一種活性炭吸附式天然氣儲(chǔ)罐的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及吸附儲(chǔ)存天然氣的設(shè)備，尤其是一種活性炭吸附式天然氣儲(chǔ)罐。
二、【背景技術(shù)】
[0002]目前，天然氣的儲(chǔ)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(chǔ)存在高壓容器中的技術(shù)，是目前車載天然氣的主要存儲(chǔ)方式，由于車用壓縮天然氣壓力高達(dá)20?25MPa，其儲(chǔ)氣瓶屬超高壓容器，不僅瓶的自重大，儲(chǔ)氣瓶無論是國產(chǎn)還是進(jìn)口的，其價(jià)格都難以令用戶承受，而且具有一定的潛在危險(xiǎn)性。此外，車用壓縮天然氣對(duì)加氣站要求很高，要求達(dá)到20?25MPa的壓力，必須由多級(jí)壓縮的高壓壓縮機(jī)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(chǔ)存在超低溫狀態(tài)(_162°C，latm)下的技術(shù)，需要超低溫制冷條件，能耗高，儲(chǔ)氣設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)較復(fù)雜，液化工藝復(fù)雜，充罐不方便，設(shè)備造價(jià)高，運(yùn)行費(fèi)用也較高。這些無疑都制約了天然氣汽車的推廣應(yīng)用進(jìn)程。如果車用天然氣儲(chǔ)氣瓶壓力降至3?4MPa，也就是說將壓縮儲(chǔ)存天然氣改為吸附儲(chǔ)存天然氣，而其儲(chǔ)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(huì)得到較快的發(fā)展。吸附儲(chǔ)存天然氣(ANG)技術(shù)就是在儲(chǔ)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(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，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(chǔ)存密度，實(shí)現(xiàn)高密度吸附儲(chǔ)存的技術(shù)，當(dāng)儲(chǔ)罐中壓力低于外界時(shí)，氣體被吸附在吸附劑固體微孔表面而借以儲(chǔ)存；當(dāng)外界的壓力低于儲(chǔ)罐中壓力時(shí)，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(jí)活性炭的氣罐可容納120?170M3的天然氣。ANG儲(chǔ)氣技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:在中壓(3.5?6.0MPa)時(shí)可獲得較高的儲(chǔ)存密度，對(duì)儲(chǔ)氣和加壓設(shè)備耐壓性能要求不高，造價(jià)低，加氣設(shè)備僅需中壓壓縮機(jī)或利用長輸管道的輸送壓力即可，節(jié)約加氣站的建站費(fèi)用;儲(chǔ)氣壓力較低，安全性能好，日常維護(hù)方便，操作費(fèi)用低;儲(chǔ)存容器自重輕，形狀選擇性大。所以非常有必要設(shè)計(jì)開發(fā)吸附式天然氣儲(chǔ)存設(shè)備。已有的申請(qǐng)?zhí)枮?01430328154.5的專利新型吸附天然氣儲(chǔ)罐，它是在儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)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(shè)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?；谏鲜霰尘埃緦?shí)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(chǔ)罐。
三、【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型發(fā)明了一種活性炭吸附式天然氣儲(chǔ)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(gòu)，它由儲(chǔ)氣罐主體和冷卻外夾套殼體及罐內(nèi)冷卻用蛇形盤管構(gòu)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(chǔ)氣罐主體(5)、冷卻外夾套殼體(6)和冷卻水進(jìn)口( 7)所組成。在罐內(nèi)罐外均設(shè)置冷卻裝置，能夠及時(shí)將吸附劑在充氣吸附過程產(chǎn)生的吸附熱傳出，儲(chǔ)氣罐主體內(nèi)設(shè)置冷卻用蛇形盤管，在儲(chǔ)氣罐主體外設(shè)置冷卻外夾套，儲(chǔ)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(chǔ)氣罐充氣時(shí)，冷卻水從冷卻外夾套進(jìn)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(shí)用新型所述一種活性炭吸附式的天然氣儲(chǔ)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(chǔ)氣罐主體；(6)為冷卻外夾套殼體；(7)為冷卻水進(jìn)口。圖2為本實(shí)用新型所述一種活性炭吸附式的天然氣儲(chǔ)罐的橫截面剖面示意圖。
五、【具體實(shí)施方式】
[0005]本實(shí)用新型所述的一種活性炭吸附式天然氣儲(chǔ)罐是這樣實(shí)現(xiàn)吸附充氣與儲(chǔ)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(chǔ)罐充天然氣的同時(shí)經(jīng)冷卻水進(jìn)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(shí)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(dá)到在相同充氣壓力條件下向罐中充入更多的天然氣，當(dāng)儲(chǔ)氣罐達(dá)到一定的充氣壓力并保持適當(dāng)時(shí)間后，關(guān)掉冷卻水閥門，就完成了向儲(chǔ)氣罐的充氣。當(dāng)環(huán)境溫度較低儲(chǔ)氣罐向外輸氣的壓力很小接近放完時(shí)也可從冷卻水進(jìn)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(dāng)儲(chǔ)氣罐中的活性炭被使用較長時(shí)間后需要更換時(shí)，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(chǔ)氣罐中即可，操作較方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種活性炭吸附式天然氣儲(chǔ)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(gòu)，它由儲(chǔ)氣罐主體和冷卻外夾套殼體及冷卻用蛇形盤管構(gòu)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(chǔ)氣罐主體(5)、冷卻外夾套殼體(6)和冷卻水進(jìn)口(7)所組成，在罐內(nèi)罐外均設(shè)置冷卻裝置，儲(chǔ)氣罐主體內(nèi)設(shè)置冷卻用蛇形盤管，在儲(chǔ)氣罐主體外設(shè)置冷卻外夾套，儲(chǔ)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(shí)用新型一種活性炭吸附式天然氣儲(chǔ)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(gòu)，它由儲(chǔ)氣罐主體和冷卻外夾套殼體及冷卻用蛇形盤管構(gòu)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(chǔ)氣罐主體、冷卻外夾套殼體、冷卻水進(jìn)口所組成。在罐內(nèi)罐外均設(shè)置了冷卻裝置，儲(chǔ)氣罐主體內(nèi)設(shè)置冷卻用蛇形盤管，在儲(chǔ)氣罐主體外設(shè)置冷卻外夾套，儲(chǔ)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(chǔ)氣罐充氣時(shí)，冷卻水從外夾套進(jìn)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(hào)】CN205137069
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520931776
【發(fā)明人】蔣應(yīng)梯, 莊曉偉, 潘炘
【申請(qǐng)人】浙江省林業(yè)科學(xué)研究院
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日