[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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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。