一种天然气水合物雾化制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及天然气储运领域，尤其涉及一种天然气水合物雾化制备装置，具体是一种高效率、可大范围使用的人工制备天然气水合物的装置。


背景技术：

2.用水合物储运天然气是一种全新的天然气存储与运输技术，可以看成是自然界中天然气水合物开采、分解的逆过程，该技术是把采出的天然气与水在一定温度和压力下直接转变成固态的天然气水合物(ngh)，然后再将水合物运送到储气站，在储气站汽化成天然气，供用户使用。现已证实每立方米水合物可储存150-180立方米标准状态下的天然气。天然气水合物不仅有储存空间小的优点，而且可以在较温和的条件下制备与储存。当其分解时需要吸收较大的热量，加之水合物的导热系数低，分解比较缓慢，可以有效地防止气体爆炸，与液化天然气(lng)、压缩天然气(cng)以及液体燃料相比，具有安全性较高的优势。
3.目前在天然气水合物制备过程中，常用的方法为喷淋法，但是在实际喷淋法制备天然气水合物过程中，需要对喷淋的速度、喷淋水滴大小、反应温度、反应压力进行精确的控制，在制备过程中由于人工的疏忽、设备的不稳定及其他原因，极易造成天然气水合物储气不均匀、天然气水合物形状不规则、天然气水合物内部孔洞的问题，对后续天然气水合物的存储、使用造成很大的影响，因此本技术提出一种天然气水合物雾化制备装置，通过将原本的喷淋水滴改变为多喷头水雾，可使天然气于水之间的结合更为充分，避免了天然气水合物储气不均匀、天然气水合物形状不规则、天然气水合物内部孔洞的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种天然气水合物雾化制备装置，本实用新型装置操作简单、使用方便、操作精度高，通过将原本的喷淋水滴改变为多喷头水雾，可使天然气于水之间的结合更为充分，避免了天然气水合物储气不均匀、天然气水合物形状不规则、天然气水合物内部孔洞的问题。
5.本实用新型实施例提供一种天然气水合物雾化制备装置，包括装置外壳、密封顶盖、密封拉门、注液管、注气管、控制箱、制冷机，所述装置外壳顶部布置有密封顶盖，所述装置外壳与密封拉门通过折页连接、通过卡扣固定，所述密封顶盖上布置有雾化喷头，所述注液管与雾化喷头相连接，所述注液管上布置有止回阀、流量计、电控阀、调压泵，所述注液管末端布置有法兰，所述装置外壳底部连接有注气管，所述注气管上布置有止回阀、流量计、电控阀，所述注气管末端布置有法兰，所述装置外壳表面布置有控制箱、制冷机，所述装置外壳底部布置有移动滑轮。
6.所述控制箱表面布置有触屏显示器，所述控制箱内部布置有压力传感器、温度传感器、数据转换器、处理器、控制器，所述数据转换器通过数据电缆与流量计、压力传感器、温度传感器相连接，所述处理器通过数据电缆与数据转换器、控制器、触屏显示器相连接，所述控制器通过控制电缆与电控阀、调压泵、制冷机相连接。
7.所述装置外壳包括制冷层、支撑层、保温层，所述制冷层、支撑层、保温层由内至外依次布置。
8.所述装置外壳为中空长方体结构，其容积可根据实际使用需求进行调整。
9.所述密封顶盖材质为不锈钢，所述支撑层材质为不锈钢，所述密封顶盖与支撑层通过螺栓密封连接，其连接处布置有密封垫。
10.所述密封顶盖底部布置有保温疏水层。
11.所述密封拉门材质为不锈钢，其内壁布置有保温疏水层。
12.所述注液管材质为不锈钢，其使用时与注水装置相连接，注水装置将配置水经由注液管、雾化喷头注入装置外壳内部。
13.所述注气管材质为不锈钢，其使用时与天然气源相连接。
14.所述控制箱材质为不锈钢。
15.所述制冷机使用时实时接收控制器发送的控制信号，控制其开启/关闭及输出功率调整。
16.所述制冷层包括导温介质、制冷管，所述制冷管布置于导温介质内部，所述制冷管与制冷机相连接。
17.所述制冷层内壁布置有疏水内涂层，所述疏水内涂层材料为有机硅材料、有机氟材料、有机-无机杂化材料其中的一种。
18.所述压力传感器使用时连接有压力传感探头，所述压力传感探头深入装置外壳内部，用于获取装置外壳内部压力数据。
19.所述温度传感器使用时连接有温度传感探头，所述温度传感探头深入装置外壳内部，用于获取装置外壳内部温度数据。
20.所述触屏显示器使用时可人工输入操作指令，触屏显示器将操作指令发送至处理器、控制器，控制实用新型装置零部件运行；所述数据装换器用于将流量计、压力传感器、温度传感器发送的电信号转化为标准信号后发送至处理器，处理器内置处理程序，将流量、压力、温度数据投放至触屏显示器，处理器内置处理程序为常规控制软件系统，为常规公知技术，不在实用新型装置保护范围之内。
21.所述雾化喷头可根据实际使用需求布置多个，其喷头内径可根据实际使用需求进行调整。
22.所述流量计用于获取注液管、注气管流量数据，并发送至数据转换器。
23.所述电控阀使用时实时接收控制器发送的控制信号，控制其开启/关闭。
24.所述调压泵使用时实时接收控制器发送的控制信号，控制其开启/关闭及压力输出。
25.所述控制器用于控制电控阀开启/关闭、调压泵开启/关闭及压力输出、制冷机开启/关闭及输出功率调整。
26.所述保温层材料为aeps改性聚苯板、聚氨酯、eps聚苯乙烯其中之一。
27.所述实用新型装置使用时需配套布置注水装置、天然气源、供电装置。
28.所述一种天然气水合物雾化制备装置的使用方法，包括以下步骤：
29.步骤1、根据实际天然气水合物制备需求调整装置外壳容积。
30.步骤2、将注液管与注水装置相连接，将注气管与天然气源相连接。
31.步骤3、通过触屏显示器发送控制指令至处理器、控制器，开启制冷机，通过制冷层将装置外壳内温度调节至1-3℃。
32.步骤4、开启注气管上电控阀，将天然气注入装置外壳内部，注入体积为装置外壳内容积的160-180倍。
33.步骤5、注水装置将配置水经由注液管、雾化喷头注入装置外壳内部，通过调压泵调节注入压力、速度，调节配置水注入量为装置外壳容积的0.8倍。
34.步骤6、通过温度传感器、压力传感器实时监测装置外壳内温度的变化。
35.步骤7、待装置外壳内反应完成，制备天然气水合物完毕。
36.步骤8、开启卡扣，将装置外壳与密封拉门分离，将制备完毕的天然气水合物取出。
37.本实用新型实施例的一种天然气水合物雾化制备装置有益效果是：本实用新型装置操作简单、使用方便、操作精度高，通过将原本的喷淋水滴改变为多喷头水雾，可使天然气于水之间的结合更为充分，避免了天然气水合物储气不均匀、天然气水合物形状不规则、天然气水合物内部孔洞的问题。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本实用新型的结构示意图。
40.图2为雾化喷头布置示意图。
41.图3为控制箱内部布置示意图。
42.图4为装置外壳结构示意图。
43.附图标号：1、装置外壳2、密封顶盖3、密封拉门4、注液管5、注气管6、控制箱7、制冷机8、触屏显示器9、移动滑轮10、卡扣11、雾化喷头12、止回阀13、流量计14、电控阀15、调压泵16、法兰17、压力传感器18、温度传感器19、数据转换器20、处理器21、控制器22、制冷层23、支撑层24、保温层。
具体实施方式
44.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。
45.如图1-4所示，本实用新型实施例提供一种天然气水合物雾化制备装置，包括装置外壳1、密封顶盖2、密封拉门3、注液管4、注气管5、控制箱6、制冷机7，所述装置外壳1顶部布置有密封顶盖2，所述装置外壳1与密封拉门3通过折页连接、通过卡扣10固定，所述密封顶盖2上布置有雾化喷头11，所述注液管4与雾化喷头11相连接，所述注液管4上布置有止回阀12、流量计13、电控阀14、调压泵15，所述注液管4末端布置有法兰16，所述装置外壳1底部连接有注气管5，所述注气管5上布置有止回阀12、流量计13、电控阀14，所述注气管5末端布置
有法兰16，所述装置外壳1表面布置有控制箱6、制冷机7，所述装置外壳1底部布置有移动滑轮9。
46.所述控制箱6表面布置有触屏显示器8，所述控制箱6内部布置有压力传感器17、温度传感器18、数据转换器19、处理器20、控制器21，所述数据转换器19通过数据电缆与流量计13、压力传感器17、温度传感器18相连接，所述处理器20通过数据电缆与数据转换器19、控制器21、触屏显示器8相连接，所述控制器21通过控制电缆与电控阀14、调压泵15、制冷机7相连接。
47.所述装置外壳1包括制冷层22、支撑层23、保温层24，所述制冷层22、支撑层23、保温层24由内至外依次布置。
48.所述装置外壳1为中空长方体结构，其容积可根据实际使用需求进行调整。
49.所述密封顶盖2材质为不锈钢，所述支撑层23材质为不锈钢，所述密封顶盖2与支撑层23通过螺栓密封连接，其连接处布置有密封垫。
50.所述密封顶盖2底部布置有保温疏水层。
51.所述密封拉门3材质为不锈钢，其内壁布置有保温疏水层。
52.所述注液管4材质为不锈钢，其使用时与注水装置相连接，注水装置将配置水经由注液管4、雾化喷头11注入装置外壳1内部。
53.所述注气管5材质为不锈钢，其使用时与天然气源相连接。
54.所述控制箱6材质为不锈钢。
55.所述制冷机7使用时实时接收控制器21发送的控制信号，控制其开启/关闭及输出功率调整。
56.所述制冷层22包括导温介质、制冷管，所述制冷管布置于导温介质内部，所述制冷管与制冷机7相连接。
57.所述制冷层22内壁布置有疏水内涂层，所述疏水内涂层材料为有机硅材料、有机氟材料、有机-无机杂化材料其中的一种。
58.所述压力传感器17使用时连接有压力传感探头，所述压力传感探头深入装置外壳1内部，用于获取装置外壳1内部压力数据。
59.所述温度传感器18使用时连接有温度传感探头，所述温度传感探头深入装置外壳1内部，用于获取装置外壳1内部温度数据。
60.所述触屏显示器8使用时可人工输入操作指令，触屏显示器8将操作指令发送至处理器20、控制器21，控制实用新型装置零部件运行；所述数据装换器用于将流量计13、压力传感器17、温度传感器18发送的电信号转化为标准信号后发送至处理器20，处理器20内置处理程序，将流量、压力、温度数据投放至触屏显示器8，处理器20内置处理程序为常规控制软件系统，为常规公知技术，不在实用新型装置保护范围之内。
61.所述雾化喷头11可根据实际使用需求布置多个，其喷头内径可根据实际使用需求进行调整。
62.所述流量计13用于获取注液管4、注气管5流量数据，并发送至数据转换器19。
63.所述电控阀14使用时实时接收控制器21发送的控制信号，控制其开启/关闭。
64.所述调压泵15使用时实时接收控制器21发送的控制信号，控制其开启/关闭及压力输出。
65.所述控制器21用于控制电控阀14开启/关闭、调压泵15开启/关闭及压力输出、制冷机7开启/关闭及输出功率调整。
66.所述保温层24材料为aeps改性聚苯板、聚氨酯、eps聚苯乙烯其中之一。
67.所述实用新型装置使用时需配套布置注水装置、天然气源、供电装置。
68.所述一种天然气水合物雾化制备装置的使用方法，包括以下步骤：
69.步骤1、根据实际天然气水合物制备需求调整装置外壳1容积。
70.步骤2、将注液管4与注水装置相连接，将注气管5与天然气源相连接。
71.步骤3、通过触屏显示器8发送控制指令至处理器20、控制器21，开启制冷机7，通过制冷层22将装置外壳1内温度调节至1-3℃。
72.步骤4、开启注气管5上电控阀14，将天然气注入装置外壳1内部，注入体积为装置外壳1内容积的160-180倍。
73.步骤5、注水装置将配置水经由注液管4、雾化喷头11注入装置外壳1内部，通过调压泵15调节注入压力、速度，调节配置水注入量为装置外壳1容积的0.8倍。
74.步骤6、通过温度传感器18、压力传感器17实时监测装置外壳1内温度的变化。
75.步骤7、待装置外壳1内反应完成，制备天然气水合物完毕。
76.步骤8、开启卡扣10，将装置外壳1与密封拉门3分离，将制备完毕的天然气水合物取出。
77.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。