天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣存儲和運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]CNG儲運(yùn)(壓縮天然氣儲運(yùn))是指采用特制儲氣鋼瓶，在充氣站，將天然氣通過加壓設(shè)備施加20?25MPa高壓，強(qiáng)行將天然氣在脫水、脫硫化氫后壓縮至瓶內(nèi)貯存，再用槽車運(yùn)輸。ANG(英文全稱:Adsorbed Natural Gas)儲運(yùn)(天然氣吸附儲運(yùn))是在儲罐中裝入高比表面的天然氣專用吸附劑，利用其巨大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，在相同溫度、壓力下使ANG達(dá)到超過CNG存儲容量的儲運(yùn)技術(shù)。ANG相較于CNG具有投資和操作費(fèi)用低、儲罐形狀和材質(zhì)選擇余地大、低壓、質(zhì)輕、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因而近些年來ANG技術(shù)的研究受到國內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注。
[0003]目前制約吸附儲罐技術(shù)發(fā)展的主要問題在吸附熱效應(yīng)方面，由于氣體吸附為放熱反應(yīng)，在快速的升溫過程中，必然導(dǎo)致后續(xù)的吸附效果降低;反之，解吸附過程溫度降低，解吸附效果也會降低。針對該問題，本發(fā)明專利設(shè)計(jì)了天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)裝置，提供有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于氣體吸附為放熱反應(yīng)，在快速的升溫過程中，必然導(dǎo)致后續(xù)的吸附效果降低；以及反之，解吸附過程溫度降低，解吸附效果也會降低的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0006]—種天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)，包括適于吸附天然氣的吸附材料，還包括至少一多孔柔性濾封袋，所述多孔柔性濾封袋放置于所述天然氣吸附罐體內(nèi)，所述吸附材料放置于所述多孔柔性濾封袋內(nèi)，且在所述天然氣吸附罐體上還設(shè)置有適于在吸附材料吸附或解吸附天然氣氣體時對其進(jìn)行冷卻或加熱以中和吸附熱的熱交換器。
[0007]優(yōu)選地，所述熱交換器包括加熱裝置和冷卻裝置。
[0008]優(yōu)選地，設(shè)置于所述天然氣吸附罐體內(nèi)部的加熱裝置包括基于以下至少一種加熱件的電加熱裝置:電阻絲、電加熱棒及電加熱帶。
[0009]優(yōu)選地，所述加熱裝置通過導(dǎo)線由氣瓶外電源加熱，設(shè)置在所述天然氣吸附罐體的內(nèi)壁上或者設(shè)置于所述吸附材料內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，設(shè)置于所述天然氣吸附罐體外部的加熱裝置為表面與所述天然氣吸附罐體表面接觸的熱交換器，所述換熱器中間通過吸收發(fā)動機(jī)的余熱或發(fā)動機(jī)排出的高溫廢
Ho
[0011]優(yōu)選地，所述冷卻裝置為一個換熱片或換熱塊，設(shè)置于所述天然氣吸附罐體內(nèi)部或外部。、
[0012]優(yōu)選地，設(shè)置于所述天然氣吸附罐體外部的冷卻裝置至少包括以下一種結(jié)構(gòu):與所述天然氣吸附罐體表面緊密接觸的換熱片、換熱塊或環(huán)繞式冷卻管道以及換熱塊或管道中間通冷卻水。
[0013]優(yōu)選地，在所述天然氣吸附罐體內(nèi)部附著有溫度感應(yīng)裝置，適于輸出供實(shí)施監(jiān)控天然氣吸附罐體內(nèi)部溫度分別情況的溫度信號。
[0014]如上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明利用天然氣吸附時會產(chǎn)生大量的熱，解吸附時吸熱導(dǎo)致吸附劑表面溫度下降，加裝對流換熱裝置后可根據(jù)需要對罐體內(nèi)吸附劑進(jìn)行冷卻或加熱，使吸附劑維持在吸附效率最高的溫度范圍內(nèi)，簡單而有效解決了吸附熱問題，保障了吸附效率的最大化;另外，利用溫度傳感器傳輸?shù)膶?shí)時溫度信號，還為溫度趨勢的預(yù)測及調(diào)溫方案制定提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0015]圖1顯示為一種天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)的原理圖。
[0016]元件標(biāo)號說明
[0017]I天然氣吸附罐體
[0018]2多孔柔性濾封袋
[0019]3吸附材料
[0020]4熱交換器
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0022]請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0023]請參閱圖1，為一種天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)的原理圖，如圖所示，該天然氣吸附罐體熱交換系統(tǒng)包括適于吸附天然氣的吸附材料3，還包括至少一多孔柔性濾封袋2，所述多孔柔性濾封袋2放置于所述天然氣吸附罐體I內(nèi)，所述吸附材料3放置于所述多孔柔性濾封袋2內(nèi)，且在所述天然氣吸附罐體I上還設(shè)置有適于在吸附材料3吸附或解吸附天然氣氣體時對其進(jìn)行冷卻或加熱以中和吸附熱的熱交換器4。
[0024]在具體實(shí)施中，ANG在充氣時會產(chǎn)生大量的熱而導(dǎo)致充氣速度減緩，需要一個冷卻裝置;在吸附劑上解吸附時會吸熱從而溫度下降，在放氣時需對氣瓶內(nèi)部或外部加熱，否則將導(dǎo)致后續(xù)的吸附或解吸附效果降低。本發(fā)明為天然氣吸附罐體設(shè)置熱交換器，吸附或解吸附氣體時，對氣瓶內(nèi)吸附劑進(jìn)行相應(yīng)的冷卻或加熱以中和吸附熱。加裝換熱器后，可根據(jù)不同情況，人為參與調(diào)整罐體內(nèi)溫度分布，提高吸附劑效果。
[0025]在具體實(shí)施中，前述吸附材料具有納米微結(jié)構(gòu)并且多孔柔性濾封袋的平均孔隙直徑小于吸附材料的體積平均粒徑。其中，吸附材料表面有非極性的C-C(碳-碳)鍵、和碳-氫鍵，利用相似相容、或曰相似相溶的原理提高非極性的乙烷分子在納米吸附劑表面的滲透度。
[0026]進(jìn)一步地，還可以在吸附材料中加入以下高導(dǎo)熱材料中的至少一種:金屬絲、鍍金屬件、金屬薄膜、碳黑類材料。
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