[實(shí)用新型]一種制備水合物用的智能制冷控制裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202020697355.1 | 申請日: | 2020-04-30 |
| 公開(公告)號: | CN212205167U | 公開(公告)日: | 2020-12-22 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 袁鵬飛;白玉杰;宋鑫;曹廣勝 | 申請(專利權(quán))人: | 大慶東油睿佳石油科技有限公司 |
| 主分類號: | F25B41/04 | 分類號: | F25B41/04;F25B49/00;G01K13/00 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 制備 水合物 智能 制冷 控制 裝置 | ||
一種制備水合物用的智能制冷控制裝置,涉及天然氣儲運(yùn)領(lǐng)域,本實(shí)用新型裝置包括制冷機(jī),制冷機(jī)通過制冷劑注入總管線、制冷劑回流總管線與分接管匯插入式連接,制冷劑注入總管線、制冷劑回流總管線上布置有液體閥門,分接管匯表面布置有分接接頭,分接接頭與制冷集成管線密封連接,制冷集成管線末端布置有制冷管線接頭,制冷集成管線上布置有電控閥門,電控閥門與控制器相連接,數(shù)據(jù)收發(fā)裝置與控制器、分接管匯、報(bào)警器相連接,本實(shí)用新型填補(bǔ)了水合物制備過程的溫度控制方向的技術(shù)空白,可實(shí)時(shí)監(jiān)測多個(gè)制備反應(yīng)器內(nèi)部溫度變化,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控對反應(yīng)器進(jìn)行制冷啟動(dòng)/關(guān)停,提高了天然氣水合物制備的效率、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性。
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及天然氣儲運(yùn)領(lǐng)域,尤其涉及一種可遠(yuǎn)程操作、具有報(bào)警功能的天然氣水合物制備用的智能制冷控制裝置。
背景技術(shù)
用水合物儲運(yùn)天然氣是一種全新的天然氣存儲與運(yùn)輸技術(shù),可以看成是自然界中天然氣水合物開采、分解的逆過程,該技術(shù)是把采出的天然氣與水在一定溫度和壓力下直接轉(zhuǎn)變成固態(tài)的天然氣水合物(NGH),然后再將水合物運(yùn)送到儲氣站,在儲氣站汽化成天然氣,供用戶使用。現(xiàn)已證實(shí)每立方米水合物可儲存150-180立方米標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的天然氣。天然氣水合物不僅有儲存空間小的優(yōu)點(diǎn),而且可以在較溫和的條件下制備與儲存。當(dāng)其分解時(shí)需要吸收較大的熱量,加之水合物的導(dǎo)熱系數(shù)低,分解比較緩慢,可以有效地防止氣體爆炸,與液化天然氣(LNG)、壓縮天然氣(CNG)以及液體燃料相比,具有安全性較高的優(yōu)勢。
天然氣水合物生成的動(dòng)力學(xué)過程與結(jié)晶有相似的地方,即成核和生長。天然氣水合物的成核是指形成了具有臨界尺寸的穩(wěn)定的水合物晶核的過程;關(guān)于水合物的生長,指穩(wěn)定的水合物晶核的成長過程。水合物成核的微觀方面機(jī)理較為復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)性的測量也難以實(shí)現(xiàn),在晶核形成時(shí),存在誘導(dǎo)期,誘導(dǎo)期的長短則很不確定。當(dāng)晶核的尺寸到達(dá)一定程度之后,即臨界尺寸,則是天然氣水合物的穩(wěn)定生長階段。
水合物成核類似于鹽類或者水的結(jié)晶過程,處于過冷狀態(tài)或過飽和狀態(tài)下的含有表面活性劑的溶液在反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)時(shí),出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)結(jié)晶現(xiàn)象,根據(jù)成簇成核模型,管道內(nèi)氣液兩相流動(dòng)時(shí),水分子首先要將液相中的甲烷分子包圍起來,并在兩相的接觸面上形成一些不穩(wěn)定簇(在水合物的生成過程中起著基塊的作用),并且不穩(wěn)定簇之間存在著一個(gè)快速轉(zhuǎn)變的過程,并逐漸演變?yōu)榭梢岳^續(xù)生長的分子簇,也就是原始晶核,分子簇可以生長,直至達(dá)到臨界尺寸,隨后進(jìn)入晶核的快速生長期。
通常制備完畢的水合物成品為1m3體積,制備時(shí)間在40-60min,水合物制備過程的放熱反應(yīng)、水合物成品取出過程、新的漿體注入過程易造成溫度的波動(dòng),因此水合物制備反應(yīng)器內(nèi)部溫度的控制尤為重要,然而目前關(guān)于天然氣水合物存儲的基本原理和技術(shù)路線國內(nèi)研究較少,關(guān)于天然氣水合物制備過程的溫度控制處于空白狀態(tài),因此本實(shí)用新型提出一種制備水合物用的智能制冷控制裝置,填補(bǔ)了本方向的技術(shù)空白,可實(shí)時(shí)監(jiān)測多個(gè)天然氣水合物制備反應(yīng)器內(nèi)部溫度變化,通過遠(yuǎn)程操控對反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行制冷啟動(dòng)/關(guān)停,提高了天然氣水合物制備的效率、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種制備水合物用的智能制冷控制裝置,填補(bǔ)了天然氣水合物制備過程的溫度控制方向的技術(shù)空白,通過溫度傳感器、信號收發(fā)裝置的協(xié)同作用,可實(shí)時(shí)監(jiān)測多個(gè)天然氣水合物制備反應(yīng)器內(nèi)部溫度變化,通過信號收發(fā)裝置、控制器、電控閥門的協(xié)同作用,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控對反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行制冷啟動(dòng)/關(guān)停,提高了天然氣水合物制備的效率、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性。
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