一種便攜式吸附式天然氣回收裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種便攜式吸附式天然氣回收裝置及方法，該裝置由氣體收集模塊、機(jī)泵模塊、吸附模塊及控制模塊構(gòu)成；各模塊包括天然氣瓶或LNG瓶、氣化器、緩沖罐、真空泵、天然氣壓縮機(jī)、ANG瓶、控制柜以及壓力、溫度、氧氣檢測探頭和各種閥件；裝置各主體設(shè)備分別安放在氣化器撬塊、緩沖罐撬塊、真空泵撬塊、壓縮機(jī)撬塊上，撬塊間通過螺栓連接，可方便實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場組撬且可做成車載式，移動(dòng)、操作方便。ANG瓶可拆卸、更換，不影響系統(tǒng)操作。裝置配有真空系統(tǒng)，用以系統(tǒng)抽真空。本發(fā)明將天然氣瓶或LNG瓶排放出來的天然氣收集到氣化器、緩沖罐內(nèi)，再利用壓縮機(jī)將該天然氣以中壓壓縮至ANG瓶內(nèi)儲(chǔ)存，以實(shí)現(xiàn)回收。當(dāng)外界需要時(shí)，瓶內(nèi)氣體可脫附供作能源使用。
【專利說明】
一種便攜式吸附式天然氣回收裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于天然氣回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式吸附式天然氣回收裝置及其回收方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]油田在采油過程中產(chǎn)生的天然氣伴生氣、天然氣管道余氣和灌裝天然氣后可能會(huì)排放一些天然氣，常常都直接排放至大氣中，這些天然氣的排放，不僅惡化了環(huán)境，對(duì)人體健康造成危害，而且還會(huì)引起資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。近年來，隨著國內(nèi)外對(duì)環(huán)境問題的重視，有機(jī)氣體的回收利用顯得越來越重要，對(duì)有機(jī)氣體的污染控制一直是環(huán)保工作者研究的重點(diǎn)課題。
[0003]天然氣吸附回收是一種先進(jìn)回收方法。影響天然氣吸附效果的因素主要包括:(1) 吸附劑性能。一般要求吸附劑具有較大的比表面積和平衡吸附量;具有良好的吸附選擇性； 具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性;性能穩(wěn)定，較低的床層壓降，比熱大，傳熱系數(shù)大，電導(dǎo)率高;使用壽命長等。(2)吸附裝置的結(jié)構(gòu)。(3)解吸再生工藝。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)檢索了國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫，中國專利CN102826033A提出一種移動(dòng)式天然氣回收車(包括機(jī)動(dòng)車和儲(chǔ)罐)和移動(dòng)式天然氣回收裝置及其使用方法。中國專利 CN103822091A提出了一種壓縮天然氣加氣站天然氣回收利用方法，可用于壓縮天然氣加氣站，中國專利CN104357118A涉及一種利用變壓吸附的方法從液化天然氣提純塔不凝氣體中回收甲烷提高液化天然氣中甲烷回收效率的方法。這幾種方法普遍存在壓力過高或?qū)υO(shè)備條件要求過高等不足，在使用中存在安全問題并且不具備便攜、可拆等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提出一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，本裝置由四個(gè)模塊構(gòu)成。該裝置具有便攜、移動(dòng)、可拆、監(jiān)控、變頻、觸摸屏控制等優(yōu)點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種便攜式吸附式天然氣回收裝置及方法，針對(duì)壓縮、液化天然氣的安全性和經(jīng)濟(jì)性的劣勢，提出一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的便攜式吸附式天然氣回收裝置，該裝置由氣體收集模塊、機(jī)栗模塊、吸附模塊及控制模塊構(gòu)成。該裝置的各模塊安放在五個(gè)撬塊上，從而可以進(jìn)行現(xiàn)場組撬安裝，且可做成車載式，移動(dòng)、操作方便。本發(fā)明將天然氣充入緩沖罐內(nèi)，再利用天然氣壓縮機(jī)將緩沖罐內(nèi)的天然氣以中壓壓縮至ANG瓶內(nèi)儲(chǔ)存。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007](1)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置:由氣體收集模塊、機(jī)栗模塊、吸附模塊及控制模塊構(gòu)成;該裝置各模塊由天然氣瓶或LNG瓶、壓力表、壓力檢測探頭、氣化器、緩沖罐、 氧氣檢測探頭、溫度檢測探頭、流量計(jì)、可燃?xì)怏w報(bào)警儀、真空栗、真空呼吸閥、天然氣壓縮機(jī)、穩(wěn)壓閥、電動(dòng)閥、手動(dòng)閥、單向閥、安全閥、接地線、ANG瓶、控制柜、以及管道配件組成;該裝置各設(shè)備安放在五個(gè)撬塊上，從而方便實(shí)現(xiàn)組撬安裝和運(yùn)輸。
[0008]①所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其氣體收集模塊特征是:該模塊由氣化器、緩沖罐、穩(wěn)壓閥、電動(dòng)閥、手動(dòng)閥及壓力表、壓力檢測探頭、溫度檢測探頭、氧氣檢測探頭組成。
[0009]進(jìn)一步，該模塊的穩(wěn)壓閥是根據(jù)天然氣或LNG壓力大小來控制閥門開關(guān)，當(dāng)來氣壓力多0.2MPa時(shí)，穩(wěn)壓閥開啟，將來氣壓力控制在0.2MPa內(nèi)，保證設(shè)備安全，當(dāng)來氣壓力〈 0.2MPa時(shí)，壓力檢測探頭控制電動(dòng)閥開啟。
[0010]進(jìn)一步，該模塊的氣化器是空溫式氣化器，依靠自身顯熱和吸收外界大氣環(huán)境熱量而將LNG氣化，是減壓氣化的新型高效環(huán)保節(jié)能裝置。
[0011]進(jìn)一步，該模塊的緩沖罐頂部設(shè)有出氣口、壓力檢測探頭、溫度檢測探頭、氧氣檢測探頭，天然氣通過緩沖罐進(jìn)氣口進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，在緩沖罐擋板的作用下，天然氣壓力波動(dòng)減小，使系統(tǒng)工作更加平穩(wěn)。
[0012]進(jìn)一步，該模塊的緩沖罐承壓多4MPa?6MPa，工作溫度為常溫。
[0013]進(jìn)一步，該模塊的氧氣檢測探頭安放在緩沖罐內(nèi)，當(dāng)氧氣濃度超過安全范圍(18% ?21%)時(shí)報(bào)警提示，同時(shí)按照設(shè)定程序自動(dòng)切換控制閥門、開啟真空栗，將緩沖罐中氣體外排，提高系統(tǒng)安全性。
[0014]進(jìn)一步，該模塊中的流量計(jì)用來記錄天然氣的體積流量和累積體積流量。
[0015]②所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其機(jī)栗模塊特征是:該模塊由真空栗、天然氣壓縮機(jī)、電動(dòng)閥、真空呼吸閥及單向閥組成。
[0016]進(jìn)一步，該模塊的真空栗為防爆式真空栗，主要用于對(duì)系統(tǒng)緩沖罐、ANG瓶和管線的抽真空及應(yīng)急降低系統(tǒng)氧氣濃度。
[0017]進(jìn)一步，在實(shí)驗(yàn)開始前利用真空栗將整個(gè)裝置進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)ANG瓶充滿天然氣后利用真空栗進(jìn)行解吸。
[0018]進(jìn)一步，該模塊的天然氣壓縮機(jī)為變頻式天然氣壓縮機(jī)，由緩沖罐內(nèi)壓力大小變頻控制天然氣壓縮機(jī)，天然氣壓縮機(jī)出口壓力不高于4MPa。
[0019]③所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其吸附模塊特征是:該模塊由ANG 瓶、接地線、電動(dòng)閥及安全閥組成。
[0020]進(jìn)一步，該模塊的ANG瓶內(nèi)裝有天然氣專用吸附劑，氣瓶承壓多4MPa?6MPa。
[0021]進(jìn)一步，該模塊的ANG瓶充滿后可更換ANG瓶，充滿后的ANG瓶可以作為能源正常使用。
[0022]進(jìn)一步，該模塊的安全閥，主要用于安全保護(hù)，防止系統(tǒng)內(nèi)部壓力過大，引發(fā)危險(xiǎn)。
[0023]進(jìn)一步，該模塊的接地線，可以及時(shí)地將因各種原因產(chǎn)生的靜電或者漏電電流導(dǎo)出，提尚系統(tǒng)的安全性。
[0024]④所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其控制模塊特征是:該模塊通過觸摸屏、控制柜、可燃?xì)怏w報(bào)警儀對(duì)氣體收集模塊、機(jī)栗模塊及吸附模塊進(jìn)行控制。[〇〇25]進(jìn)一步，該模塊的控制柜由動(dòng)力柜和儀表柜組成，其中動(dòng)力供電和控制用動(dòng)力柜， 儀表供電和控制用儀表柜，控制柜防爆等級(jí)應(yīng)符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0026]進(jìn)一步，該模塊的觸摸屏，嵌入在控制柜表面，通過動(dòng)力柜和儀表柜，用來操控裝置的運(yùn)行，并顯示各設(shè)備、閥門、儀表的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0027]進(jìn)一步，該模塊的可燃?xì)怏w報(bào)警儀，用來監(jiān)測環(huán)境中的可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)濃度超過安全范圍后報(bào)警提示。
[0028]進(jìn)一步，該模塊的儀表柜通過壓力檢測探頭、溫度檢測探頭、氧氣檢測探頭等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0029](2)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置中各設(shè)備連接方式如下:
[0030]①天然氣瓶或LNG瓶出氣口同時(shí)與穩(wěn)壓閥入口、電動(dòng)閥入口連接，其中穩(wěn)壓閥、電動(dòng)閥為并聯(lián)布置。
[0031]②穩(wěn)壓閥出口、電動(dòng)閥出口同時(shí)與氣化器進(jìn)氣口連接。
[0032]③氣化器出氣口與緩沖罐進(jìn)氣口連接。
[0033]④緩沖罐出氣口與天然氣壓縮機(jī)進(jìn)氣口、真空栗進(jìn)氣口連接。
[0034]⑤天然氣壓縮機(jī)出氣口與ANG瓶連接。
[0035]⑥壓力檢測探頭I安放在天然氣瓶或LNG瓶出口的管線上，壓力檢測探頭2、溫度檢測探頭及氧氣檢測探頭安放在緩沖罐內(nèi)。
[0036](3)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其撬塊特征是:
[0037]①該裝置由五個(gè)撬塊構(gòu)成，每個(gè)撬塊之間通過螺栓連接。五個(gè)撬塊分別為氣化器撬塊、緩沖罐撬塊、真空栗撬塊、壓縮機(jī)撬塊，該裝置的氣化器放在氣化器撬塊上，緩沖罐放在緩沖罐撬塊上，真空栗放在真空栗撬塊上，天然氣壓縮機(jī)放在壓縮機(jī)撬塊上。
[0038]②各撬塊上的主體設(shè)備的管線通過帶有標(biāo)記的特制金屬軟管快速接頭對(duì)應(yīng)連接。
[0039]③控制撬塊上的控制柜與各設(shè)備、儀表的電纜連接是通過帶有標(biāo)記的特制快速電纜插座對(duì)應(yīng)連接，并使用石墨烯軟體密封膠進(jìn)行密封。
[0040](4)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置的回收方法:
[0041]①系統(tǒng)初次使用前，開啟真空栗，利用真空栗對(duì)緩沖罐、ANG瓶和管線進(jìn)行抽真空。
[0042]②天然氣瓶或LNG瓶的來氣在系統(tǒng)真空度的作用下，經(jīng)過壓力檢測探頭、穩(wěn)壓閥電動(dòng)閥等進(jìn)入氣化器，在氣化器內(nèi)將液態(tài)天然氣自然氣化成氣態(tài)氣體。當(dāng)天然氣瓶或LNG瓶來氣壓力>0.2MPa時(shí)，穩(wěn)壓閥開啟，將來氣壓力控制在0.2MPa內(nèi)，保證設(shè)備安全；當(dāng)來氣壓力〈
0.2MPa時(shí)，壓力檢測探頭采集的壓力數(shù)據(jù)通過控制柜來控制電動(dòng)閥開啟。
[0043]③從氣化器內(nèi)出來的天然氣進(jìn)入緩沖罐，當(dāng)緩沖罐內(nèi)氣體壓力高于設(shè)定值時(shí)，天然氣壓縮機(jī)啟動(dòng)，天然氣從緩沖罐出氣口經(jīng)天然氣壓縮機(jī)壓縮后通過單向閥、電動(dòng)閥將天然氣壓縮至ANG瓶內(nèi)。緩沖罐內(nèi)氣體壓力初步設(shè)定為-0.02MPa?-0.03MPa，具體壓力設(shè)定值根據(jù)實(shí)際需求調(diào)試時(shí)再調(diào)整、確定。
[0044]④當(dāng)ANG瓶充滿后，系統(tǒng)自動(dòng)切換至下一個(gè)ANG瓶。
[0045](5)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置的優(yōu)點(diǎn)有:
[0046]①本裝置的主體設(shè)備安放在五個(gè)撬塊上，各撬塊通過螺栓連接，可以方便地實(shí)現(xiàn)組撬安裝及拆卸，從而可在現(xiàn)場直接進(jìn)行組撬，方便安裝便于運(yùn)輸。
[0047]②各撬塊上的主體設(shè)備的管線可通過特制金屬軟管快速接頭對(duì)應(yīng)連接，從而可以方便地實(shí)現(xiàn)連接和拆卸。
[0048]③控制撬塊上的控制柜與各設(shè)備、儀表的電纜連接是通過特制快速電纜插座對(duì)應(yīng)連接，從而可以方便地實(shí)現(xiàn)連接和拆卸。
[0049]④本裝置多重考慮設(shè)備運(yùn)行的安全性，如設(shè)有安全閥，用于安全保護(hù)，防止系統(tǒng)內(nèi)部壓力過大，引發(fā)危險(xiǎn);設(shè)有接地線，可以及時(shí)地將因各種原因產(chǎn)生的靜電或者漏電電流導(dǎo)出；設(shè)有穩(wěn)壓閥，防止氣化器內(nèi)氣體壓力過高;使用石墨烯軟體密封膠對(duì)特制快速電纜插座進(jìn)行密封，以保證設(shè)備、控制柜的電氣安全，石墨烯軟體密封膠具有低密度、高比面積、密閉性好、導(dǎo)熱性能好、易拆卸等優(yōu)點(diǎn)；設(shè)置可燃?xì)怏w濃度報(bào)警儀、氧氣濃度檢測儀、壓力檢測儀、溫度檢測儀，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及運(yùn)行、安全的及時(shí)監(jiān)控。
[0050]⑤本裝置具有便攜、移動(dòng)、可拆、監(jiān)控、變頻、觸摸屏控制、不易震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)根據(jù)需要，可配置不同數(shù)量和大小的ANG瓶。
[0051]⑥本裝置利用ANG儲(chǔ)存技術(shù)，只需要維持在常溫、中低壓條件下就可以實(shí)現(xiàn)高的天然氣儲(chǔ)存量。
[0052]⑦本發(fā)明回收天然氣，并且回收后的天然氣能作為能源繼續(xù)使用，起到保護(hù)環(huán)境和減少資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失的作用。
【附圖說明】
[0053]附圖1為一種便攜式吸附式天然氣回收裝置流程圖。
[0054]附圖標(biāo)記列示如下:
[0055]I—天然氣瓶或LNG瓶，2—手動(dòng)閥，5、13、15、16、18、20、23—電動(dòng)閥，3、27—壓力表，4、9一壓力檢測探頭，6—穩(wěn)壓閥，7—?dú)饣鳎?—緩沖觸，10一氧氣檢測探頭，11 一溫度檢測探頭，12—流量計(jì)，14一可燃?xì)怏w報(bào)警儀，17—真空栗，19一真空呼吸閥，21—天然氣壓縮機(jī)，22—單向閥，24—接地線，25 — ANG瓶，26—安全閥，A—?dú)怏w收集模塊，B—機(jī)栗模塊，C一吸附模塊，D—控制模塊。
[0056]附圖2為一種便攜式吸附式天然氣回收裝置現(xiàn)場安裝圖。
[0057]附圖標(biāo)記列示如下:
[0058]A一局部放大圖，B_B—螺檢連接不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面通過一些實(shí)施例具體說明本專利，但本發(fā)明不受實(shí)施例限制:
[0060]實(shí)施案例:
[0061 ]對(duì)液化天然氣余氣回收再利用，氣體流量為50m3/h，氣體溫度低于環(huán)境溫度，通過本發(fā)明技術(shù)方案并結(jié)合附圖1進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0062](I)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置包括:由氣體收集模塊(A)、機(jī)栗模塊(B)、吸附模塊(C)及控制模塊(D)構(gòu)成;該裝置各模塊由天然氣瓶或LNG瓶(I)、手動(dòng)閥(2)、電動(dòng)閥(5、13、15、16、18、20、23)、壓力表(3、27)、壓力檢測探頭(4、9)、穩(wěn)壓閥(6)、氣化器(7)、緩沖罐(8)、氧氣檢測探頭(10)、溫度檢測探頭(11)、流量計(jì)(12)、可燃?xì)怏w報(bào)警儀(14)、真空栗(17)、真空呼吸閥(19)、天然氣壓縮機(jī)(21)、單向閥(22)、接地線(24)、ANG瓶(25)、安全閥
(26)、以及控制柜、管道配件組成;該裝置各設(shè)備安放在五個(gè)撬塊上，從而方便實(shí)現(xiàn)組撬安裝和運(yùn)輸。
[0063]①所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其氣體收集模塊特征是:該模塊由氣化器(7)、緩沖罐(8)、穩(wěn)壓閥(6)、電動(dòng)閥(5、13)、手動(dòng)閥(2)及壓力表(3)、壓力檢測探頭(4、9)、溫度檢測探頭(11)、氧氣檢測探頭(10)組成。
[0064]進(jìn)一步，該模塊的穩(wěn)壓閥(6)是根據(jù)天然氣或LNG壓力大小來控制閥門開關(guān)，當(dāng)來氣壓力多0.2MPa時(shí)，穩(wěn)壓閥(6)開啟，將來氣壓力控制在0.2MPa內(nèi)，保證設(shè)備安全，當(dāng)來氣壓力〈0.2MPa時(shí)，壓力檢測探頭(4)控制電動(dòng)閥(5)開啟。
[0065]進(jìn)一步，該模塊的氣化器(7)是空溫式氣化器，依靠自身顯熱和吸收外界大氣環(huán)境熱量而將LNG氣化，是減壓氣化的新型高效環(huán)保節(jié)能裝置。
[0066]進(jìn)一步，該模塊的緩沖罐頂部設(shè)有出氣口、壓力檢測探頭(9)、溫度檢測探頭(11)、氧氣檢測探頭(10)，天然氣通過緩沖罐(8)進(jìn)氣口進(jìn)入緩沖罐(8)內(nèi)，在緩沖罐(8)擋板的作用下，天然氣壓力波動(dòng)減小，使系統(tǒng)工作更加平穩(wěn)。
[0067]進(jìn)一步，該模塊的緩沖罐(8)承壓多5MPa，工作溫度為常溫。
[0068]進(jìn)一步，該模塊的氧氣檢測探頭(10)安放在緩沖罐(8)內(nèi)，當(dāng)氧氣濃度超過安全范圍(I8%?21 % )時(shí)報(bào)警提示，同時(shí)按照設(shè)定程序自動(dòng)切換電動(dòng)閥門(I3、16、18)、開啟真空栗(17)，將緩沖罐(8)中氣體外排，提高系統(tǒng)安全性。
[0069]進(jìn)一步，該模塊中的流量計(jì)(12)用來記錄天然氣的體積流量和累積體積流量。
[0070]②所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其機(jī)栗模塊特征是:該模塊由真空栗(17)、天然氣壓縮機(jī)(21)、電動(dòng)閥(15、16、18、20)、真空呼吸閥(19)及單向閥(22)組成。
[0071]進(jìn)一步，該模塊的真空栗(17)為防爆式真空栗，主要用于對(duì)系統(tǒng)緩沖罐(8)、ANG瓶(25)和管線的抽真空及應(yīng)急降低系統(tǒng)氧氣濃度。
[0072]進(jìn)一步，在實(shí)驗(yàn)開始前利用真空栗(17)將整個(gè)裝置進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)ANG瓶(25)充滿天然氣后利用真空栗(17)進(jìn)行解吸。
[0073]進(jìn)一步，該模塊的天然氣壓縮機(jī)(21)為變頻式天然氣壓縮機(jī)，由緩沖罐(8)內(nèi)壓力大小變頻控制天然氣壓縮機(jī)(21)，天然氣壓縮機(jī)出口壓力不高于4MPa。
[0074]③所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其吸附模塊特征是:該模塊由ANG瓶
(25),接地線(24)、電動(dòng)閥(23)及安全閥(26)組成。
[0075]進(jìn)一步，該模塊的ANG瓶(25)內(nèi)裝有天然氣專用吸附劑，氣瓶承壓彡5MPa。
[0076]進(jìn)一步，該模塊的ANG瓶(25)充滿后可更換ANG瓶，充滿后的ANG瓶可以作為能源正常使用。
[0077]進(jìn)一步，該模塊的安全閥(26)，主要用于安全保護(hù)，防止系統(tǒng)內(nèi)部壓力過大，引發(fā)危險(xiǎn)。
[0078]進(jìn)一步，該模塊的接地線(24)，可以及時(shí)地將因各種原因產(chǎn)生的靜電或者漏電電流導(dǎo)出，提高系統(tǒng)的安全性。
[0079]④所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其控制模塊特征是:該模塊通過觸摸屏、控制柜、可燃?xì)怏w報(bào)警儀(14)對(duì)氣體收集模塊(A)、機(jī)栗模塊(B)及吸附模塊(C)進(jìn)行控制。
[0080]進(jìn)一步，該模塊的控制柜由動(dòng)力柜和儀表柜組成，其中動(dòng)力供電和控制用動(dòng)力柜，儀表供電和控制用儀表柜，控制柜防爆等級(jí)應(yīng)符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0081 ]進(jìn)一步，該模塊的觸摸屏，嵌入在控制柜表面，通過動(dòng)力柜和儀表柜，用來操控裝置的運(yùn)行，并顯示各設(shè)備、閥門、儀表的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0082]進(jìn)一步，該模塊的可燃?xì)怏w報(bào)警儀(14)，用來監(jiān)測環(huán)境中的可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)濃度超過安全范圍后報(bào)警提示。
[0083]進(jìn)一步，該模塊的儀表柜通過壓力檢測探頭(9)、溫度檢測探頭(11)、氧氣檢測探頭(10)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0084](2)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置中各設(shè)備連接方式如下:
[0085]①天然氣瓶或LNG瓶(I)出氣口同時(shí)與穩(wěn)壓閥(6)入口、電動(dòng)閥(5)入口連接，其中穩(wěn)壓閥(6)、電動(dòng)閥(5)為并聯(lián)布置。
[0086]②穩(wěn)壓閥(6)出口、電動(dòng)閥(5)出口同時(shí)與氣化器(7)進(jìn)氣口連接。
[0087]③氣化器(7)出氣口與緩沖罐(8)進(jìn)氣口連接。
[0088]④緩沖罐(8)出氣口與天然氣壓縮機(jī)(21)進(jìn)氣口、真空栗(17)進(jìn)氣口連接。
[0089]⑤天然氣壓縮機(jī)(21)出氣口與ANG瓶(25)連接。
[0090]⑥壓力檢測探頭1(4)安放在天然氣瓶或LNG瓶(I)出口的管線上，壓力檢測探頭2
(9)、溫度檢測探頭(11)及氧氣檢測探頭(10)安放在緩沖罐(8)內(nèi)。
[0091](3)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其撬塊特征是:
[0092]①該裝置由五個(gè)撬塊構(gòu)成，每個(gè)撬塊之間通過螺栓連接。五個(gè)撬塊分別為氣化器撬塊、緩沖罐撬塊、真空栗撬塊、壓縮機(jī)撬塊，其中氣化器(7)放在氣化器撬塊上，緩沖罐(8)放在緩沖罐撬塊上，真空栗(17)放在真空栗撬塊上，天然氣壓縮機(jī)(21)放在壓縮機(jī)撬塊上。
[0093]②各撬塊上的主體設(shè)備的管線通過帶有標(biāo)記的特制金屬軟管快速接頭對(duì)應(yīng)連接。
[0094]③控制撬塊上的控制柜與各設(shè)備、儀表的電纜連接是通過帶有標(biāo)記的特制快速電纜插座對(duì)應(yīng)連接，并使用石墨烯軟體密封膠進(jìn)行密封。
[0095](4)—種便攜式吸附式天然氣回收裝置的回收方法:
[0096]①系統(tǒng)初次使用前，關(guān)閉手動(dòng)閥(2)，關(guān)閉穩(wěn)壓閥(6)及電動(dòng)閥(5、15)，開啟電動(dòng)閥(13、16、18、20、23)，開啟真空栗(17)，利用真空栗(17)對(duì)緩沖罐(8)^如瓶(25)和管線進(jìn)行抽真空，抽完真空后，關(guān)閉控制閥(13、16、20、23)。
[0097]②天然氣瓶或LNG瓶(I)的來氣在系統(tǒng)真空度的作用下，經(jīng)過壓力檢測探頭(4)、穩(wěn)壓閥(6)、電動(dòng)閥(5)等進(jìn)入氣化器(7)，在氣化器(7)內(nèi)將液態(tài)天然氣自然氣化成氣態(tài)氣體。當(dāng)天然氣瓶或LNG瓶(I)來氣壓力>0.2MPa時(shí)，穩(wěn)壓閥(6)開啟，將來氣壓力控制在0.2MPa內(nèi)，保證設(shè)備安全；當(dāng)來氣壓力〈0.2MPa時(shí)，壓力檢測探頭(4)采集的壓力數(shù)據(jù)通過控制柜來控制電動(dòng)閥(5)開啟。
[0098]③從氣化器(7)內(nèi)出來的天然氣進(jìn)入緩沖罐(8)，當(dāng)緩沖罐(8)內(nèi)氣體壓力高于設(shè)定值時(shí)，天然氣壓縮機(jī)(21)啟動(dòng)，天然氣從緩沖罐(8)出氣口經(jīng)天然氣壓縮機(jī)(21)壓縮后通過單向閥(22)、電動(dòng)閥(23)將天然氣壓縮至ANG瓶(25)內(nèi)。緩沖罐(8)內(nèi)氣體壓力初步設(shè)定為-0.02MPa?-0.03MPa，具體壓力設(shè)定值根據(jù)實(shí)際需求調(diào)試時(shí)再調(diào)整、確定。
[0099]④當(dāng)ANG瓶(25)充滿后，系統(tǒng)自動(dòng)切換至下一個(gè)ANG瓶。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其特征在于:該裝置由氣體收集模塊(A)、機(jī)栗 模塊(B)、吸附模塊(C)及控制模塊(D)構(gòu)成;該裝置各模塊由天然氣瓶或LNG瓶(1)、手動(dòng)閥 (2)、電動(dòng)閥(5、13、15、16、18、20、23)、壓力表(3、27)、壓力檢測探頭(4、9)、穩(wěn)壓閥(6)、氣化 器(7)、緩沖罐(8)、氧氣檢測探頭(10)、溫度檢測探頭(11)、流量計(jì)(12)、可燃?xì)怏w報(bào)警儀 (14)、真空栗(17)、真空呼吸閥(19)、天然氣壓縮機(jī)(21)、單向閥(22)、接地線(24)、ANG瓶 (25)、安全閥(26)、以及控制柜、管道配件組成;該裝置各設(shè)備安放在五個(gè)撬塊上，從而方便 實(shí)現(xiàn)組撬安裝和運(yùn)輸。2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其氣體收集模塊(A)特征在 于:該模塊由氣化器(7)、緩沖罐(8)、穩(wěn)壓閥(6)、電動(dòng)閥(5、13)、手動(dòng)閥(2)及壓力表(3)、壓 力檢測探頭(4、9)、溫度檢測探頭(11)、氧氣檢測探頭(10)組成;該模塊的穩(wěn)壓閥(6)是根據(jù) 天然氣或LNG壓力大小來控制閥門開關(guān)，當(dāng)來氣壓力多0.2MPa時(shí)，穩(wěn)壓閥(6)開啟，將來氣壓 力控制在0 ? 2MPa內(nèi)，保證設(shè)備安全，當(dāng)來氣壓力〈0 ? 2MPa時(shí)，壓力檢測探頭(4)控制電動(dòng)閥 (5)開啟；該模塊的緩沖罐頂部設(shè)有出氣口、壓力檢測探頭(9)、溫度檢測探頭(11)、氧氣檢 測探頭(10)，天然氣通過緩沖罐(8)進(jìn)氣口進(jìn)入緩沖罐(8)內(nèi)，在緩沖罐(8)擋板的作用下， 天然氣壓力波動(dòng)減小，使系統(tǒng)工作更加平穩(wěn)，緩沖罐(8)承壓多5MPa，工作溫度為常溫;該模 塊的氧氣檢測探頭(10)安放在緩沖罐(8)內(nèi)，當(dāng)氧氣濃度超過安全范圍(18%?21 % )時(shí)報(bào) 警提示，同時(shí)按照設(shè)定程序自動(dòng)切換電動(dòng)閥門(13、16、18)、開啟真空栗(17)，將緩沖罐(8) 中氣體外排，提高系統(tǒng)安全性;該模塊中的流量計(jì)(12)用來記錄天然氣的體積流量和累積 體積流量。3.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其機(jī)栗模塊(B)特征在于: 該模塊由真空栗(17)、天然氣壓縮機(jī)(21)、電動(dòng)閥(15、16、18、20)、真空呼吸閥(19)及單向 閥(22)組成;該模塊的真空栗(17)為防爆式真空栗，主要用于對(duì)系統(tǒng)緩沖罐(8)、ANG瓶(25) 和管線的抽真空及應(yīng)急降低系統(tǒng)氧氣濃度;在實(shí)驗(yàn)開始前利用真空栗(17)將整個(gè)裝置進(jìn)行 抽真空處理，當(dāng)ANG瓶(25)充滿天然氣后利用真空栗(17)進(jìn)行解吸;該模塊的天然氣壓縮機(jī) (21)為變頻式天然氣壓縮機(jī)，由緩沖罐(8)內(nèi)壓力大小變頻控制天然氣壓縮機(jī)(21)，天然氣 壓縮機(jī)出口壓力不高于4MPa。4.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其吸附模塊(C)特征在于: 該模塊由ANG瓶(25)、接地線(24)、電動(dòng)閥(23)及安全閥(26)組成;該模塊的ANG瓶(25)內(nèi)裝 有天然氣專用吸附劑，氣瓶承壓彡5MPa，ANG瓶(25)充滿后可更換ANG瓶，充滿后的ANG瓶可 以作為能源正常使用；該模塊的安全閥(26)，主要用于安全保護(hù)，防止系統(tǒng)內(nèi)部壓力過大， 引發(fā)危險(xiǎn);該模塊的接地線(24)，可以及時(shí)地將因各種原因產(chǎn)生的靜電或者漏電電流導(dǎo)出， 提尚系統(tǒng)的安全性。5.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其控制模塊(D)特征在于: 該模塊通過觸摸屏、控制柜、可燃?xì)怏w報(bào)警儀(14)對(duì)氣體收集模塊(A)、機(jī)栗模塊(B)及吸附 模塊(C)進(jìn)行控制；該模塊的控制柜由動(dòng)力柜和儀表柜組成，其中動(dòng)力供電和控制用動(dòng)力 柜，儀表供電和控制用儀表柜，控制柜防爆等級(jí)應(yīng)符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)要求;該模塊的觸摸 屏，嵌入在控制柜表面，通過動(dòng)力柜和儀表柜，用來操控裝置的運(yùn)行，并顯示各設(shè)備、閥門、 儀表的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù);該模塊的可燃?xì)怏w報(bào)警儀(14)，用來監(jiān)測環(huán)境中的可燃 氣體濃度，當(dāng)濃度超過安全范圍后報(bào)警提示;該模塊的儀表柜通過壓力檢測探頭(9)、溫度檢測探頭(11)、氧氣檢測探頭(10)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。6.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其各設(shè)備連接特征在于:天 然氣瓶或LNG瓶(1)出氣口同時(shí)與穩(wěn)壓閥(6)入口、電動(dòng)閥(5)入口連接，其中穩(wěn)壓閥(6 )、電 動(dòng)閥(5)為并聯(lián)布置，穩(wěn)壓閥(6)出口、電動(dòng)閥(5)出口同時(shí)與氣化器(7)進(jìn)氣口連接，氣化器(7)出氣口與緩沖罐(8)進(jìn)氣口連接，緩沖罐(8)出氣口與天然氣壓縮機(jī)(21)進(jìn)氣口、真空栗 (17)進(jìn)氣口連接，天然氣壓縮機(jī)(21)出氣口與ANG瓶(25)連接，壓力檢測探頭1 (4)安放在天 然氣瓶或LNG瓶(1)出口的管線上，壓力檢測探頭2(9)、溫度檢測探頭(11)及氧氣檢測探頭 (10)安放在緩沖罐(8)內(nèi)。7.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置，其撬塊特征是:該裝置由五 個(gè)撬塊構(gòu)成，每個(gè)撬塊之間通過螺栓連接，五個(gè)撬塊分別為氣化器撬塊、緩沖罐撬塊、真空 栗撬塊、壓縮機(jī)撬塊;該裝置的氣化器(7)放在氣化器撬塊上，緩沖罐(8)放在緩沖罐撬塊 上，真空栗(17)放在真空栗撬塊上，天然氣壓縮機(jī)(21)放在壓縮機(jī)撬塊上;各撬塊上主體設(shè) 備的管線通過帶有標(biāo)記的特制金屬軟管快速接頭對(duì)應(yīng)連接;控制撬塊上的控制柜與各設(shè) 備、儀表的電纜連接是通過帶有標(biāo)記的特制快速電纜插座對(duì)應(yīng)連接，并使用石墨烯軟體密 封膠進(jìn)行密封。8.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式吸附式天然氣回收裝置的回收方法，其特征在于:系 統(tǒng)初次使用前，關(guān)閉手動(dòng)閥(2)，關(guān)閉穩(wěn)壓閥(6)及電動(dòng)閥(5、15)，開啟電動(dòng)閥(13、16、18、 20、23)，開啟真空栗(17)，利用真空栗(17)對(duì)緩沖罐(8)^~6瓶(25)和管線進(jìn)行抽真空，抽 完真空后，關(guān)閉控制閥(13、16、20、23);天然氣瓶或LNG瓶(1)的來氣在系統(tǒng)真空度的作用 下，經(jīng)過壓力檢測探頭(4)、穩(wěn)壓閥(6)、電動(dòng)閥(5)等進(jìn)入氣化器(7)，在氣化器(7)內(nèi)將液態(tài) 天然氣自然氣化成氣態(tài)氣體;當(dāng)天然氣瓶或LNG瓶(1)來氣壓力>0.2MPa時(shí)，穩(wěn)壓閥(6)開啟， 將來氣壓力控制在〇 ? 2MPa內(nèi)，保證設(shè)備安全，當(dāng)來氣壓力〈0 ? 2MPa時(shí)，壓力檢測探頭(4)采集 的壓力數(shù)據(jù)通過控制柜來控制電動(dòng)閥(5)開啟；從氣化器(7)內(nèi)出來的天然氣進(jìn)入緩沖罐(8)，當(dāng)緩沖罐(8)內(nèi)氣體壓力高于設(shè)定值時(shí)，天然氣壓縮機(jī)(21)啟動(dòng)，天然氣從緩沖罐(8) 出氣口經(jīng)天然氣壓縮機(jī)(21)壓縮后通過單向閥(22)、電動(dòng)閥(23)將天然氣壓縮至ANG瓶 (25)內(nèi)；緩沖罐(8)內(nèi)氣體壓力初步設(shè)定為-0.02MPa?-0.03MPa，具體壓力設(shè)定值根據(jù)實(shí)際 需求調(diào)試時(shí)再調(diào)整、確定;當(dāng)ANG瓶(25)充滿后，系統(tǒng)自動(dòng)切換至下一個(gè)ANG瓶。
【文檔編號(hào)】F17C13/02GK106085529SQ201610393810
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月4日 公開號(hào)201610393810.7, CN 106085529 A, CN 106085529A, CN 201610393810, CN-A-106085529, CN106085529 A, CN106085529A, CN201610393810, CN201610393810.7
【發(fā)明人】黃維秋, 郭淑婷, 寧曄, 劉鵬, 姚萬洪, 葉凱, 顧志軍, 沈康, 楊水枝
【申請(qǐng)人】常州大學(xué), 江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院, 江蘇航天惠利特環(huán)?？萍加邢薰?br>