專利名稱：冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于槽船冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)的發(fā)明，特別是既能夠在無熱功耗的條件下使卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的丙烷升溫，又能夠收取低溫丙烷的冷量創(chuàng)造額外效益。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有槽船運(yùn)輸冷凍丙烷卸入陸地儲(chǔ)罐的卸船工藝基本有兩種第一種是在冷凍槽船和陸地常溫高壓儲(chǔ)罐之間的管道的一個(gè)位置設(shè)置加熱器，使槽船卸出的冷凍丙烷經(jīng)加熱后流入陸地的常溫高壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存；第二種是先將槽船卸出的冷凍丙烷直接經(jīng)管道流入陸地低溫常壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，而后由低溫常壓儲(chǔ)罐輸出時(shí)再進(jìn)行加熱以做它用。第一種工藝的缺陷是既損失了加熱的熱能又浪費(fèi)了丙烷所含的冷量；第二種工藝既包含了第一種工藝的不足，還增加消耗了用以維持低溫常壓儲(chǔ)罐的溫度所需要的能量。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種冷凍運(yùn)輸罐中低溫常壓丙烷卸入陸地常溫高壓儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)，它既能滿足槽船運(yùn)輸冷凍丙烷卸入陸地常溫高壓儲(chǔ)罐卸船的技術(shù)條件，又能節(jié)省加熱丙烷的全部熱能；同時(shí)還能收取丙烷所含的冷量，用來制造產(chǎn)品冰或其它產(chǎn)品，獲取額外巨大的收益。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是提供一種冷凍槽船運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有運(yùn)輸?shù)蜏爻罕榈睦鋬霾鄞\(yùn)輸罐以及陸地上的常溫高壓儲(chǔ)罐，其中該系統(tǒng)還包括有在所述冷凍槽船運(yùn)輸罐和常溫高壓儲(chǔ)罐之間設(shè)置的兩級(jí)換熱器，冷凍槽船運(yùn)輸罐的丙烷管道依次與一級(jí)換熱器的殼程和二級(jí)換熱器的殼程相連，二級(jí)換熱器殼程的出口管道與陸地上的常溫高壓儲(chǔ)罐相連；與此同時(shí)，在所述一級(jí)換熱器管程的進(jìn)口、出口上連接著兩個(gè)分配器和一組蓄冷罐，共同組成A回路，同是這一組蓄冷罐和另外兩個(gè)分配器又與制冷池的進(jìn)口、出口連接，共同組成B回路；在所述二級(jí)換熱器管程的進(jìn)口、出口上連接著一組水罐和兩個(gè)分配器，共同組成C回路；六個(gè)分配器與總控制器相連接，總控器集中控制三個(gè)回路的運(yùn)行。
所述A回路是由一級(jí)換熱器管程的出口依次與分配器、蓄冷罐組、分配器和一級(jí)換熱器管程的進(jìn)口相連，其作用是通過回路中冷媒的循環(huán)，把流經(jīng)一級(jí)換熱器殼程的丙烷的冷量輸送積存到蓄冷罐組；所述B回路是由制冷池的出口依次與分配器、蓄冷罐組、分配器和制冷池的進(jìn)口相連，其作用是通過回路中冷媒的循環(huán)，把冷媒的冷量輸送到制冷池，將產(chǎn)品容器中的水或含水混合物加工成冰或其他冷凍產(chǎn)品；所述C回路是由二級(jí)換熱器管程的出口依次與分配器、水罐組、分配器和二級(jí)換熱器管程的進(jìn)口相連，其作用是通過回路中水的循環(huán)，把流經(jīng)二級(jí)換熱器殼程的丙烷的冷量輸送積存到水罐組，水罐組中的冷水送到產(chǎn)品容器里，做冰或其他含水冷凍產(chǎn)品之用。
所述蓄冷罐組是由多個(gè)蓄冷罐并聯(lián)設(shè)置的。
所述水罐組是由多個(gè)水罐并聯(lián)設(shè)置的。
總控制器可控制A回路的兩個(gè)分配器，使任何蓄冷罐實(shí)現(xiàn)單個(gè)或任意個(gè)并聯(lián)組合，與一級(jí)換熱器的管程形成工作回路；總控制器可控制B回路的兩個(gè)分配器，使任何蓄冷罐實(shí)現(xiàn)單個(gè)或任意個(gè)并聯(lián)組合，與制冷池形成工作回路；總控制器可控制C回路的兩個(gè)分配器，使任何水罐實(shí)現(xiàn)單個(gè)或任意個(gè)并聯(lián)組合，與二級(jí)換熱器的管程形成工作回路。
本實(shí)用新型的效果是采用這項(xiàng)技術(shù)取代“加熱使低溫丙烷升至常溫的加熱工藝”，在設(shè)備投資比前者略有增加的情況下，能夠創(chuàng)造額外的巨大收益。該收益由兩部分組成一是取冷工藝可節(jié)省加熱工藝消耗的全部加熱費(fèi)用而降低項(xiàng)目的營業(yè)期生產(chǎn)成本；二是取冷工藝可以利用低溫丙烷的冷量生產(chǎn)工業(yè)冰或其他冷凍產(chǎn)品，獲得額外巨大的收益。因?yàn)槭抢帽榈睦淞恐票?，所以制冰池不需裝備通常工業(yè)制冰生產(chǎn)線的制冷壓縮機(jī)組，從而可省去這部分設(shè)備的投資及其耗電費(fèi)用，故此稱為可獲得額外的收益。


圖1為本實(shí)用新型裝置系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)加以說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型的冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)是從槽船冷凍運(yùn)輸罐中低溫常壓丙烷卸入陸地常溫高壓儲(chǔ)罐，該裝置系統(tǒng)既能夠在無熱功耗的條件下使卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的丙烷升溫，又能夠收取低溫丙烷的冷量創(chuàng)造額外效益。其結(jié)構(gòu)包括五部分第一部分，由運(yùn)輸?shù)蜏爻罕榈睦鋬霾鄞\(yùn)輸罐1、一級(jí)換熱器2的殼程、二級(jí)換熱器3的殼程和陸地上的常溫高壓儲(chǔ)罐4組成的丙烷卸船并升溫的流程結(jié)構(gòu)；第二部分，由一級(jí)換熱器2的管程出口依次連接分配器12、蓄冷罐組13、分配器15和一級(jí)換熱器2的管程進(jìn)口組成的A回路，此是通過回路中冷媒的循環(huán)，把流經(jīng)一級(jí)換熱器2殼程的丙烷的冷量輸送、積存到蓄冷罐組的流程結(jié)構(gòu)；第三部分，由制冷池9的出口依次連接分配器16、蓄冷罐組13、分配器11和制冷池進(jìn)口組成的B回路，此是通過回路中冷媒的循環(huán)，把蓄冷罐組13的冷量輸送到制冷池9，將產(chǎn)品容器10中的水或含水混合物加工成冰或其他冷凍產(chǎn)品的流程結(jié)構(gòu)；第四部分，由二級(jí)換熱器3的管程出口依次連接分配器8、水罐組7、分配器5和二級(jí)換熱器3的管程進(jìn)口組成的C回路，此是通過回路中水的循環(huán)，把流經(jīng)二級(jí)換熱器3殼程的丙烷的冷量輸送積存到水罐組，水罐組中的冷水待做冰或其他含水冷凍產(chǎn)品之用的流程結(jié)構(gòu)。第五部分，由總控器17分別連接A回路的分配器12和分配器15、B回路的分配器11和分配器16、C回路的分配器5和分配器8組成，總控器17是采用一般電控器來集中控制A、B、C三個(gè)回路的工藝過程。
蓄冷罐組13是由多個(gè)蓄冷罐14并聯(lián)設(shè)置的；水罐組7是由多個(gè)水罐6并聯(lián)設(shè)置的。
本實(shí)用新型的冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)，能夠在無熱功耗的條件下使卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的丙烷升溫，又能夠收取低溫丙烷的冷量創(chuàng)造額外效益的過程是這樣實(shí)現(xiàn)的-44℃至-30℃的低溫丙烷自槽船冷凍運(yùn)輸罐1依次流過一級(jí)換熱器2的殼程和二級(jí)換熱器3的殼程，經(jīng)過這兩次換熱，溫度達(dá)到-15℃至D℃(D℃是指卸船當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度)后進(jìn)入陸地的常溫高壓儲(chǔ)罐。
接通電源后，總控器17控制A回路的分配器12、15，使一級(jí)換熱器2的管程與蓄冷罐組13的任意個(gè)蓄冷罐14構(gòu)成封閉的、供流體冷媒循環(huán)的回路，把在一級(jí)換熱器2吸收的丙烷的冷量依次儲(chǔ)存在蓄冷罐14中。
同樣，總控器17控制B回路的分配器11和分配器16，使制冷池9與蓄冷罐組13的任意個(gè)蓄冷罐14構(gòu)成封閉的、供流體冷媒循環(huán)的回路，同時(shí)把產(chǎn)品容器10浸入制冷池的冷媒中，產(chǎn)品容器里裝上來自水罐6的冷水和其他原料，冷媒在制冷池9循環(huán)流過，把產(chǎn)品容器里的物質(zhì)制造成冰或含水混合物的其他冷凍產(chǎn)品。
同樣，總控器17控制C回路的分配器5和分配器8，使二級(jí)換熱器3的管程與水罐組7的任意個(gè)水罐6構(gòu)成封閉的、供水循環(huán)的回路，把在二級(jí)換熱器3吸收丙烷的冷量的水依次儲(chǔ)存在水罐6中，留做產(chǎn)品冰或其他含水混合物的冷凍產(chǎn)品之用。
A回路蓄冷罐組13中的蓄冷罐14可任意組合、依次切換，與一級(jí)換熱器2的管程形成流體冷媒循環(huán)的回路，以及C回路水罐組7中的水罐6可任意組合、依次切換，與二級(jí)換熱器3的管程形成水循環(huán)的回路，目的是實(shí)現(xiàn)近似平穩(wěn)的換熱過程，以保證在卸船的整個(gè)時(shí)間段內(nèi)，使槽船冷凍運(yùn)輸罐1卸下的-44℃至-30℃的低溫丙烷，始終達(dá)到-15℃至D℃(D℃是指卸船當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度)后進(jìn)入陸地的常溫高壓儲(chǔ)罐4。
B回路蓄冷罐組13中的蓄冷罐14可任意組合、依次切換，與制冷池9形成流體冷媒循環(huán)的回路，目的是合理利用冷量，把產(chǎn)品容器里的物質(zhì)制造成冰或含水混合物的其他冷凍產(chǎn)品。
上述裝置系統(tǒng)的額外收益估算，若以年工作量為基本參數(shù)，按年生產(chǎn)規(guī)模30船次，每船卸丙烷25000噸，36小時(shí)卸完，假定收取-42.1℃至-15℃區(qū)間的冷量，丙烷沸點(diǎn)-42.1℃，丙烷比熱2.22kJ/kg.℃(-42.1℃)，2.26kJ/kg.℃(-28.55℃，此溫度為-42.1℃至-15℃的平均值)，2.34kJ/kg.℃(0℃)，估算結(jié)果如下制冰收益計(jì)算每噸丙烷可釋放的冷量為2.26×(-15+42.1)×1000＝61246kJ/t實(shí)際每小時(shí)制冰量單位時(shí)間可從丙烷中獲得冷量為61246×25000/36＝42531944.44kJ/h制取每噸冰所需的冷量取20000kJ，則每小時(shí)實(shí)際制冰量為42531944.44/20000×η＝1081.3t/h(η為效率，取η＝0.5)年銷售收入已知每噸冰的成本為50元人民幣，按利率15％計(jì)算，則每噸冰的銷售價(jià)格為50×(1+0.15)＝57.5元每船丙烷的銷售收入為57.5×1081.3×36＝223.8291×104元人民幣則年銷售收入為223.8291×30＝6714.8730×104元人民幣年銷售利潤
已知冷量費(fèi)用占冰單位成本的96％，其他費(fèi)用占4％，因?yàn)楸景傅睦淞繛閺U物利用，所以冰的實(shí)際單位成本等于其他費(fèi)用，其他費(fèi)用為50×0.04＝2元人民幣則年銷售利潤為67148730-1081.3×36×2＝6707.0876×104元人民幣加熱工藝升溫耗能的費(fèi)用丙烷工藝升溫需要的總熱量為2.26×(-0+42.1)×1000×25000×30＝7135950×104kJ/y采用燃燒液化氣的水浴加熱，每標(biāo)準(zhǔn)立方米液化氣熱值為113022kJ/Nm3，需液化氣量為7135950×104/113022＝631377Nm3取燃燒效率η1＝0.85，熱交換效率η2＝0.5，則實(shí)際需液化氣為631377/0.85×0.5＝1485593Nm3折合液態(tài)液化氣為2.43×1485593＝3609.991×103kg每噸液化氣價(jià)格為3500元，加熱工藝升溫耗能的費(fèi)用為3500×3610＝1263.5000×104人民幣本裝置系統(tǒng)每年創(chuàng)造的額外收益制冰年銷售利潤為6707.0876×104元人民幣年節(jié)省加熱耗能的費(fèi)用為1263.5000×104人民幣本裝置每年創(chuàng)造的額外收益為6707.0876×104+1263.5000×104＝7970.5876×104人民幣總之，本發(fā)明冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)能夠創(chuàng)造額外巨大的收益，一年計(jì)7970.5876×104人民幣。
權(quán)利要求1.一種冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有運(yùn)輸?shù)蜏爻罕榈睦鋬霾鄞\(yùn)輸罐以及陸地上的常溫高壓儲(chǔ)罐，其特征是該系統(tǒng)還包括有在所述冷凍槽船運(yùn)輸罐(1)和陸地常溫高壓儲(chǔ)罐(4)之間設(shè)置的兩級(jí)換熱器(2、3)和總控制器(17)，冷凍槽船運(yùn)輸罐(1)與一級(jí)換熱器(2)的殼程、二級(jí)換熱器(3)的殼程、常溫高壓儲(chǔ)罐(4)依次連接，在所述一級(jí)換熱器(2)管程的進(jìn)口、出口上連接著蓄冷罐組(13)、分配器(12)、分配器(15)，共同組成冷媒循環(huán)獲取冷量的A回路，同時(shí)蓄冷罐組(13)、分配器(11)和分配器(16)又與制冷池(9)的進(jìn)口、出口連接，共同組成冷媒循環(huán)釋放冷量的B回路；在所述二級(jí)換熱器管程的進(jìn)口、出口上連接著水罐組(7)、分配器(5)和分配器(8)，共同組成水循環(huán)獲取冷量的C回路；總控器(17)分別與分配器(5)、分配器(8)、分配器(11)、分配器(12)、分配器(15)和分配器(16)相連，集中控制回路A、回路B和回路C的工序運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置系統(tǒng)，其特征是所述A回路是由一級(jí)換熱器(2)管程的出口依次與分配器(12)、蓄冷罐組(13)、分配器(16)和一級(jí)換熱器(2)管程的進(jìn)口相連；所述B回路是由制冷池(9)的出口依次與分配器(16)、蓄冷罐組(13)、分配器(11)和制冷池(9)的進(jìn)口相連；所述C回路是由二級(jí)換熱器(3)管程的出口依次與分配器(8)、水罐組(7)、分配器(5)和二級(jí)換熱器(3)管程的進(jìn)口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置系統(tǒng)，其特征是所述蓄冷罐組(13)是由多個(gè)蓄冷罐(14)并聯(lián)設(shè)置的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置系統(tǒng)，其特征是所述水罐組(7)是由多個(gè)水罐(6)并聯(lián)設(shè)置的。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種冷凍運(yùn)輸罐中低溫丙烷卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的裝置系統(tǒng)，它包括有在冷凍槽船和常溫高壓儲(chǔ)罐之間設(shè)置的兩級(jí)換熱器，在所述一級(jí)換熱器管程的進(jìn)口、出口上連接著兩個(gè)分配器和一組蓄冷罐，共同組成A回路，同是這一組蓄冷罐和另外兩個(gè)分配器又與制冷池的進(jìn)口、出口連接，共同組成B回路；在所述二級(jí)換熱器管程的進(jìn)口、出口上連接著一組水罐和兩個(gè)分配器，共同組成C回路；六個(gè)分配器與總控制器相連接，總控器集中控制三個(gè)回路的運(yùn)行。該系統(tǒng)的有益效果是可取代加熱使低溫丙烷升至常溫的加熱工藝，能夠在無熱功耗的條件下使卸入陸地常溫儲(chǔ)罐的丙烷升溫，又能夠收取低溫丙烷的冷量制造并或其他冷凍產(chǎn)品，創(chuàng)造額外的巨大收益。
文檔編號(hào)F17C7/00GK2674255SQ20042002828
公開日2005年1月26日 申請日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月17日
發(fā)明者常占利, 聶春復(fù) 申請人:張兆驊