CN114942662A - 一种lng薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法，系统包括空调单元、送风单元和监测单元，空调单元用于处理空气，以使处理后的空气满足LNG薄膜罐的内罐施工所需的温湿度，空调单元包括对应处于LNG薄膜罐内外侧的室内机和室外机，室内机包括依次排布的过滤器、蒸发器、电加热器和变频送风机，室外机包括变频压缩机、冷凝器和冷凝风扇，变频压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接构成制冷剂回路，送风单元用于将空调单元处理后的空气送至内罐施工面，监测单元用于实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元。其具有结构简单、控制容易、适应性强的优点。方法具有流程简单、自动化程度高、安全可靠的优点。
Description
技术领域
本发明涉及LNG储存技术，具体一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法。
背景技术
随着LNG需求量的增加，LNG储存技术得到了广泛应用。LNG储存是通过储罐进行的并朝着大容量的方向发展。LNG储罐主要分为9％镍钢全容罐和薄膜罐两种形式，传统的9％镍钢全容罐的建造经验较为丰富，但薄膜罐是一种新型的全容罐其建造技术尚不成熟，有待进一步完善。LNG薄膜罐的结构与9％镍钢全容罐相比存在很大差别，9％镍钢全容罐的内罐材料为9％镍钢板，LNG薄膜罐的内罐是由不锈钢波纹板和绝缘板焊接构成的，绝缘板需通过树脂胶粘接在薄膜罐外罐的内壁上，而在绝缘板的粘接过程中需要施工环境维持在特定的温湿度范围内，但目前本领域还没有解决这一问题的有效技术手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法，系统具有结构简单、控制容易、适应性强的优点，方法具有流程简单、自动化程度高、安全可靠的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，包括空调单元、送风单元和监测单元，所述空调单元用于处理空气，以使处理后的空气满足LNG薄膜罐的内罐施工所需的温湿度，空调单元包括对应处于LNG薄膜罐内外侧的室内机和室外机，室内机包括依次排布的过滤器、蒸发器、电加热器和变频送风机，室外机包括变频压缩机、冷凝器和冷凝风扇，变频压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接构成制冷剂回路，所述送风单元用于将空调单元处理后的空气送至内罐施工面，所述监测单元用于实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述送风单元包括静压箱和送风管，静压箱的两端口对应与室内机和送风管连接，送风管布置在施工脚手架上，送风管上分布有多个朝向内罐施工面的送风口，送风口设有风量调节阀。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述监测单元包括布置在施工脚手架上的多个温湿度传感器，温湿度传感器与空调单元的控制器连接。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述施工脚手架在LNG薄膜罐的内部沿周向搭建成环形，施工脚手架的高度等于LNG薄膜罐的高度。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述送风管的上端封闭并设有多个，多个送风管均竖向固定在施工脚手架上并沿周向均匀分布，多个送风管的下端相互连通。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述室内机在过滤器的前侧设有混风箱，混风箱设有回风口并连接有伸出LNG薄膜罐的新风管。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述LNG薄膜罐设有门洞，所述制冷剂回路和新风管从LNG薄膜罐的门洞中穿过。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其中，所述施工脚手架的内侧沿周向悬挂有挡帘。
本发明提供的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，包括以下步骤：
S1、启动上述温湿度控制系统，通过温湿度传感器实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元的控制器；
S2、夏季工况下，当温度监测值低于第一温度预设值时，使变频压缩机降低运行频率以提高送风温度，直至温度监测值等于第二温度预设值；当温度监测值高于第二温度预设值时，使变频压缩机提高运行频率以降低送风温度，直至温度监测值等于第一温度预设值；
S3、冬季工况下，当温度监测值低于第一温度预设值时，使变频压缩机提高运行频率以提高送风温度，直至温度监测值等于第二温度预设值；当温度监测值高于第二温度预设值时，使变频压缩机降低运行频率以降低送风温度，直至温度监测值等于第一温度预设值；
所述第一温度预设值和第二温度预设值是根据内罐施工最佳温度设置的。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，还包括以下步骤：
S4、当湿度监测值低于第一湿度预设值时，使空调单元减小除湿量，直至湿度监测值等于第二湿度预设值，当湿度监测值高于第二湿度预设值时，使空调单元加大除湿量，直至湿度监测值等于第一湿度预设值；
S5、当通过压缩机变频提供的热量不足时，启动电加热器进行补热；
所述第一湿度预设值和第二湿度预设值是根据内罐施工所需最佳湿度值设置的。
本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置空调单元、送风单元和监测单元，让空调单元处理空气，以使处理后的空气满足LNG薄膜罐的内罐施工所需的温湿度，空调单元包括对应处于LNG薄膜罐内外侧的室内机和室外机，其中，室内机包括依次排布的过滤器、蒸发器、电加热器和变频送风机，室外机包括变频压缩机、冷凝器和冷凝风扇，变频压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接构成制冷剂回路，让送风单元将空调单元处理后的空气送至内罐施工面，以满足内罐施工要求，让监测单元实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元，以便空调单元根据温湿度监测值自行控制运行。由此就构成了一种简单、控制容易、适应性强的LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统。通过发明的运行，可满足LNG薄膜罐内罐施工所需的温湿度，保证了施工质量，根据施工进度和实际需要，既可以对LNG薄膜罐内罐施工面进行全区域送风，也可以进行分区域送风，以适应全区域施工和分区域施工两种情况，且通过让空调单元根据监测单元的温湿度监测值自控运行，提高了内罐施工面的温湿度控制精度，降低了系统的运行费用。本发明通过使室内机设置过滤器保证了送风质量，通过设置电加热器进行补热提高了系统的适应性和实用性。本发明提供的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，具有流程简单、自动化程度高、安全可靠的优点。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法作详细说明。
附图说明
图1为本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统及方法的结构示意图；
图2为本发明中空调单元的自制流程图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。
如图1和图2所示本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统的具体实施方式，包括空调单元、送风单元和监测单元。让空调单元处理空气，以使处理后的空气满足LNG薄膜罐的内罐施工所需的温湿度。空调单元包括对应处于LNG薄膜罐内外侧的室内机11和室外机12，其中，室内机11包括依次排布的过滤器、蒸发器、电加热器和变频送风机，室外机12包括变频压缩机、冷凝器和冷凝风扇，变频压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接构成制冷剂回路。让送风单元将空调单元处理后的空气送至内罐施工面100，以满足内罐施工要求。让监测单元实时监测内罐施工面100的温湿度，并将监测数据传输给空调单元，以便空调单元根据温湿度监测值自行控制运行。
通过以上结构设置就构成了一种简单、控制容易、适应性强的LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统。通过发明的运行，可满足LNG薄膜罐内罐施工所需的温湿度，保证了施工质量，根据施工进度和实际需要，既可以对LNG薄膜罐内罐施工面进行全区域送风，也可以进行分区域送风，以适应全区域施工和分区域施工两种情况，且通过让空调单元根据监测单元的温湿度监测值自控运行，提高了内罐施工面的温湿度控制精度，降低了系统的运行费用。本发明通过使室内机11设置过滤器保证了送风质量，通过设置电加热器进行补热提高了系统的适应性和实用性。需要说明的是，室内机11和室外机12的结构及连接关系为本领域技术人员所熟知，制冷剂回路中设有节流阀，为增强空调单元的适应性，使其满足夏季制冷和冬季制热的使用需求，本发明还在制冷剂回路中设置了换向阀以转换制冷剂流向。
作为具体实施方式，本发明使送风单元设置了静压箱21和送风管22，其中，静压箱21的两端口对应与室内机11和送风管22连接，送风管22布置在施工脚手架23上，送风管22上分布有多个朝向内罐施工面的送风口221，送风口221设有风量调节阀。这一设置的送风单元具有结构简单、控制容易、适应性强、可靠性高的特点，通过设置静压箱21可将室内机11送风的动压转化为静压，提高了送风的均匀性和舒适性，通过设置风量调节阀可控制送风量的大小，风量调节阀既可采用手动控制，也可采用电控制，优选电控制。为适应全区域施工和分区域施工两种工况，本发明通常使施工脚手架23在LNG薄膜罐的内部沿周向搭建成环形，并使施工脚手架23的高度等于LNG薄膜罐的高度，其中，送风管22的上端封闭并设有多个，多个送风管22均竖向固定在施工脚手架23上并沿周向均匀分布，多个送风管22的下端相互连通。这一结构设置通过分别控制各送风管22上的风量调节阀，即可控制吹向内罐施工面的风量，并实现全区域送风或分区域送风。在实际应用中，本发明还使室内机11在过滤器的前侧设置了混风箱，并使混风箱设置了回风口111且连接伸出LNG薄膜罐的新风管112。通过混风箱可回收回风的能量，降低了系统的运行能耗。
作为具体实施方式，本发明使监测单元设置了分布在施工脚手架23上的多个温湿度传感器31，并使温湿度传感器31与空调单元的控制器连接，以便将温湿度监测值传输给空调单元。根据实际需要，温湿度传感器31既可采用有线方式与空调单元连接，也可采用无线方式与空调单元连接，优选无线连接方式，以简化结构。为便于穿管走线，本具体实施方式使LNG薄膜罐设置了门洞200，其中，制冷剂回路和新风管112均从LNG薄膜罐的门洞200中穿过。在实际应用中，为减少能量损失，本发明还在施工脚手架23的内侧沿周向悬挂了挡帘。
基于同一构思，本发明提供了一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，具体包括以下步骤：
S1、启动上述温湿度控制系统，通过温湿度传感器实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元的控制器。
S2、夏季工况下，当温度监测值低于第一温度预设值时，使变频压缩机降低运行频率以提高送风温度，直至温度监测值等于第二温度预设值；当温度监测值高于第二温度预设值时，使变频压缩机提高运行频率以降低送风温度，直至温度监测值等于第一温度预设值。
S3、冬季工况下，当温度监测值低于第一温度预设值时，使变频压缩机提高运行频率以提高送风温度，直至温度监测值等于第二温度预设值；当温度监测值高于第二温度预设值时，使变频压缩机降低运行频率以降低送风温度，直至温度监测值等于第一温度预设值。
这一方式可确保内罐施工面的温度在可靠范围内。所述第一温度预设值和第二温度预设值是根据内罐施工最佳温度设置的，内罐施工最佳温度是根据粘接内罐绝缘板使用的树脂胶确定的。在实际应用中，本发明通常将第一温度预设值设置为低于最佳温度2～3℃，将第二温度预设值设置为高于最佳温度2～3℃。
进一步的，本发明一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，还包括以下步骤：
S4、当湿度监测值低于第一湿度预设值时，使空调单元减小除湿量，直至湿度监测值等于第二湿度预设值，当湿度监测值高于第二湿度预设值时，使空调单元加大除湿量，直至湿度监测值等于第一湿度预设值。
S5、当通过压缩机变频提供的热量不足时，启动电加热器进行补热。
这一方式可确保内罐施工面的湿度在可靠范围内。所述第一湿度预设值和第二湿度预设值是根据内罐施工最佳湿度设置的，内罐施工最佳湿度是根据粘接内罐绝缘板使用的树脂胶确定的。在实际应用中，本发明通常将第一湿度预设值设置为比最佳湿度低3％～5％，将第二湿度预设值设置为比最佳湿度低3％～5％。需要说明的是，夏季工况下，空调单元除湿量的大小是通过调节变频压缩机的运行频率，进而调节蒸发器的冷凝水多少实现的，而在冬季工况下通常不需要调节空气湿度。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，包括空调单元、送风单元和监测单元，所述空调单元用于处理空气，以使处理后的空气满足LNG薄膜罐的内罐施工所需的温湿度，空调单元包括对应处于LNG薄膜罐内外侧的室内机(11)和室外机(12)，室内机(11)包括依次排布的过滤器、蒸发器、电加热器和变频送风机，室外机(12)包括变频压缩机、冷凝器和冷凝风扇，变频压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接构成制冷剂回路，所述送风单元用于将空调单元处理后的空气送至内罐施工面，所述监测单元用于实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元。
2.根据权利要求1所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述送风单元包括静压箱(21)和送风管(22)，静压箱(21)的两端口对应与室内机(11)和送风管(22)连接，送风管(22)布置在施工脚手架(23)上，送风管(22)上分布有多个朝向内罐施工面的送风口(221)，送风口(221)设有风量调节阀。
3.根据权利要求2所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述监测单元包括布置在施工脚手架(23)上的多个温湿度传感器(31)，温湿度传感器(31)与空调单元的控制器连接。
4.根据权利要求3所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述施工脚手架(23)在LNG薄膜罐的内部沿周向搭建成环形，施工脚手架(23)的高度等于LNG薄膜罐的高度。
5.根据权利要求4所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述送风管(22)的上端封闭并设有多个，多个送风管(22)均竖向固定在施工脚手架(23)上并沿周向均匀分布，多个送风管(22)的下端相互连通。
6.根据权利要求5所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述室内机(11)在过滤器的前侧设有混风箱，混风箱设有回风口(111)并连接有伸出LNG薄膜罐的新风管(112)。
7.根据权利要求6所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述LNG薄膜罐设有门洞，所述制冷剂回路和新风管(112)从LNG薄膜罐的门洞中穿过。
8.根据权利要求6所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制系统，其特征在于，所述施工脚手架(23)的内侧沿周向悬挂有挡帘。
9.一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、启动权利要求6所述的系统，通过温湿度传感器实时监测内罐施工面的温湿度，并将监测数据传输给空调单元的控制器；
S2、夏季工况下，当温度监测值低于第一温度预设值时，使变频压缩机降低运行频率以提高送风温度，直至温度监测值等于第二温度预设值；当温度监测值高于第二温度预设值时，使变频压缩机提高运行频率以降低送风温度，直至温度监测值等于第一温度预设值；
S3、冬季工况下，当温度监测值低于第一温度预设值时，使变频压缩机提高运行频率以提高送风温度，直至温度监测值等于第二温度预设值；当温度监测值高于第二温度预设值时，使变频压缩机降低运行频率以降低送风温度，直至温度监测值等于第一温度预设值；
所述第一温度预设值和第二温度预设值是根据内罐施工最佳温度设置的。
10.根据权利要求9所述的一种LNG薄膜罐内罐施工温湿度控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S4、当湿度监测值低于第一湿度预设值时，使空调单元减小除湿量，直至湿度监测值等于第二湿度预设值，当湿度监测值高于第二湿度预设值时，使空调单元加大除湿量，直至湿度监测值等于第一湿度预设值；
S5、当通过压缩机变频提供的热量不足时，启动电加热器进行补热；
所述第一湿度预设值和第二湿度预设值是根据内罐施工所需最佳湿度值设置的。
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