本技術(shù)屬于低溫儲罐，具體涉及一種大型低溫儲罐吹掃用液氮氣化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在低溫儲罐(比如lng儲罐)建造的最后階段，按規(guī)范和設(shè)計要求通常需要采用高純氮氣對儲罐內(nèi)部各個區(qū)域進行吹掃、干燥及置換。lng儲罐的吹掃、干燥及置換需持續(xù)不斷進行，直至各個排放口水露點和氧含量均滿足設(shè)計和規(guī)范要求。因此，氮氣吹掃是lng儲罐預(yù)冷進液前的關(guān)鍵步驟。

2、由于大型lng儲罐(有效容積不低于5000m3的儲罐)的罐容大，且要滿足各部位水露點和氧含量要求，氮氣吹掃周期通常要持續(xù)十幾天甚至數(shù)十天。長期穩(wěn)定的高純氮氣氣源，通常有2種獲取方法：其一是通過工廠配套的空分裝置、氮氣發(fā)生裝置等提供；其二是采購液氮，通過液氮槽車運輸至現(xiàn)場使用，第二種的限制條件少，具有普適性。

3、在常壓(101.325kpa)下，液氮(ln)的沸點為-196.56℃，1立方米的液氮可以氣化膨脹至648立方米的純氣態(tài)氮(0℃)。溫度越高，液氮的氣化也越充分。為保證氣化效果，根據(jù)其物理特性，液氮運達現(xiàn)場后，并不能直接進入儲罐的氮氣吹掃管路，而是需要先使用專用氣化裝置，控制液氮充分吸熱氣化，以滿足吹掃的溫度和壓力要求。

4、cn202020569555.9披露了一種基于自動溫度控制的多工況液氮氣化裝置，其通過在空溫式氣化器的后面串聯(lián)電加熱水浴氣化器，使液氮充分氣化，電加熱水浴氣化器是通過熱電阻通電加熱設(shè)備中的水，以水為媒介，將熱量傳遞給設(shè)備內(nèi)的換熱盤管，從空溫式氣化器出來的低溫氮氣，進入電加熱水浴氣化器的換熱盤管吸收熱量。但電加熱水浴氣化器存在以下缺點：

5、1)電加熱水浴氣化器一次性投入高。大型lng儲罐通常建造遍布全國，且選址偏僻，遠離市區(qū)。因此在無法及時租賃到滿足要求的電加熱水浴氣化器的情況下，便只能選擇直接采購設(shè)備。然lng儲罐的吹掃本身是一次性工作，吹掃完成后，電加熱水浴氣化器則基本會一直處于閑置狀態(tài)，投入產(chǎn)出比低。

6、2)電加熱水浴氣化器維護成本高。在氣化吹掃過程中，電加熱水浴氣化器的壓力將達到0.3～0.5mpa，屬于壓力容器，要受到所在地省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的特種設(shè)備安全監(jiān)察，因此維護期需要額外投入人力物力滿足監(jiān)管要求，增加管理成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種大型低溫儲罐吹掃用液氮氣化系統(tǒng)。

2、為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種大型低溫儲罐吹掃用液氮氣化系統(tǒng)，包括能夠與液氮槽車出液口相連的輸?shù)苈?、以及用于給低溫儲罐進行吹掃的氮氣吹掃管路，輸?shù)苈返某隹诙嗽O(shè)有控制閥，氮氣吹掃管路的出口端設(shè)有位于低溫儲罐吹掃口根部的根部閥；其特征在于，輸?shù)苈飞显O(shè)有空溫式氣化器，氮氣吹掃管路靠近根部閥的節(jié)段外纏繞有電伴熱帶。

3、上述技術(shù)方案，利用電伴熱帶補充加熱來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電加熱水浴氣化器，電伴熱帶采購成本遠低于電加熱水浴氣化器，電伴熱帶是常用成品材料，全國各地的機電市場，網(wǎng)上電商平臺均可快速完成采購；而且在吹掃結(jié)束后，可從氮氣吹掃管路上將電伴熱帶拆除，無需后期維護，節(jié)約人力物力。

4、在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，電伴熱帶與根部閥之間的氮氣吹掃管路上設(shè)有第一壓力表和第一溫度表。

5、上述技術(shù)方案，第一壓力表用于監(jiān)測最終氣化后氮氣的壓力指標(biāo)，第一溫度表用于監(jiān)測最終氣化后氮氣的溫度指標(biāo)，同時配合調(diào)整根部閥的開度，使第一壓力表和第一溫度表維持在一個穩(wěn)定的數(shù)值。

6、在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，空溫式氣化器與控制閥之間的輸?shù)苈飞显O(shè)有第二壓力表和第二溫度表。

7、上述技術(shù)方案，第二壓力表用于監(jiān)測經(jīng)空溫式氣化器氣化后氮氣的壓力指標(biāo)，第二溫度表用于監(jiān)測經(jīng)空溫式氣化器氣化后氮氣的溫度指標(biāo)，同時配合調(diào)整控制閥的開度，使第二壓力表和第二溫度表維持在一個穩(wěn)定的數(shù)值。

8、在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，氮氣吹掃管路的入口端設(shè)有截止閥；和/或電伴熱帶外包覆有保溫層。

9、上述技術(shù)方案，截止閥用于控制氮氣吹掃管路的通斷，在吹掃之前，打開截止閥和根部閥，便于通電并測試電伴熱帶的加熱和溫度調(diào)節(jié)功能；保溫層可以使電伴熱帶產(chǎn)生的熱量更集中到氮氣吹掃管路上，避免散失到空氣中，提高加熱效率。

10、在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，保溫層由玻璃纖維棉制成。

11、上述技術(shù)方案，玻璃纖維棉成本低，且具有良好的絕熱性能。

12、在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，氮氣吹掃管路該管路的長度不低于50米。

13、上述技術(shù)方案，根據(jù)大型lng儲罐的氮氣吹掃管路從地面至罐頂距離長的特點，使流經(jīng)氮氣吹掃管路的低溫氮氣可以吸收空氣中的熱量二次升溫，然后利用電伴熱帶完成三次升溫，實現(xiàn)相同的液氮氣化效果，相較于使用電加熱水浴氣化器，總體能耗更低。

14、在本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式中，該液氮氣化系統(tǒng)還包括控制器，控制器包括第一比較器和第二比較器；第一比較器的第一輸入端與第一壓力表的壓力模擬信號輸出端相連，第一比較器的第二輸入端與壓力低閾值存儲器相連，第一比較器的輸出端與第一或門的第一輸入端連接；第二比較器的第一輸入端與第一溫度表的溫度模擬信號輸出端相連，第二比較器的第二輸入端與溫度低閾值存儲器相連，第二比較器的輸出端與第一或門的第二輸入端連接；第一或門的輸出端與根部閥的開度調(diào)小控制端連接。

15、上述技術(shù)方案，通過設(shè)置第一比較器、第二比較器、壓力低閾值存儲器、以及溫度低閾值存儲器，當(dāng)?shù)谝粔毫Ρ盹@示壓力低或第一溫度表顯示溫度低時，自動調(diào)小根部閥的開度，延長低溫氮氣在氮氣吹掃管路末段的停留時間，持續(xù)吸收電伴熱帶產(chǎn)生的熱量，提高吹掃氮氣的溫度和壓力。

16、在本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式中，控制器還包括第三比較器和第四比較器；第三比較器的第一輸入端與第一壓力表的壓力模擬信號輸出端相連，第三比較器的第二輸入端與壓力高閾值存儲器相連，第三比較器的輸出端與第二或門的第一輸入端連接；第四比較器的第一輸入端與第一溫度表的溫度模擬信號輸出端相連，第四比較器的第二輸入端與溫度高閾值存儲器相連，第二比較器的輸出端與第二或門的第二輸入端連接；第二或門的輸出端與根部閥的開度調(diào)大控制端連接。

17、上述技術(shù)方案，通過設(shè)置第三比較器、第四比較器、壓力高閾值存儲器、以及溫度高閾值存儲器，當(dāng)?shù)谝粔毫Ρ盹@示壓力高或第一溫度表顯示溫度高時，自動調(diào)大根部閥的開度，縮短低溫氮氣在氮氣吹掃管路末段的停留時間，降低吹掃氮氣的溫度和壓力。

18、在本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式中，低溫儲罐的邊側(cè)設(shè)有支撐于地面的豎向設(shè)置的管架，管架的外側(cè)設(shè)有支撐于地面的公用管廊，管架的上端連接有位于低溫儲罐頂部的罐頂操作平臺，氮氣吹掃管路通過公用管廊和管架鋪設(shè)至罐頂操作平臺。

19、上述技術(shù)方案，通過設(shè)置公用管廊、管架和罐頂操作平臺，可用于氮氣吹掃管路的鋪設(shè)，而且罐頂操作平臺可用于工作人員操作、檢修低溫儲罐罐頂?shù)墓苈?、控制閥門和儀表等。

20、在本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式中，電伴熱帶纏繞在罐頂操作平臺上的氮氣吹掃管路外。

21、上述技術(shù)方案，在吹掃前，可通過罐頂操作平臺在氮氣吹掃管路外纏繞電伴熱帶。

22、相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型較優(yōu)的技術(shù)方案具有如下有益效果：

23、1)成本投入較低。本實用新型的電伴熱帶采購成本遠低于電水浴式氣化器，電伴熱帶和保溫層都是常用成品材料。全國各地的機電市場，網(wǎng)上電商平臺均可快速完成采購。

24、2)節(jié)省維護期成本。電伴熱帶和保溫層在吹掃結(jié)束后，即從氮氣吹掃管路拆除，無需后期維護，節(jié)約人力物力。

25、3)加熱溫度可控。通過改變電伴熱帶的伴熱長度和纏繞密度，或使用溫控器，都可以靈活控制電伴熱帶的發(fā)熱量大小，以應(yīng)對更多復(fù)雜環(huán)境。

26、4)節(jié)約能耗。本實用新型根據(jù)大型低溫儲罐附屬的氮氣吹掃管路從地面至罐頂距離長的特點，使流經(jīng)氮氣吹掃管路的低溫氮氣可以吸收空氣中的熱量二次升溫，然后利用電伴熱帶完成三次升溫，實現(xiàn)相同的液氮氣化效果，相較于使用電水浴式氣化器，總體能耗更低。

27、5)節(jié)約空間。本實用新型輔助加熱的電伴熱帶直接纏繞在氮氣吹掃管道上，不需要單獨考慮氣化設(shè)備安裝位置，更節(jié)省空間。

28、本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。