一種活性炭吸附式天然氣儲罐的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]本實用新型涉及吸附儲存天然氣的設備，尤其是一種活性炭吸附式天然氣儲罐。
二、【背景技術】
[0002]目前，天然氣的儲存方式主要有三種:壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)和吸附天然氣(ANGhCNG是將天然氣壓縮儲存在高壓容器中的技術，是目前車載天然氣的主要存儲方式，由于車用壓縮天然氣壓力高達20?25MPa，其儲氣瓶屬超高壓容器，不僅瓶的自重大，儲氣瓶無論是國產(chǎn)還是進口的，其價格都難以令用戶承受，而且具有一定的潛在危險性。此外，車用壓縮天然氣對加氣站要求很高，要求達到20?25MPa的壓力，必須由多級壓縮的高壓壓縮機來完成，它不僅增加了成本，而且需要較高的能耗。LNG是將天然氣儲存在超低溫狀態(tài)(_162°C，latm)下的技術，需要超低溫制冷條件，能耗高，儲氣設施維護保養(yǎng)較復雜，液化工藝復雜，充罐不方便，設備造價高，運行費用也較高。這些無疑都制約了天然氣汽車的推廣應用進程。如果車用天然氣儲氣瓶壓力降至3?4MPa，也就是說將壓縮儲存天然氣改為吸附儲存天然氣，而其儲氣量不降低，則天然氣汽車及其加氣站的許多難題都將迎刃而解，天然氣汽車將會得到較快的發(fā)展。吸附儲存天然氣(ANG)技術就是在儲罐中裝入高比表面積的天然氣專用吸附劑，利用其巨大的比表面積和發(fā)達的微孔結(jié)構，在常溫、中壓(3.5?6.0MPa)下使吸附天然氣ANG具有與壓縮天然氣CNG接近的儲存密度，實現(xiàn)高密度吸附儲存的技術，當儲罐中壓力低于外界時，氣體被吸附在吸附劑固體微孔表面而借以儲存；當外界的壓力低于儲罐中壓力時，氣體從吸附劑固體表面脫附而出供給外界使用。在常溫下，壓力為3.5MPa下，每M3裝有超級活性炭的氣罐可容納120?170M3的天然氣。ANG儲氣技術的主要優(yōu)點表現(xiàn)在:在中壓(3.5?6.0MPa)時可獲得較高的儲存密度，對儲氣和加壓設備耐壓性能要求不高，造價低，加氣設備僅需中壓壓縮機或利用長輸管道的輸送壓力即可，節(jié)約加氣站的建站費用;儲氣壓力較低，安全性能好，日常維護方便，操作費用低;儲存容器自重輕，形狀選擇性大。所以非常有必要設計開發(fā)吸附式天然氣儲存設備。已有的申請?zhí)枮?01430328154.5的專利新型吸附天然氣儲罐，它是在儲罐內(nèi)設置換熱片來轉(zhuǎn)移吸附過程產(chǎn)生的吸附熱，換熱片與吸附劑隔層設置，安裝換熱片和放置吸附劑較麻煩，而且吸附劑用久了更換很麻煩，需要拆卸冷卻管和換熱片?；谏鲜霰尘?，本實用新型發(fā)明了一種能方便更換吸附劑的活性炭吸附式天然氣儲罐。
三、【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型發(fā)明了一種活性炭吸附式天然氣儲罐，它具有中間圓柱形兩頭球形的罐體與圓柱形冷卻外夾套殼體的雙層結(jié)構，它由儲氣罐主體和冷卻外夾套殼體及罐內(nèi)冷卻用蛇形盤管構成，主要由充放氣口(1)、吸附劑活性炭加入口(2)、蛇形盤管冷卻水出口(3)、冷卻用蛇形盤管(4)、儲氣罐主體(5)、冷卻外夾套殼體(6)和冷卻水進口( 7)所組成。在罐內(nèi)罐外均設置冷卻裝置，能夠及時將吸附劑在充氣吸附過程產(chǎn)生的吸附熱傳出，儲氣罐主體內(nèi)設置冷卻用蛇形盤管，在儲氣罐主體外設置冷卻外夾套，儲氣罐主體與冷卻外夾套在罐體上部焊接在一起，蛇形盤管的一端在罐體頂部與冷卻外夾套接通，另一端從罐體頂部接出。在儲氣罐充氣時，冷卻水從冷卻外夾套進口(7)流入，從蛇形盤管冷卻水出口(3)流出，活性炭吸附天然氣過程產(chǎn)生的吸附熱可分別通過罐體內(nèi)部的冷卻用蛇形盤管和罐體外的冷卻外夾套中的冷卻水帶走，避免活性炭溫度升高而降低其吸附能力。
四、【附圖說明】
[0004]圖1為本實用新型所述一種活性炭吸附式的天然氣儲罐的立面剖視示意圖，(1)為充放氣口；(2)為吸附劑活性炭加入口；(3)為蛇形盤管冷卻水出口；(4)為冷卻用蛇形盤管；
(5)為儲氣罐主體；(6)為冷卻外夾套殼體；(7)為冷卻水進口。圖2為本實用新型所述一種活性炭吸附式的天然氣儲罐的橫截面剖面示意圖。
五、【具體實施方式】
[0005]本實用新型所述的一種活性炭吸附式天然氣儲罐是這樣實現(xiàn)吸附充氣與儲氣的:在空罐中經(jīng)吸附劑加入口(2)加入顆?；钚蕴?，蓋上蓋子，在向儲罐充天然氣的同時經(jīng)冷卻水進口(7)向冷卻外夾套中通入自來水，流經(jīng)蛇形盤管后從出口(3)流出，實現(xiàn)將活性炭在吸附天然氣的過程中產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移出去，避免活性炭的溫度升高而降低其吸附能力，這樣就可達到在相同充氣壓力條件下向罐中充入更多的天然氣，當儲氣罐達到一定的充氣壓力并保持適當時間后，關掉冷卻水閥門，就完成了向儲氣罐的充氣。當環(huán)境溫度較低儲氣罐向外輸氣的壓力很小接近放完時也可從冷卻水進口(7)向外夾套中通入熱水，使更多的天然氣從活性炭中解吸出來，減少天然氣在其中的殘留量。當儲氣罐中的活性炭被使用較長時間后需要更換時，只要打開活性炭加入口的蓋子，將罐中性能下降的活性炭倒出，將新活性炭加入儲氣罐中即可，操作較方便。
【主權項】
1.一種活性炭吸附式天然氣儲罐，其特征是:它具有中間圓柱形兩頭球形的罐體和圓柱形冷卻外夾套殼體的雙層結(jié)構，它由儲氣罐主體和冷卻外夾套殼體及冷卻用蛇形盤管構成，主要由充放氣口(1)、吸附劑活性炭加入口(2)、蛇形盤管冷卻水出口(3)、冷卻用蛇形盤管(4)、儲氣罐主體(5)、冷卻外夾套殼體(6)和冷卻水進口(7)所組成，在罐內(nèi)罐外均設置冷卻裝置，儲氣罐主體內(nèi)設置冷卻用蛇形盤管，在儲氣罐主體外設置冷卻外夾套，儲氣罐主體與冷卻外夾套在罐體上部焊接在一起，蛇形盤管的一端在罐體頂部與冷卻外夾套接通，另一端從罐體頂部接出。
【專利摘要】本實用新型一種活性炭吸附式天然氣儲罐，它具有中間圓柱形兩頭球形的罐體和圓柱形冷卻外夾套殼體的雙層結(jié)構，它由儲氣罐主體和冷卻外夾套殼體及冷卻用蛇形盤管構成，主要由充放氣口、吸附劑活性炭加入口、冷卻水出口、冷卻用蛇形盤管、儲氣罐主體、冷卻外夾套殼體、冷卻水進口所組成。在罐內(nèi)罐外均設置了冷卻裝置，儲氣罐主體內(nèi)設置冷卻用蛇形盤管，在儲氣罐主體外設置冷卻外夾套，儲氣罐主體與冷卻外夾套在罐體上部焊接在一起，蛇形盤管的一端在罐體頂部與冷卻外夾套接通，另一端從罐體上部接出。在儲氣罐充氣時，冷卻水從外夾套進口流入，從蛇形盤管出口流出，將活性炭吸附天然氣過程產(chǎn)生的熱量帶走，避免活性炭溫度升高而降低其吸附能力。
【IPC分類】F17C11/00, F17C1/00
【公開號】CN205137069
【申請?zhí)枴緾N201520931776
【發(fā)明人】蔣應梯, 莊曉偉, 潘炘
【申請人】浙江省林業(yè)科學研究院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月19日