一種氣柜水封防凍裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣體儲存用的氣柜技術(shù)，具體涉及一種氣柜水封防凍裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中濕式儲氣柜的水封當環(huán)境溫度低到零下以后就會結(jié)冰，而無法正常運行，為了防止結(jié)冰，一般是向氣柜水封通過蒸汽保溫，蒸汽需要鍋爐提供，不但投資大，耗能費工，而且污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可自動控制的氣柜水封防凍裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種氣柜水封防凍裝置，包括潛水栗和各塔節(jié)之間的水封槽，進水來自氣柜水槽，氣柜水槽外部設(shè)絕熱層；出水與各塔節(jié)之間水封槽相連，潛水栗還連接水封溫控裝置。
[0005]各塔節(jié)之間水封槽內(nèi)部設(shè)與潛水栗相連的進水管，進水管上設(shè)出水口。
[0006]所述各塔節(jié)水封槽上方設(shè)噴水管，噴水管上設(shè)噴水孔。
[0007]所述潛水栗為兩臺，設(shè)置于水槽與氣柜一塔之間的間隙。
[0008]所述噴水管為熱鍍鋅管；各塔噴水管之間、塔與水栗之間用帶鋼絲橡膠軟管連接。
[0009]所述噴水管設(shè)置于水封槽底部支架上。
[0010]所述噴水孔每40cm —個，孔徑2mm。
[0011 ] 各塔節(jié)之間水封槽設(shè)水量控制閥。
[0012]所述水封溫控裝置包括設(shè)置于水封槽內(nèi)的溫度傳感器，溫度傳感器與處理器相連，處理器與潛水栗相連。
[0013]各塔節(jié)之間水封槽設(shè)水量控制閥，水量控制閥也與處理器相連。
[0014]由于氣柜水槽內(nèi)的水白天接受太陽光的照射、地溫的輻射以及儲存氣體的熱效應(yīng)，可儲存熱量保持較高的溫度；本發(fā)明利用氣柜水槽內(nèi)的水儲存熱量經(jīng)水栗循環(huán)傳遞至氣柜水封，經(jīng)熱量交換，防止水封結(jié)冰，并通過設(shè)置水封溫控裝置，自動控制水栗的開啟與關(guān)閉，實現(xiàn)本發(fā)明的自動化運行，減少了蒸汽鍋爐用燃料造成的大氣污染，又節(jié)省了人力、物力和能源浪費。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明提供的氣柜水封防凍裝置，以2萬m3氣柜，帶有8000m3氣柜水槽、共有三個塔節(jié)為例，三個塔節(jié)分別為第一塔節(jié)21、第二塔節(jié)22、第三塔節(jié)23，如圖1所示，包括設(shè)置于水槽1與氣柜第--塔節(jié)21之間的間隙的潛水栗7，潛水栗進水來自氣柜水槽1，其出水與各塔節(jié)之間(即一二塔節(jié)、與二三塔節(jié))之間水封槽3相連，潛水栗優(yōu)選設(shè)置兩臺，分別位于氣柜兩側(cè)，揚程大于30m，流量大于40m3/h，當然潛水栗數(shù)量、參數(shù)可根據(jù)實際需求設(shè)定；氣柜水槽外部設(shè)絕熱層。
[0017]氣柜水槽外殼為16mm厚絕熱鋼板，上部(即氣柜)長期儲存10_20m高天然氣，天然氣管道全部埋于地下一米，使天然氣溫度始終高于6°C，再加上氣柜水槽內(nèi)的水白天接受太陽光的照射及地溫的輻射，所以水槽里的水平均溫度在10°C以上。
[0018]當水封氣溫較低時，潛水栗7啟動將氣柜水槽中的溫度較高的水輸送至水封槽3內(nèi)，實現(xiàn)熱量交換，防止水封結(jié)冰，水封槽中的水又流入氣柜水槽，因此實現(xiàn)氣柜水槽內(nèi)的水的循環(huán)利用。
[0019]優(yōu)選的，各塔節(jié)水封槽3內(nèi)部設(shè)與潛水栗相連的進水管，進水管上每隔一段距離設(shè)出水口，可實現(xiàn)對水封槽多個部位同時給水；更進一步，塔節(jié)水封槽3通過底部支架在其上方設(shè)噴水管4，噴水管上設(shè)噴水孔，進一步增大同時給水面積，加快熱交換，優(yōu)選噴水孔每40cm—個，孔徑2_，可滿足水量和全部位置出水兩個要求；噴水管優(yōu)選為熱鍍鋅管；各塔噴水管之間、塔與水栗之間用帶鋼絲橡膠軟管5連接，既能實現(xiàn)正常供水，又可防止停栗過程中因回水使膠管變扁，影響二次啟動。
[0020]各塔之間水封槽進水量通過設(shè)置控制閥6控制，控制閥優(yōu)選為球閥。
[0021]潛水栗7還連接水封溫控裝置8，根據(jù)水封溫度控制潛水栗的開啟和關(guān)閉；水封溫控裝置包括設(shè)置于水封槽內(nèi)的多個溫度傳感器，溫度傳感器與處理器相連，處理器與潛水栗相連；溫度傳感器將采集到的水封溫度傳遞給控制器，當水封任意一點溫度低于-1~0°C時，處理器發(fā)出指令給潛水栗，潛水栗開始啟動，氣柜水槽內(nèi)溫度較高的水(10°c左右)與水封溫度較低的水發(fā)生熱交換，當溫度傳感器采集到水封溫度大于3~4°C時，處理器發(fā)出指令，潛水栗停止供水。
[0022]進一步，水封槽進水量控制閥也與控制器相連，當各塔水封溫度不同時，處理器可根據(jù)溫度的不同，通過調(diào)節(jié)控制閥大小，進而調(diào)節(jié)各塔水封槽進水量的大小；為了保證氣柜水槽溫度，氣柜水槽部分設(shè)置于地下。
[0023]以位于河南省林州市2萬m3氣柜，帶有8000m 3氣柜水槽，有三個塔節(jié)為例，水封吸熱面積為120mX0.511^2=1201112;(120為單個水封長度、0.5為水封寬度、2為三塔兩層水封)
林州市冬季平均氣溫為-0.7°C，最低氣溫_16°C，防凍要求按加2°C計算。
[0024]最低氣溫時每小時防凍要求耗能:20 °C X 80w/m2 X 120m2 X 3600秒/小時=691.2MJ (相當于22 m3/h天然氣)；(20°C為最低氣溫時保持3°C不凍的溫差、80為每平米保持不凍需要的熱量、120為水封吸熱面積、3600為每小時3600秒)
水栗循環(huán)能量(水溫 10°C-3°C) 1000kg/ m3X40 m3/hX (10 °C _3 °C ) X4.2X 103J/KG.°C =1176MJ/h (4.2X103J/KG.°C為水比熱容)
1176大于691.2，說明水栗循環(huán)能滿足最低氣溫時防凍要求。
[0025]冬季總耗能-0.7-3°C，約 691.2MJX5X 120 天=4.2X105MJ (約 13000m3天然氣能量)；(5為冬季120天內(nèi)本發(fā)明平均日工作時間，依據(jù)林州冬季平均氣溫計算)
水槽儲能(未計算地溫補償和氣柜自身能耗)8000m3X (20 °C -3 °C ) X 1000kg/m3X4.2X103J/KG.°C =5.712X105MJ (約 17850m3天然氣能量)；(20°C _3°C為水槽水溫從20°C降到3°C的溫差、4.2X103J/KG.°C為水比熱容)
5.712X 105MJ大于4.2X 105MJ，說明氣柜水槽儲能能夠滿足水封防凍要求；不必采用蒸汽鍋爐，減少了人力和物力投入，每年可節(jié)省氣柜防凍費用30余萬元，減少了蒸汽鍋爐用燃料形成的大氣污染。
[0026]上述計算說明僅水槽內(nèi)所儲熱量就可滿足需要，如考慮地溫和白天太陽輻射，水槽水儲熱將更有保證，經(jīng)過2013-2014、2014-2015兩個冬季試驗，氣柜水槽水溫始終未低于12°C，水封從未結(jié)冰，說明本發(fā)明方法非常可行，因此本發(fā)明可應(yīng)用于除了一些極寒地區(qū)外的絕大部分地區(qū)。
【主權(quán)項】
1.一種氣柜水封防凍裝置，其特征在于:包括潛水栗和各塔節(jié)之間的水封槽，進水來自氣柜水槽，氣柜水槽外部設(shè)絕熱層；出水與各塔節(jié)之間水封槽相連，潛水栗還連接水封溫控裝置。2.如權(quán)利要求1所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:各塔節(jié)之間水封槽內(nèi)部設(shè)與潛水栗相連的進水管，進水管上設(shè)出水口。3.如權(quán)利要求1所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:所述各塔節(jié)水封槽上方設(shè)噴水管，噴水管上設(shè)噴水孔。4.如權(quán)利要求1所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:所述潛水栗為兩臺，設(shè)置于水槽與氣柜一塔之間的間隙。5.如權(quán)利要求3所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:所述噴水管為熱鍍鋅管；各塔噴水管之間、塔與水栗之間用帶鋼絲橡膠軟管連接。6.如權(quán)利要求3所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:所述噴水管設(shè)置于水封槽底部支架上。7.如權(quán)利要求3所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:所述噴水孔每40cm—個，孔徑 2mm ο8.如權(quán)利要求1所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:各塔節(jié)之間水封槽設(shè)水量控制閥。9.如權(quán)利要求1所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:所述水封溫控裝置包括設(shè)置于水封槽內(nèi)的溫度傳感器，溫度傳感器與處理器相連，處理器與潛水栗相連。10.如權(quán)利要求9所述的氣柜水封防凍裝置，其特征在于:各塔節(jié)之間水封槽設(shè)水量控制閥，水量控制閥也與處理器相連。
【專利摘要】一種氣柜水封防凍裝置，包括潛水泵和各塔節(jié)之間的水封槽，進水來自氣柜水槽，氣柜水槽外部設(shè)絕熱層；出水與各塔節(jié)之間水封槽相連，潛水泵還連接水封溫控裝置。本發(fā)明利用氣柜水槽內(nèi)的水儲存熱量經(jīng)水泵循環(huán)傳遞至氣柜水封，經(jīng)熱量交換，防止水封結(jié)冰，并通過設(shè)置水封溫控裝置，自動控制水泵的開啟與關(guān)閉，實現(xiàn)本發(fā)明的自動化運行，減少了蒸汽鍋爐用燃料造成的大氣污染，又節(jié)省了人力、物力和能源浪費。
【IPC分類】F17B1/06
【公開號】CN105333297
【申請?zhí)枴緾N201510816651
【發(fā)明人】王成云
【申請人】林州市綠能燃氣設(shè)備材料有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月23日