一种温度调节的液氮快速气化利用装置的制作方法

1.本实用新型涉及液氮气化利用技术领域，特别是涉及一种温度调节的液氮快速气化利用装置。


背景技术：

2.煤层气是与煤伴生、共生的气体资源，指储存在煤层中的烃类气体，以甲烷为主要成分，对煤层气进行液化是大量存储和远距离运输的一种经济而有效的方法。煤层气经低温换热后变成液态的煤层气，称为液化煤层气，简称lcbm。
3.在煤层气液化过程中，为了提高煤层气管道置换、检修等施工作业的安全性，工程上要求将液氮高效气化并短时间置换管道中的天然气以便安全检修。目前液氮气化的方法，最为常用空温气化工艺，主要是利用空气自然对流加热氮气换热管中的液氮，使其完全蒸发。
4.空温式气化工艺虽然比较节能，但对环境的适应性较差，当环境温度较低时气化效果较差，温度过低时甚至无法进行气化作业。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种温度调节的液氮快速气化利用装置，通过精准调节液化装置中的温度来控制与调节液氮气化的产量和合理适宜的温度。本实用新型的目的在于提供一种高效的液氮气化系统。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种温度调节的煤层气低温液化装置，包括：液氮罐、制热装置、氮气平衡罐和控制器；所述制热装置与所述液氮罐管路连接，所述氮气平衡罐与所述制热装置管路相连，所述控制器安装在所述制热装置上，所述制热装置与所述控制器电连接。
8.进一步地，所述制热装置包括制热箱、电发热丝和氮气换热管；所述氮气换热管安装在所述制热箱的内部，所述氮气换热管的两端分别连接所述液氮罐和所述氮气平衡罐，所述电发热丝环绕在所述氮气换热管周围，所述电发热丝与所述控制器电连接。
9.进一步地，所述制热装置还包括温度监测器，所述温度监测器安装在所述制热箱内部的侧壁上，所述温度监测器与所述控制器电连接。
10.进一步地，所述氮气平衡罐内壁上设置了压力监测器，所述压力监测器与所述控制器电连接。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.本实用新型中通过制热装置中加热丝的加热，来调控制热装置中氮气换热管内的液氮气化效率，以快速控制氮气的产量；利用温度监测器和控制器能够记录下不同温度下的氮气气化的生产效率；气化的氮气在氮气平衡罐中汇集，保证氮气的稳定输出。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
14.图1为温度调节的液氮快速气化利用装置的结构示意图。
15.其中，图中：
16.1-液氮罐、2-制热箱、3-控制器、4-氮气平衡罐、5-压力监测器、6-液氮气化管、7-氮气换热管、8-电发热丝、9-温度监测器。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.参照附图1所示，本实用新型提供一种温度调节的煤层气低温液化装置，包括：液氮罐1、制热装置、氮气平衡罐4和控制器3；制热装置与液氮罐1管路连接，液氮罐1中的液氮通过管路进入到制热装置中进行气化，氮气平衡罐4与制热装置管路相连，气化的氮气从制热装置通过管路进入到氮气平衡罐4中；制热装置中气化的氮气可能会在不同的加热温度下气化，因此氮气从加热装置中出来之后，气压不稳定，影响后续的使用，氮气在氮气平衡罐4中汇集，再通过液氮气化管6输出得到稳定气压的氮气；控制器3安装在制热装置上，所选控制器为西门子300系列plc，制热装置与控制器3电连接，控制器3能控制制热装置的加热效率，通过控制加热装置控制氮气的气化效率和产量。
19.制热装置包括制热箱2、电发热丝8和氮气换热管7；氮气换热管7安装在制热箱2的内部，氮气换热管7的两端分别连接液氮罐1和氮气平衡罐4，液氮在氮气换热管7中气化，进入到氮气平衡罐4中；电发热丝8环绕在氮气换热管7周围，电发热丝8与控制器3电连接，从液氮罐1流入到氮气换热管7中时为液态，电发热丝8在氮气换热管7的周围加热，使液氮气化；控制器3直接控制电发热丝8的发热功率，电发热丝8发热功率越高，产生的热量越高，传递到氮气换热管7的热量越多，液氮得到的热量越多，气化效率越高，因此控制器3控制电发热丝8的发热功率可控制液氮的发热效率。制热装置还包括温度监测器9，温度监测器9安装在制热箱2内部的侧壁上，温度监测器9监测制热箱2中的环境温度，控制器3可记录下不同温度下，制热装置中液氮的气化效率和单位时间内的产量。
20.氮气平衡罐4内壁上设置了压力监测器5，压力监测器5与控制器3电连接，从制热装置中出来的气压不稳定的氮气在氮气平衡罐4进行汇集，通过压力监测器5可了解氮气平衡罐4中氮气的气压，压力处在稳定的数值，可进行装罐或是利用氮气进行其他工作。
21.实施例
22.液氮从液氮罐1中进入到制热装置中，控制器3控制电发热丝8加热，产生的热量传递到氮气换热管7上，使氮气换热管7内部液氮气化，制热箱2内部侧壁上的温度监测器9实时监测制热箱2中的温度，控制器3记录不同温度下的氮气气化效率和单位时间内氮气的产
量；氮气进入到氮气平衡罐4中汇集，气压监测器实时监测氮气平衡罐4，气压稳定之后从液氮气化管6中输出，进行装罐或是其他作业。
23.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
24.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种温度调节的液氮快速气化利用装置，其特征在于，包括：液氮罐、制热装置、氮气平衡罐和控制器；所述制热装置与所述液氮罐管路连接，所述氮气平衡罐与所述制热装置管路相连，所述控制器安装在所述制热装置上，所述制热装置与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的一种温度调节的液氮快速气化利用装置，其特征在于，所述制热装置包括制热箱、电发热丝和氮气换热管；所述氮气换热管安装在所述制热箱的内部，所述氮气换热管的两端分别连接所述液氮罐和所述氮气平衡罐，所述电发热丝环绕在所述氮气换热管周围，所述电发热丝与所述控制器电连接。3.根据权利要求2所述的一种温度调节的液氮快速气化利用装置，其特征在于，所述制热装置还包括温度监测器，所述温度监测器安装在所述制热箱内部的侧壁上，所述温度监测器与所述控制器电连接。4.根据权利要求1所述的一种温度调节的液氮快速气化利用装置，其特征在于，所述氮气平衡罐内壁上设置了压力监测器，所述压力监测器与所述控制器电连接。

技术总结
本实用新型公开一种温度调节的液氮快速气化利用装置，属于气体利用技术领域，包括：液氮罐、制热装置、氮气平衡罐和控制器；所述制热装置与所述液氮罐管路连接，所述氮气平衡罐与所述制热装置管路相连，所述控制器安装在所述制热装置上，所述制热装置与所述控制器电连接。本实用新型通过制热装置中加热丝的加热，来调控制热装置中氮气换热管内的液氮气化效率，以快速控制氮气的产量，气化的氮气在氮气平衡罐中汇集，保证氮气的稳定输出。保证氮气的稳定输出。保证氮气的稳定输出。


技术研发人员：李爱军 崔庆 郭红 张宏虹
受保护的技术使用者：山西易高煤层气有限公司
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2022/2/19