一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有沿垂直方向安裝的熱管，所述熱管的下端與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐底連接，所述熱管的上端高出液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液化天然氣液面；本發(fā)明的有益效果是：采用帶有翅片的高導(dǎo)熱性能的熱管傳遞熱量，平衡液化天然氣儲(chǔ)罐中罐底液體與上部液體的溫度，可有效的解決儲(chǔ)罐底部液體過飽和的情況，避免了儲(chǔ)罐翻騰現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【專利說明】
一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于液化天然氣設(shè)備，尤其涉及一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著天然氣應(yīng)用普及，液化天然氣應(yīng)用迅猛發(fā)展，大量液化天然氣儲(chǔ)罐被應(yīng)用。大型液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)液體由于上下溫度不同造成液體翻騰超壓;或者儲(chǔ)罐底部火災(zāi)時(shí)，儲(chǔ)罐底部被迅速加熱汽化，在儲(chǔ)罐低部產(chǎn)生大量氣體，造成液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液體的翻騰現(xiàn)象。由于液化天然氣儲(chǔ)罐中的罐底的傳熱，下部導(dǎo)入的熱量不能有效的通過液化天然氣的蒸發(fā)散發(fā)出去，使得下部的液化天然氣被加熱，產(chǎn)生過飽和，與儲(chǔ)罐上部的液體形成密度差，當(dāng)密度差達(dá)到一定程度，儲(chǔ)罐就會(huì)產(chǎn)生劇烈的翻騰現(xiàn)象。翻騰造成大量的LNG(液化天然氣)氣化，儲(chǔ)罐壓力升高并有爆炸危險(xiǎn)?，F(xiàn)有減少大型儲(chǔ)罐中翻騰的現(xiàn)象多采用機(jī)械攪拌的方式或者機(jī)械輔助循環(huán)，然而，這種方式消耗動(dòng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐的技術(shù)方案，防止因罐底受熱而產(chǎn)生的罐內(nèi)液化天然氣的翻騰超壓現(xiàn)象。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有沿垂直方向安裝的熱管，所述熱管的下端與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐底連接，所述熱管的上端高出液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液化天然氣液面。
[0005]更進(jìn)一步，在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有多支所述熱管，所述多只熱管在液化天然氣儲(chǔ)罐罐底的分布密度為每平方米垂直投影面積不少于0.3根。
[0006]更進(jìn)一步，所述熱管內(nèi)部的工質(zhì)為天然氣，所述熱管內(nèi)的工質(zhì)在常溫下的壓力為6MPa0
[0007]更進(jìn)一步，所述熱管內(nèi)部在-120°C時(shí)有10%的液相天然氣工質(zhì)。
[0008]更進(jìn)一步，所述熱管外徑設(shè)有翅片，每支所述熱管的上端通過一個(gè)連接套與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐頂連接。
[0009]更進(jìn)一步，所述熱管是耐壓耐低溫材質(zhì)的熱管，所述翅片是具有良好導(dǎo)熱性能的金屬材料翅片。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:采用帶有翅片的高導(dǎo)熱性能的熱管傳遞熱量，平衡液化天然氣儲(chǔ)罐中罐底液體與上部液體的溫度，可有效的解決儲(chǔ)罐底部液體過飽和的情況，避免了儲(chǔ)罐翻騰現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明熱管斷面圖；
圖4是本發(fā)明熱管工作狀態(tài)示意圖；
圖5是本發(fā)明熱管在液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、圖2，一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，在液化天然氣儲(chǔ)罐10中設(shè)有沿垂直方向安裝的熱管20，所述熱管的下端與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐底11連接，所述熱管的上端高出液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液化天然氣液面12。
[0014]在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有多支所述熱管，所述多只熱管在液化天然氣儲(chǔ)罐罐底的分布密度為每平方米垂直投影面積不少于0.3根。
[0015]所述熱管內(nèi)部的工質(zhì)為天然氣，所述熱管內(nèi)的工質(zhì)在常溫下的壓力為6MPa。
[0016]所述熱管內(nèi)部在-120°C時(shí)有10%的液相天然氣工質(zhì)。
[0017]所述熱管外徑設(shè)有翅片21，每支所述熱管的上端通過一個(gè)連接套22與液化天然氣儲(chǔ)觸的觸頂13連接。
[0018]所述熱管是耐壓耐低溫材質(zhì)的熱管，所述翅片是具有良好導(dǎo)熱性能的金屬材料翅片。
[0019]實(shí)施例一:
如圖1至圖5，一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐。
[0020]本實(shí)施例的液化天然氣儲(chǔ)罐10是一個(gè)直徑D為9米的圓形儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐的周圍設(shè)有保溫層14。
[0021 ]在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有沿垂直方向安裝的25只熱管20。
[0022]如圖2、圖3、圖4所示，熱管外徑設(shè)有翅片21，熱管的直徑Dl=50mm，熱管的兩端為球形，以適應(yīng)其內(nèi)部在常溫條件下產(chǎn)生的高壓，翅片的外沿半徑Rl=60mm。熱管的材質(zhì)為304不銹鋼，翅片是具有良好導(dǎo)熱性能的鋁合金翅片。熱管內(nèi)部的工質(zhì)為天然氣，熱管內(nèi)的工質(zhì)在常溫下的壓力為6MPa。熱管內(nèi)部在-120 °C時(shí)有10%的液相天然氣工質(zhì)24，熱管在液化天然氣儲(chǔ)罐的低溫環(huán)境下可保持10%?15%的液相工質(zhì)，使熱管能夠高效工作。采用天然氣作為熱管的工質(zhì)可保證裝置和液化天然氣的安全，即便熱管發(fā)生損壞也不會(huì)產(chǎn)生任何不良后果。
[0023]熱管的下端與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐底11連接，熱管的翅片也與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐底連接，熱管的上端高出液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液化天然氣液面12。每支所述熱管的上端通過一個(gè)連接套22與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐頂13連接，連接套焊接在液化天然氣儲(chǔ)罐的罐頂，熱管的上端插入連接套中，當(dāng)熱管受溫度變化產(chǎn)生徑向伸縮時(shí)，熱管的上端可在連接套中移動(dòng)，消除膨脹力。連接套可從上端固定熱管使其避免彎曲和擺動(dòng)。
[0024]如圖5所不，25只包括中心的一根熱管、內(nèi)圈的8根熱管和外圈的16根熱管，25只熱管在液化天然氣儲(chǔ)罐罐底的分布密度為每平方米垂直投影面積0.4根。
[0025]如圖4所示，熱管的下部為蒸發(fā)端，熱管的上部位凝結(jié)端。液化天然氣儲(chǔ)罐初次灌注液化天然氣時(shí)，熱管中的工質(zhì)溫度降低到液化天然氣儲(chǔ)罐中液化天然氣的溫度，此時(shí)熱管底部蒸發(fā)端的天然氣工質(zhì)為液相24，上部凝結(jié)端的天然氣工質(zhì)為氣相25;當(dāng)液化天然氣儲(chǔ)罐因外部因素(導(dǎo)熱、灌裝)使得其底部液化天然氣液體產(chǎn)生過飽和，這時(shí)天然氣儲(chǔ)罐上部液化天然氣溫度低于底部液化天然氣溫度，這時(shí)熱管下部蒸發(fā)端的天然氣工質(zhì)吸收液化天然氣儲(chǔ)罐下部液體的熱量氣化，氣化后的天然氣工質(zhì)上升至熱管凝結(jié)端，熱管上部天然氣工質(zhì)放熱液化，液化的天然氣工質(zhì)依靠重力流回?zé)峁艿撞康恼舭l(fā)端，熱管中的天然氣工質(zhì)通過這樣的循環(huán)將液化天然氣儲(chǔ)罐底部的熱量輸送到液化天然氣儲(chǔ)罐上部，液化天然氣儲(chǔ)罐底部的熱量被有效的帶到液化天然氣儲(chǔ)罐上部，有效的解決了液化天然氣儲(chǔ)罐底部液體過飽和的情況，避免了儲(chǔ)罐翻騰現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有沿垂直方向安裝的熱管，所述熱管的下端與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐底連接，所述熱管的上端高出液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液化天然氣液面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，在液化天然氣儲(chǔ)罐中設(shè)有多支所述熱管，所述多只熱管在液化天然氣儲(chǔ)罐罐底的分布密度為每平方米垂直投影面積不少于0.3根。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述熱管內(nèi)部的工質(zhì)為天然氣，所述熱管內(nèi)的工質(zhì)在常溫下的壓力為6MPa。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述熱管內(nèi)部在_120°C時(shí)有10%的液相天然氣工質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述熱管外徑設(shè)有翅片，每支所述熱管的上端通過一個(gè)連接套與液化天然氣儲(chǔ)罐的罐頂連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防止液體翻騰超壓的液化天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述熱管是耐壓耐低溫材質(zhì)的熱管，所述翅片是具有良好導(dǎo)熱性能的金屬材料翅片。
【文檔編號(hào)】F17C13/00GK105953069SQ201610496194
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】曲來生, 盧德亮
【申請(qǐng)人】日照海達(dá)爾加氣設(shè)備有限公司