CN110145684A - 一种低温储罐预冷系统及预冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温储罐预冷系统，包括1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐、预冷总管及气相外输总管，所述预冷总管上设有预冷总管阀门，所述气相外输总管上设有气相外输总管阀门；本发明的有益效果是：操作简便，液相低温介质冷量利用率高，预冷效率高，有效解决了低温储罐预冷时冷量浪费大，预冷成本高，同时提高了罐区多个低温储罐同时预冷的效率，节省了预冷时间，大幅降低业主对储罐预冷的投入。

Description

一种低温储罐预冷系统及预冷方法

技术领域

本发明涉及低温储罐技术领域，具体涉及一种低温储罐预冷系统及预冷方法。

背景技术

越来越多的低温储罐应用于能源、石化行业，这些低温储罐多采用双层结构，內罐和外罐之间使用玻璃砖、膨胀珍珠岩和玻璃棉作为绝热保冷材料。储罐施工安装完成之后，在投料运行之前，需使用液相低温介质对储罐內罐进行预冷，确保內罐从常温到低温能均匀冷缩，降低储罐不均匀冷缩导致的变形及过大的温差应力导致的罐体破损的风险。由于目前低温储罐体积均较大，且设计压力较低，预冷时随着液相低温介质的汽化，导致气相压力升高，为避免超压，需进行排气，而排气的同时，也将储罐内的冷量带走，从而导致储罐预冷所需液相低温预冷介质的用量远远高于计算用量。

发明内容

为了解决现有技术上存在的上述不足，本发明提供了一种结构设计合理、使用操作方便简单，一种低温储罐预冷系统及预冷方法。

本发明的技术方案如下：

一种低温储罐预冷系统，包括1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐、预冷总管及气相外输总管，所述预冷总管上设有预冷总管阀门，所述气相外输总管上设有气相外输总管阀门；

所述预冷总管上分别设有1号预冷管、2号预冷管及3号预冷管，所述1号预冷管、2号预冷管及3号预冷管分别与1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐相连，且所述1号预冷管、2号预冷管及3号预冷管上分别设有1号预冷管阀门、2号预冷管阀门及3号预冷管阀门；

所述气相外输总管上设有1号气相外输管、2号气相外输管及3号气相外输管，所述1号气相外输管、2号气相外输管及3号气相外输管分别与1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐相连，且所述1号气相外输管、2号气相外输管及3号气相外输管上分别设有1号气相外输管阀门、2号气相外输管阀门及3号气相外输管阀门；

所述1号低温储罐上设有1号进液管，所述2号低温储罐上设有2号进液管，所述3号低温储罐上设有3号进液管，所述1号进液管、2号进液管及3号进液管上分别设有1号进液管阀门、2号进液管阀门、3号进液管阀门；

所述1号气相外输管上设有1号冷气跨接管，所述2号气相外输管上设有2号冷气跨接管，所述3号气相外输管上设有3号冷气跨接管，所述1号冷气跨接管、2号冷气跨接管及3号冷气跨接管上分别设有1号冷气跨接管阀门、2号冷气跨接管阀门及3号冷气跨接管阀门；所述1号冷气跨接管、2号冷气跨接管及3号冷气跨接管与预冷总管相连，且预冷总管上在靠近1号冷气跨接管、2号冷气跨接管及3号冷气跨接管连接处分别设有1号预冷隔断阀门、2号预冷隔断阀门及3号预冷隔断阀门。

所述的一种低温储罐预冷系统，其特征在于，所述1号低温储罐，2号低温储罐，3号低温储罐，均为双层结构，内层与外层之间填充保冷材料进行绝热，温度为-196℃至-20℃。

所述一种低温储罐预冷系统，其特征在于，所述预冷总管，气相外输总管、1号进液管、 1号预冷管、 1号气相外输管、1号冷气跨接管、2号进液管、 2号预冷管、2号气相外输管、2号冷气跨接管、3号进液管、3号预冷管、3号气相外输管及3号冷气跨接管，均为低温钢管或低温真空管，且低温钢管外侧采用保冷绝热材料进行保冷，所述保冷绝热材料采用PIR、PUR或泡沫玻璃砖。

所述一种低温储罐预冷系统，其特征在于，所述预冷总管阀门、气相外输总管阀门、1号进液管阀门、1号预冷管阀门、1号气相外输管阀门、1号冷气跨接管阀门、1号预冷隔断阀门、2号进液管阀门、2号预冷管阀门、2号气相外输管阀门、2号冷气跨接管阀门、2号预冷隔断阀门、3号进液管阀门、3号预冷管阀门、3号气相外输管阀门、3号冷气跨接管阀门及3号预冷隔断阀门，均为低温阀门或低温真空阀，所述低温阀门或低温真空阀采用是手动阀或调节阀，所述低温阀门阀体外侧采用保冷绝热材料进行保冷，所述保冷绝热材料采用PIR、PUR或泡沫玻璃砖。

所述一种低温储罐预冷系统的预冷方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）：预冷开始前，保持所有阀门关闭，预冷开始后，开启预冷总管阀门，缓慢开启1号预冷管阀门，待1号低温储罐压力升高至15kPa时，开启1号冷气跨接阀门，开启2号预冷管阀门，保持1号低温储罐压力稳定，温降稳定，待2号低温储罐压力升高至10-20kPa时，开启2号冷气隔断阀门，开启3号预冷管阀门，保持2号低温储罐压力稳定，待3号低温储罐压力升高至10-20kPa时，开启3号气相外输管阀门，开启气相外输总管阀门，保持3号储罐压力稳定；

步骤2）：待1号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启1号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，开启1号预冷隔断阀门，1号气相外输管阀门，关闭1号预冷管阀门，1号冷气跨接阀门，调节2号冷气跨接阀门，3号冷气跨接阀门，保持2号低温储罐压力稳定，温降稳定，保持3号低温储罐压力稳定；

步骤3）：待2号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启2号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，开启2号预冷隔断阀门，2号气相外输管阀门，关闭2号预冷管阀门，2号冷气跨接阀门，调节3号气相外输管阀门，保持3号低温储罐压力稳定，温降稳定；

步骤4）：待3号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启3号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，关闭3号预冷管阀门，预冷完成。

本发明的有益效果是：操作简便，液相低温介质冷量利用率高，预冷效率高，有效解决了低温储罐预冷时冷量浪费大，预冷成本高，同时提高了罐区多个低温储罐同时预冷的效率，节省了预冷时间，大幅降低业主对储罐预冷的投入。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是发明开始预冷过程示意图；

图3是发明1号低温储罐预冷完成示意图；

图4是发明2号低温储罐预冷完成示意图；

图5是发明3号低温储罐预冷完成示意图；

图中：01-预冷总管，02-预冷总管阀门，03-气相外输总管，04-气相外输总管阀门，10-1号低温储罐，11-1号进液管，12-1号进液管阀门，13-1号预冷管，14-1号预冷管阀门，15-1号气相外输管，16-1号气相外输管阀门，17-1号冷气跨接管，18-1号冷气跨接管阀门，19-1号预冷隔断阀门，20-2号低温储罐，21-2号进液管，22-2号进液管阀门，23-2号预冷管，24-2号预冷管阀门，25-2号气相外输管，26-2号气相外输管阀门，27-2号冷气跨接管，28-2号冷气跨接管阀门，29-2号预冷隔断阀门，30-3号低温储罐，31-3号进液管，32-3号进液管阀门，33-3号预冷管，34-3号预冷管阀门，35-3号气相外输管，36-3号气相外输管阀门，37-3号冷气跨接管，38-3号冷气跨接管阀门，39-3号预冷隔断阀门。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例：

如图1-5所示，本实施例为一种低温储罐预冷系统，其结构包括预冷总管01，预冷总管阀门02，气相外输总管03,气相外输总管阀门04,1号低温储罐10,1号进液管11,1号进液管阀门12,1号预冷管13,1号预冷管阀门14,1号气相外输管15,1号气相外输管阀门16,1号冷气跨接管17,1号冷气跨接管阀门18,1号预冷隔断阀门19,2号低温储罐20,2号进液管21,2号进液管阀门22,2号预冷管23,2号预冷管阀门24,2号气相外输管25,2号气相外输管阀门26,2号冷气跨接管27,2号冷气跨接管阀门28,2号预冷隔断阀门29，3号低温储罐30,3号进液管31,3号进液管阀门32,3号预冷管33,3号预冷管阀门34,3号气相外输管35,3号气相外输管阀门36,3号冷气跨接管37,3号冷气跨接管阀门38,3号预冷隔断阀门39；

本实施例中，所述1号低温储罐，2号低温储罐，3号低温储罐，均为双层结构，内层与外层之间填充保冷材料进行绝热，温度可以为-196℃至-20℃。

本实施例中，所述预冷总管，气相外输总管，1号进液管, 1号预冷管, 1号气相外输管,1号冷气跨接管，2号进液管, 2号预冷管, 2号气相外输管,2号冷气跨接管，3号进液管, 3号预冷管, 3号气相外输管,3号冷气跨接管，均为适用于相应低温介质的低温钢管，钢管外侧采用适宜的保冷绝热材料进行保冷，如PIR、PUR、泡沫玻璃砖等，或低温管道采用低温真空管；

本实施例中，所述预冷总管阀门,气相外输总管阀门,1号进液管阀门,1号预冷管阀门,1号气相外输管阀门,1号冷气跨接管阀门,1号预冷隔断阀门,2号进液管阀门,2号预冷管阀门,2号气相外输管阀门,2号冷气跨接管阀门,2号预冷隔断阀门，3号进液管阀门,3号预冷管阀门,3号气相外输管阀门,3号冷气跨接管阀门,3号预冷隔断阀门，均为适用于相应低温介质的阀门，可以是手动阀，也可以是调节阀，阀门阀体外侧采用适宜的保冷绝热材料进行保冷，如PIR、PUR、泡沫玻璃砖等，或低温阀门低温真空阀；

本实施例中一种低温储罐预冷的方法，包括如下步骤：

步骤1：预冷开始前，保持所有阀门关闭，预冷开始后，开启预冷总管阀门，缓慢开启1号预冷管阀门，待1号低温储罐压力升高至15kPa时，开启1号冷气跨接阀门，开启2号预冷管阀门，保持1号低温储罐压力稳定，温降稳定，待2号低温储罐压力升高至15kPa时，开启2号冷气隔断阀门，开启3号预冷管阀门，保持2号低温储罐压力稳定，待3号低温储罐压力升高至15kPa时，开启3号气相外输管阀门，开启气相外输总管阀门，保持3号储罐压力稳定；

步骤2：待1号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启1号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，开启1号预冷隔断阀门，1号气相外输管阀门，关闭1号预冷管阀门，1号冷气跨接阀门，调节2号冷气跨接阀门，3号冷气跨接阀门，保持2号低温储罐压力稳定，温降稳定，保持3号低温储罐压力稳定；

步骤3：待2号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启2号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，开启2号预冷隔断阀门，2号气相外输管阀门，关闭2号预冷管阀门，2号冷气跨接阀门，调节3号气相外输管阀门，保持3号低温储罐压力稳定，温降稳定；

步骤4：待3号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启3号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，关闭3号预冷管阀门，预冷完成。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围，如增加或减少储罐数量等。

Claims (5)

1.一种低温储罐预冷系统，包括1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐、预冷总管及气相外输总管，所述预冷总管上设有预冷总管阀门，所述气相外输总管上设有气相外输总管阀门；

所述预冷总管上分别设有1号预冷管、2号预冷管及3号预冷管，所述1号预冷管、2号预冷管及3号预冷管分别与1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐相连，且所述1号预冷管、2号预冷管及3号预冷管上分别设有1号预冷管阀门、2号预冷管阀门及3号预冷管阀门；

所述气相外输总管上设有1号气相外输管、2号气相外输管及3号气相外输管，所述1号气相外输管、2号气相外输管及3号气相外输管分别与1号低温储罐、2号低温储罐、3号低温储罐相连，且所述1号气相外输管、2号气相外输管及3号气相外输管上分别设有1号气相外输管阀门、2号气相外输管阀门及3号气相外输管阀门；

所述1号低温储罐上设有1号进液管，所述2号低温储罐上设有2号进液管，所述3号低温储罐上设有3号进液管，所述1号进液管、2号进液管及3号进液管上分别设有1号进液管阀门、2号进液管阀门、3号进液管阀门；

所述1号气相外输管上设有1号冷气跨接管，所述2号气相外输管上设有2号冷气跨接管，所述3号气相外输管上设有3号冷气跨接管，所述1号冷气跨接管、2号冷气跨接管及3号冷气跨接管上分别设有1号冷气跨接管阀门、2号冷气跨接管阀门及3号冷气跨接管阀门；所述1号冷气跨接管、2号冷气跨接管及3号冷气跨接管与预冷总管相连，且预冷总管上在靠近1号冷气跨接管、2号冷气跨接管及3号冷气跨接管连接处分别设有1号预冷隔断阀门、2号预冷隔断阀门及3号预冷隔断阀门。

2.根据权利要求1所述的一种低温储罐预冷系统，其特征在于，所述1号低温储罐，2号低温储罐，3号低温储罐，均为双层结构，内层与外层之间填充保冷材料进行绝热，温度为-196℃至-20℃。

3.根据权利要求1所述一种低温储罐预冷系统，其特征在于，所述预冷总管，气相外输总管、1号进液管、1号预冷管、1号气相外输管、1号冷气跨接管、2号进液管、2号预冷管、2号气相外输管、2号冷气跨接管、3号进液管、3号预冷管、3号气相外输管及3号冷气跨接管，均为低温钢管或低温真空管，且低温钢管外侧采用保冷绝热材料进行保冷，所述保冷绝热材料采用PIR、PUR或泡沫玻璃砖。

4.根据权利要求1所述一种低温储罐预冷系统，其特征在于，所述预冷总管阀门、气相外输总管阀门、1号进液管阀门、1号预冷管阀门、1号气相外输管阀门、1号冷气跨接管阀门、1号预冷隔断阀门、2号进液管阀门、2号预冷管阀门、2号气相外输管阀门、2号冷气跨接管阀门、2号预冷隔断阀门、3号进液管阀门、3号预冷管阀门、3号气相外输管阀门、3号冷气跨接管阀门及3号预冷隔断阀门，均为低温阀门或低温真空阀，所述低温阀门或低温真空阀采用是手动阀或调节阀，所述低温阀门阀体外侧采用保冷绝热材料进行保冷，所述保冷绝热材料采用PIR、PUR或泡沫玻璃砖。

5.根据权利要求1-4任一所述一种低温储罐预冷系统的预冷方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）：预冷开始前，保持所有阀门关闭，预冷开始后，开启预冷总管阀门，缓慢开启1号预冷管阀门，待1号低温储罐压力升高至15kPa时，开启1号冷气跨接阀门，开启2号预冷管阀门，保持1号低温储罐压力稳定，温降稳定，待2号低温储罐压力升高至10-20kPa时，开启2号冷气隔断阀门，开启3号预冷管阀门，保持2号低温储罐压力稳定，待3号低温储罐压力升高至10-20kPa时，开启3号气相外输管阀门，开启气相外输总管阀门，保持3号储罐压力稳定；

步骤2）：待1号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启1号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，开启1号预冷隔断阀门，1号气相外输管阀门，关闭1号预冷管阀门，1号冷气跨接阀门，调节2号冷气跨接阀门，3号冷气跨接阀门，保持2号低温储罐压力稳定，温降稳定，保持3号低温储罐压力稳定；

步骤3）：待2号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启2号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，开启2号预冷隔断阀门，2号气相外输管阀门，关闭2号预冷管阀门，2号冷气跨接阀门，调节3号气相外输管阀门，保持3号低温储罐压力稳定，温降稳定；

步骤4）：待3号储罐降温至预冷完成所需温度值时，开启3号低温储罐进液管阀门，监测到储罐液位后，关闭3号预冷管阀门，预冷完成。