一種雙蓄能移動式ngh供氣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣供氣領(lǐng)域，具體涉及一種利用廢熱的移動式NGH供氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]移動式供氣裝置可方便、快捷地解決燃?xì)夤芫W(wǎng)維修期間用戶的連續(xù)用氣問題或某些緊急用氣問題?，F(xiàn)有的移動式供氣裝置所用氣源有液化天然氣(LNG)、壓縮天然氣(CNG)、吸附天然氣(ANG)等，LNG儲運(yùn)時對溫度的要求高，需達(dá)到-162°C，CNG對壓力要求高，需達(dá)21MPa，ANG可從環(huán)境供熱，但在低溫環(huán)境中效果不太好，也就是說LNG、CNG,ANG都不太適合應(yīng)用在環(huán)境溫度較低或高強(qiáng)度快速供氣的地區(qū)。
[0003]NGH(天然氣水合物)是固體，在冷凍到-15?-5°C左右時，就可常壓保存，NGH以水為介質(zhì)，生成工藝簡單，對天然氣的成分沒有特殊要求。目前的一種趨勢是運(yùn)用NGH儲運(yùn)NG氣體進(jìn)行供氣，但現(xiàn)在應(yīng)用的比較少。
[0004]現(xiàn)有的蓄熱技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已有人提出對LNG進(jìn)行蓄熱供氣，但在環(huán)境溫度較低的地區(qū)，LNG供氣不太適用，蓄熱技術(shù)還未應(yīng)用到NGH緊急供氣中。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就在對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行延伸，首次提出把相變蓄熱技術(shù)和NGH儲氣技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行移動式緊急供氣，解決環(huán)境溫度低、無熱源、高強(qiáng)度高速率用氣地區(qū)的緊急供氣問題，提供一種對環(huán)境余熱進(jìn)行儲存，適用于環(huán)境溫度低、無熱源、高強(qiáng)度高速率供氣地區(qū)的雙蓄能移動式NGH供氣裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下所述:
[0007]一種雙蓄能移動式NGH供氣裝置，包括NGH儲運(yùn)設(shè)備，所述NGH儲運(yùn)設(shè)備包括NGH槽車及設(shè)置于NGH槽車上的NGH罐式集裝箱，還包括:
[0008]蓄熱式供熱設(shè)備，所述蓄熱式供熱設(shè)備包括蓄熱式供熱器；
[0009]氣化調(diào)壓設(shè)備，所述氣化調(diào)壓設(shè)備包括NGH氣化設(shè)備及NGH調(diào)壓輸出設(shè)備，所述NGH氣化設(shè)備通過管路將換熱介質(zhì)與蓄熱式供熱器換熱后與NGH罐式集裝箱內(nèi)的NGH再次換熱，氣化NGH，產(chǎn)生NG氣體，所述NGH調(diào)壓輸出設(shè)備通過管路將氣化后的NG氣體調(diào)壓加臭后輸送至燃?xì)夤芫W(wǎng)；
[0010]負(fù)載設(shè)備，所述負(fù)載設(shè)備包括電路連接的可燃?xì)怏w報警器，報警探頭及電控柜。
[0011]NGH儲運(yùn)設(shè)備在氣源地把NG氣體轉(zhuǎn)變成NGH，再進(jìn)行罐裝，將NGH儲存在NGH罐式集裝箱中，NGH槽車把罐裝的NGH運(yùn)輸至緊急供氣處，作為移動式緊急供氣的氣源，蓄熱式供熱設(shè)備中的蓄熱式供熱器在不進(jìn)行供氣期間，對環(huán)境余熱、廢熱進(jìn)行回收，利用相變材料蓄熱，U型管束周圍填充有相變材料，浸沒在導(dǎo)熱介質(zhì)中，在緊急供氣處，開啟蓄熱式供熱器，作為NGH氣化的熱源。
[0012]進(jìn)一步地，所述NGH氣化設(shè)備包括水槽、水泵、第一截止閥，所述水槽內(nèi)的液態(tài)水通過管路、水泵、第一截止閥泵送至蓄熱式供熱器換熱后輸入NGH罐式集裝箱內(nèi)，通過再次換熱并氣化NGH罐式集裝箱內(nèi)的固態(tài)NGH后回流至水槽內(nèi)，其通過循環(huán)換熱的方式，將固態(tài)NGH氣化為NG氣體，本方案中與相變材料進(jìn)行換熱升溫后的液態(tài)水從NGH罐式集裝箱頂部流入罐內(nèi)與NGH直接接觸，氣化NGH，液態(tài)水繼續(xù)流入水槽，由水泵抽動進(jìn)行循環(huán)加熱，方便快捷易實(shí)施。
[0013]進(jìn)一步地，所述NGH調(diào)壓輸出設(shè)備包括通過管路依次連接NGH罐式集裝箱出氣端的第三截止閥、過濾器、調(diào)壓器、流量計、第四截止閥，所述流量計與第四截止閥之間的管路還連接有THT加臭機(jī)，用于提供符合相關(guān)安全性要求的NG氣體。
[0014]進(jìn)一步地，連接第三截止閥與過濾器之間的管路上設(shè)置有與電控柜電路連接的第一壓力傳感器、第一溫度傳感器，連接THT加臭機(jī)與第四截止閥之間的管路上設(shè)置有與電控柜電路連接的第二壓力傳感器、第二溫度傳感器，上述傳感器用于獲取管道內(nèi)NG氣體的實(shí)時溫度和壓力值。
[0015]進(jìn)一步地，連接第三截止閥與過濾器之間的管路上還設(shè)置有與電控柜電路連接的緊急切斷電磁閥，緊急情況下，電控柜通過緊急切斷電磁閥切斷管路，自動停止NGH罐式集裝箱向外供氣。
[0016]進(jìn)一步地，連接過濾器與調(diào)壓器之間的管路上還設(shè)置有與電控柜電路連接的超壓切斷閥，若管內(nèi)氣體壓力值超標(biāo)，則自動切斷管路，停止供氣。
[0017]進(jìn)一步地，連接調(diào)壓器與流量計之間的管路上還設(shè)置有與電控柜電路連接的安全放散閥，本方案在管內(nèi)氣體壓力值超標(biāo)的情況下，自動釋放超壓氣體，達(dá)到保護(hù)下游設(shè)備的作用，保證用戶的安全用氣。
[0018]進(jìn)一步地，所述NGH氣化設(shè)備還包括連接水槽、用于排出水槽內(nèi)多余液態(tài)水的第二截止閥。
[0019]進(jìn)一步地，所述蓄熱式供熱器的內(nèi)的換熱管束結(jié)構(gòu)采用U型，其外表面設(shè)有翅片，所述蓄熱式供熱器的外壁和換熱管束之間填充有浸沒在導(dǎo)熱介質(zhì)中的相變蓄熱材料，相變材料儲存熱量，為供氣氣化提供熱源。
[0020]進(jìn)一步地，所述負(fù)載設(shè)備還包括手提式干粉滅火器，便于對緊急情況進(jìn)行處理。
[0021]本實(shí)用新型的雙蓄能移動式NGH供氣裝置的工作原理及過程如下:
[0022]a.儲氣過程:在氣源地，利用冷能，將NG氣體與水在一定溫度和壓力下反應(yīng)生成NGH,或是在NGH開采處直接對NGH進(jìn)行罐裝，儲存在NGH儲運(yùn)設(shè)備的NGH罐式集裝箱中進(jìn)行儲運(yùn)，作為移動式緊急供氣的氣源。
[0023]b.蓄熱過程:高溫?zé)嵩戳黧w這部分流體主要來自于工業(yè)廢熱、余熱等暫時不用的熱，而且該流體的溫度要高于蓄熱相變材料的相變溫度，通過供熱換熱器，與導(dǎo)熱介質(zhì)及相變材料發(fā)生熱量交換，相變材料吸熱而不斷升溫，當(dāng)達(dá)到一定溫度時發(fā)生相變，從而將能量儲存至蓄熱式供熱設(shè)備中，作為移動緊急供氣NGH氣化的熱源。
[0024]c.供氣過程:NGH儲運(yùn)設(shè)備、蓄熱式供熱設(shè)備、氣化調(diào)壓設(shè)備和負(fù)載設(shè)備經(jīng)城市道路由NGH槽車運(yùn)至供氣現(xiàn)場，開啟第一截止閥，液態(tài)水從水槽經(jīng)水泵抽入蓄熱式供熱器后吸收其儲存的熱量升溫，再流回NGH罐式集裝箱，對NGH直接接觸加熱，產(chǎn)生NG氣體，換熱后的液態(tài)水繼續(xù)流入水槽，由水泵抽動進(jìn)行循環(huán)加熱，必要時截止閥打開，移出多余的水；氣化開始后，開啟氣化調(diào)壓設(shè)備的第二截止閥、第四截止閥，氣化得到的NG氣體經(jīng)氣化調(diào)壓設(shè)備中的過濾器、調(diào)壓器、流量計、THT加臭機(jī)調(diào)壓、計量及加臭處理，輸出至燃?xì)夤芫W(wǎng)。
[0025]d.再氣化和再蓄熱過程:NGH氣化處理結(jié)束，即供氣完成后，NGH儲運(yùn)設(shè)備中的NGH槽車將NGH儲運(yùn)設(shè)備、蓄熱式供熱設(shè)備、氣化調(diào)壓設(shè)備和負(fù)載設(shè)備運(yùn)回，再次進(jìn)行NGH的生產(chǎn)罐裝，把NG氣體以水合物的形式儲存至NGH罐式集裝箱，蓄熱式供熱器再次利用環(huán)境余熱、廢熱進(jìn)行相變蓄熱。
[0026]e.安全保障:負(fù)載設(shè)備中的電控柜根據(jù)第一壓力傳感器、第一溫度傳感器、第二壓力傳感器、第二溫度傳感器及報警探頭采集相應(yīng)實(shí)時數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)控制可燃?xì)怏w報警器、緊急切斷電磁閥、超壓切斷閥、安全放散閥、手提式干粉滅火器進(jìn)行緊急處理，保證供氣過程安全可靠。
[0027]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0028]本裝置采用NGH技術(shù)對NG氣體以水合物的形式進(jìn)行儲運(yùn)，作為氣源；同時通過蓄熱式供熱器中的相變材料回收環(huán)境中的余熱、廢熱，作為NGH氣化的熱源；可進(jìn)行連續(xù)供氣，而且有效地利用環(huán)境廢熱；在環(huán)境供熱不足、無熱源、空氣溫度低、自氣化無法進(jìn)行時，可緊急快速氣化供氣；采用直接接觸式加熱氣化，啟動速率快，可用于高強(qiáng)度高速率緊急供氣地區(qū)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的雙蓄能移動式NGH供氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖中所示為:圖中所示為:1-NGH儲運(yùn)設(shè)備，2-蓄熱式供熱設(shè)備，3-氣化調(diào)壓設(shè)備；4-負(fù)載設(shè)備，101-NGH槽車，102-NGH罐式集裝箱，201-蓄熱式供熱器，301-水槽，302-水泵，303-第一截止閥，304-第二截止閥，305-第三截止閥，306-緊急切斷電磁閥，307-第一壓力傳感器、308-第一溫度傳感器、309-過濾器，310-超壓切斷閥，311-調(diào)壓器，312-安全放散閥、313-流量計、314-THT加臭機(jī)，315-第二壓力傳感器、316-第二溫度傳感器，317-第四截止閥，401-可燃?xì)怏w報警器，402-報警探頭，403-手提式干粉滅火器，404-電控柜。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。
[0032]如圖1所示，一種雙蓄能移動式NGH供氣裝置，包括NGH儲運(yùn)設(shè)備I，所述NGH儲運(yùn)設(shè)備I包括NGH槽車101及設(shè)置于NGH槽車101上的NGH罐式集裝箱102，還包括:
[0033]蓄熱式供熱設(shè)備2，所述蓄熱式供熱設(shè)備2包括蓄熱式供熱器201 ;
[0034]氣化調(diào)壓設(shè)備3，所述氣化調(diào)壓設(shè)備3包括NGH氣化設(shè)備及NGH調(diào)壓輸出設(shè)備，所述NGH氣化設(shè)備通過管路將換熱介質(zhì)與蓄熱式供熱器201換熱后與NGH罐式集裝箱102內(nèi)的NGH再次換熱，氣化NGH，產(chǎn)生NG氣體，所述NGH調(diào)壓輸出設(shè)備通過管路將氣化后的NG氣體調(diào)壓加臭后輸送至燃?xì)夤芫W(wǎng)；
[0035]負(fù)載設(shè)備4，所述負(fù)載設(shè)備4包括電路連接的可燃?xì)怏w報警器401，報警探頭402及電控柜404。
[0036]NGH儲運(yùn)設(shè)備I在氣源地把NG氣體轉(zhuǎn)變成NGH，再進(jìn)行罐裝，將NGH儲存在NGH罐式集裝箱102中，NGH槽車把罐裝的NGH運(yùn)輸至緊急供氣處，作為移動式緊急供氣的氣源，蓄熱式供熱設(shè)備(2)中的蓄熱式供熱器(201)在不進(jìn)行供氣期間，對環(huán)境余熱、廢熱進(jìn)行回收，利用相變材料蓄熱，U型管束周圍填充有相變材料，浸沒在導(dǎo)熱介質(zhì)中，在緊急供氣處，開啟蓄熱式供熱器，作為NGH氣化的熱源。
[0037]進(jìn)一步地，所述NGH氣化設(shè)備包括水槽301、水泵302、第一截止閥303，所述水槽301內(nèi)的液態(tài)水通過管路、水泵302、第一截止閥303泵送至蓄熱式供熱器201換熱后輸入NGH罐式集裝箱102內(nèi)，通過再次換熱并氣化NGH罐式集裝箱102內(nèi)的固態(tài)NGH后回流至水槽301內(nèi)，其通過循環(huán)換熱的方式，將固態(tài)NGH氣化為NG氣體，本方案中與相變材料進(jìn)行換熱升溫后的液態(tài)水從NGH罐式集裝箱(102)頂部流入罐內(nèi)與NGH直接接觸，氣化NGH，液態(tài)水繼續(xù)流入水槽(301)，由水泵(302)抽動進(jìn)行循環(huán)加熱，方便快捷易實(shí)施。
[0038]進(jìn)一步地，所述NGH調(diào)壓輸出設(shè)備包括通過管路依次連接NGH罐式集裝箱102出氣端的第三截止閥305、過濾器309、調(diào)壓器311、流量計313、第四截止閥317，所述流量計313與第四截止閥317之間的管路還連接有THT加臭機(jī)314，用于提供符合相關(guān)安全性要求的NG氣體。
[0039]進(jìn)一步地，連接第三截止閥305與過濾器309之間的管路上設(shè)置有與電控柜404電路連接的第一壓力傳感器307、第一溫度傳感器308，連接THT加臭機(jī)314與第四截止閥317之間的管路上設(shè)置有與電控柜404電路連接的第二壓力傳感器315、第二溫度傳感器316，上述傳感器用于獲取管道內(nèi)NG氣體的實(shí)時溫度和壓力值。
[0040]進(jìn)一步地，連接第三截止閥3