CN105570672A - 一种天然气吸附罐体热交换系统 - Google Patents

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罗臬
王正
高戈
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Chongqing High-Tech Industrial Development Zone Luxiang Energy Technology Co Ltd
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Chongqing High-Tech Industrial Development Zone Luxiang Energy Technology Co Ltd
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    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369—Localisation of heat exchange in or on a vessel

Abstract

本发明提供一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料，所述吸附材料放置于所述天然气吸附罐体内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器，本发明利用天然气吸附时会产生大量的热，解吸附时吸热导致吸附剂表面温度下降，加装对流换热装置后可根据需要对罐体内吸附剂进行冷却或加热，使吸附剂维持在吸附效率最高的温度范围内，简单而有效解决了吸附热问题，保障了吸附效率的最大化。

Description

一种天然气吸附罐体热交换系统
技术领域
本发明涉及天然气存储和运输技术领域，特别是涉及一种天然气吸附罐体热交换系统。
背景技术
CNG储运(压缩天然气储运)是指采用特制储气钢瓶，在充气站，将天然气通过加压设备施加20～25MPa高压，强行将天然气在脱水、脱硫化氢后压缩至瓶内贮存，再用槽车运输。ANG储运(天然气吸附储运)是在储罐中装入高比表面的天然气专用吸附剂，利用其巨大的比表面积和丰富的微孔结构，在相同温度、压力下使ANG达到超过CNG存储容量的储运技术。ANG相较于CNG具有投资和操作费用低、储罐形状和材质选择余地大、低压、质轻、使用方便等优点，因而近些年来ANG技术的研究受到国内外重点关注。
目前制约吸附储罐技术发展的主要问题在吸附热效应方面，由于气体吸附为放热反应，在快速的升温过程中，必然导致后续的吸附效果降低；反之，解吸附过程温度降低，解吸附效果也会降低。针对该问题，本发明专利设计了天然气吸附罐体热交换系统装置，提供有效的解决方案。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种天然气吸附罐体热交换系统，用于解决现有技术中由于气体吸附为放热反应，在快速的升温过程中，必然导致后续的吸附效果降低；以及反之，解吸附过程温度降低，解吸附效果也会降低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：
一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料，所述吸附材料放置于所述天然气吸附罐体内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热热交换器。
优选地，所述热交换器包括加热装置和冷却装置。
优选地，设置于所述天然气吸附罐体内部的加热装置包括基于以下至少一种加热件的电加热装置：电阻丝、电加热棒及电加热带。
优选地，所述加热装置通过导线由气瓶外电源加热，设置在所述天然气吸附罐体的内壁上或者设置于所述吸附材料内。
优选地，设置于所述天然气吸附罐体外部的加热装置为表面与所述天然气吸附罐体表面接触的热交换器，所述换热器中间通过吸收发动机的余热或发动机排出的高温废气。
优选地，所述冷却装置为一个换热片或换热块，设置于所述天然气吸附罐体内部或外部。
优选地，设置于所述天然气吸附罐体外部的冷却装置至少包括以下一种结构：与所述天然气吸附罐体表面紧密接触的换热片、换热块或环绕式冷却管道以及换热块或管道中间通冷却水。
优选地，在所述天然气吸附罐体内部附着有温度感应装置，适于输出供实施监控天然气吸附罐体内部温度分别情况的温度信号。
如上所述，本发明具有以下有益效果：本发明利用天然气吸附时会产生大量的热，解吸附时吸热导致吸附剂表面温度下降，加装对流换热装置后可根据需要对罐体内吸附剂进行冷却或加热，使吸附剂维持在吸附效率最高的温度范围内，简单而有效解决了吸附热问题，保障了吸附效率的最大化；另外，利用温度传感器传输的实时温度信号，还为温度趋势的预测及调温方案制定提供依据。
附图说明
图1显示为一种天然气吸附罐体热交换系统的原理图。
元件标号说明
1天然气吸附罐体
2吸附材料
3热交换器
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，为一种天然气吸附罐体热交换系统的原理图，如图所示，该天然气吸附罐体1热交换系统包括适于吸附天然气的吸附材料2，所述吸附材料2放置于所述天然气吸附罐体1内，且在所述天然气吸附罐体1上还设置有适于在吸附材料2吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器3。
在具体实施中，所述热交换器3包括加热装置和冷却装置。
在具体实施中，设置于所述天然气吸附罐体1内部的加热装置包括基于以下至少一种加热件的电加热装置：电阻丝、电加热棒及电加热带。
在具体实施中，所述加热装置通过导线由气瓶外电源加热，设置在所述天然气吸附罐体1的内壁上或者设置于所述吸附材料2内。
在具体实施中，设置于所述天然气吸附罐体1外部的加热装置为表面与所述天然气吸附罐体1表面接触的热交换器3，所述换热器中间通过吸收发动机的余热或发动机排出的高温废气。
在具体实施中，所述冷却装置为一个换热片或换热块，设置于所述天然气吸附罐体1内部或外部。
在具体实施中，设置于所述天然气吸附罐体1外部的冷却装置至少包括以下一种结构：与所述天然气吸附罐体1表面紧密接触的换热片、换热块或环绕式冷却管道以及换热块或管道中间通冷却水。
在具体实施中，在所述天然气吸附罐体1内部附着有温度感应装置，适于输出供实施监控天然气吸附罐体1内部温度分别情况的温度信号。
综上所述，通过本发明的技术方案，天然气吸附时会产生大量的热，解吸附时吸热导致吸附剂表面温度下降，加装对流换热装置后可根据需要对罐体内吸附剂进行冷却或加热，使吸附剂维持在吸附效率最高的温度范围内，简单而有效解决了吸附热问题，保障了吸附效率的最大化。另外，温度传感器传输的实时温度信号，还为温度趋势的预测及调温方案制定提供依据。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料，其特征在于：所述吸附材料放置于所述天然气吸附罐体内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热的热交换器。
2.根据权利要求1所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：所述热交换器包括加热装置和冷却装置。
3.根据权利要求2所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：设置于所述天然气吸附罐体内部的加热装置包括基于以下至少一种加热件的电加热装置：电阻丝、电加热棒及电加热带。
4.根据权利要求3所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：所述加热装置通过导线由气瓶外电源加热，设置在所述天然气吸附罐体的内壁上或者设置于所述吸附材料内。
5.根据权利要求2所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：设置于所述天然气吸附罐体外部的加热装置为表面与所述天然气吸附罐体表面接触的热交换器，所述换热器中间通过吸收发动机的余热或发动机排出的高温废气。
6.根据权利要求2所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：所述冷却装置为一个换热片或换热块，设置于所述天然气吸附罐体内部或外部。
7.根据权利要求6所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：设置于所述天然气吸附罐体外部的冷却装置至少包括以下一种结构：与所述天然气吸附罐体表面紧密接触的换热片、换热块或环绕式冷却管道以及换热块或管道中间通冷却水。
8.根据权利要求1-7任一所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于：在所述天然气吸附罐体内部附着有温度感应装置，适于输出供实施监控天然气吸附罐体内部温度分别情况的温度信号。
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