專利名稱：煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煤層氣儲運裝置，尤其涉及一種無需深度壓縮氣體的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置。
背景技術(shù)：
煤層氣是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分的非常規(guī)天然氣，屬于天然氣的一種，甲烷占80%-90%，是煤化工程中產(chǎn)生的氣體，與煤共存，又稱瓦斯，是一種潛在的潔凈能源，蘊藏量極為豐富。據(jù)國際能源機構(gòu)估計，全球陸上煤田埋深超過2000米的煤層氣資源約為260萬億m3，是常規(guī)天然氣探明儲量的兩倍多。我國煤層氣資源 豐富，全國大于5000億m3的含煤層氣盆地共有14個，埋深2000m以淺的煤層氣地質(zhì)資源量約為36萬億m3。IOOOm以內(nèi)、1000-1500m和1500_2000m的煤層氣地質(zhì)資源量，分別占全國煤層氣資源地質(zhì)總量的38. 8%,28. 8%和32. 4%。然而，由于一系列技術(shù)難題，我國煤層氣的利用率很低。這些技術(shù)難題主要包括開采技術(shù)和儲運技術(shù)，其中開采技術(shù)隨著廣泛研究已經(jīng)逐漸成熟，而氣體儲運難題則沒有取得長足的進(jìn)展。傳統(tǒng)的氣體儲運方式為壓縮運輸，其儲運罐的壓力高達(dá)25MPa，在灌裝和運輸可燃性氣體時非常危險，嚴(yán)重限制了煤層氣的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種無需深度壓縮氣體的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置。本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的本實用新型所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置包括氣罐和對煤層氣具有強吸附功能的吸附介質(zhì)，所述氣罐上安裝有進(jìn)氣閥、出氣閥、安全閥、溫度表和壓力表，所述吸附介質(zhì)填充于所述氣罐內(nèi)。進(jìn)一步,所述吸附介質(zhì)內(nèi)安裝有換熱管；所述換熱管為列管式換熱管或S形換熱管。換熱管直接安裝于吸附介質(zhì)內(nèi)部，加熱后能夠快速實現(xiàn)對煤層氣的熱解吸，使煤層氣的排氣更加徹底。具體地，所述吸附介質(zhì)為包括但不限于活性炭、分子篩和膨潤土中的一種。這些都是常規(guī)的氣體強吸附材料，對氣體的吸附效果好且量大價廉。進(jìn)一步，所述氣罐的罐壁為夾層結(jié)構(gòu)，所述氣罐的夾層空間內(nèi)安裝有電熱管；所述氣罐的外層罐壁上設(shè)置有與所述夾層空間相通的熱介質(zhì)入口。增加夾層空間后，對吸附介質(zhì)的加熱方式更多，可以選擇其中一種或多種進(jìn)行組合加熱，達(dá)到最佳的煤層氣熱解吸效果。氣罐的外層罐壁采用隔熱效果好的材料，已達(dá)到保溫隔熱的效果，氣罐的內(nèi)層罐壁采用傳熱效果好的材料，已達(dá)到快速傳熱的效果。作為優(yōu)選，所述氣罐的上端設(shè)置有可拆卸的密封蓋，所述安全閥、所述進(jìn)氣閥、所述出氣閥、所述溫度表和所述壓力表安裝于所述密封蓋上。進(jìn)一步，所述安全閥的出氣口與外置的集氣瓶的入氣口連接。如果氣罐內(nèi)部氣體壓力超過設(shè)定值，安全閥會自動開啟，實現(xiàn)泄壓，同時經(jīng)安全閥排放的煤層氣被收集在集氣瓶中回收使用。為了使煤層氣被吸附介質(zhì)充分吸附，所述進(jìn)氣閥內(nèi)接進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的下端置于所述氣罐的內(nèi)底部。為了實現(xiàn)自動化控制，所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置還包括控制柜，所述控制柜的控制輸出端與各被控部件的控制輸入端連接。本實用新型的有益效果在于I、本實用新型通過在氣罐內(nèi)填充對煤層氣具有強吸附功能的吸附介質(zhì)，無需預(yù)先對氣體進(jìn)行深度壓縮，即能滿足灌裝和運輸要求，顯著地節(jié)約了能源，提高了灌裝及運輸安全性；2、采用本實用新型所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置儲運煤層氣，其氣體壓力不超過lOMPa，且由于煤層氣腐蝕性低，所以對氣罐的材料要求低，制造成本低；3、在解吸使用煤層氣時，當(dāng)壓力降低后，可采用電加熱、熱水加熱、熱蒸汽加熱以及內(nèi)部換熱器加熱和外部夾套加熱等多種加熱方式，加熱煤層氣從而促進(jìn)氣體解吸；4、通過設(shè)置安全閥和集氣瓶，當(dāng)安全閥泄壓時把釋放的煤層氣收集起來，一方面避免煤層氣與空氣混合形成爆炸性混合氣體，引發(fā)安全事故，另一方面收集的煤層氣可回收使用，避免資源浪費；5、通過設(shè)置控制柜，能根據(jù)壓力大小自動啟動升溫程序，減少手工操控，更精準(zhǔn)的控制煤層氣的解吸速率；6、當(dāng)氣體完全解吸后，本實用新型所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置可返回灌裝點，多次重復(fù)使用。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明如圖I所示，本實用新型所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置包括氣罐8和對煤層氣具有強吸附功能的吸附介質(zhì)5，氣罐8的上端設(shè)置有可拆卸的密封蓋4，密封蓋4上安裝有進(jìn)氣閥10、出氣閥3、安全閥I、溫度表2和壓力表9，吸附介質(zhì)5填充于氣罐8內(nèi)；氣罐8的罐壁為夾層結(jié)構(gòu)，氣罐8的夾層空間13內(nèi)安裝有電熱管7 ;氣罐8的外層罐壁上設(shè)置有與夾層空間13相通的熱介質(zhì)入口 15,吸附介質(zhì)5內(nèi)安裝有換熱管6 ;換熱管6為列管式換熱管，也可以為S形換熱管；安全閥I的出氣口與外置的集氣瓶12的入氣口連接；進(jìn)氣閥10內(nèi)接進(jìn)氣管14，進(jìn)氣管14的下端置于氣罐8的內(nèi)底部；所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置還包括控制柜11，控制柜11的控制輸出端與各被控部件的控制輸入端連接，具體的被控部件根據(jù)實際需要而定，比如換熱管6的熱源開關(guān)、電熱管7的電源開關(guān)、蒸汽熱源的進(jìn)氣開關(guān)等。吸附介質(zhì)5為包括但不限于活性炭、分子篩和膨潤土中的一種，這些都是常規(guī)的氣體強吸附材料，對氣體的吸附效果好且量大價廉。上述部件中，安全閥I為常規(guī)的彈簧式安全閥；[0024]溫度表2和壓力表9為常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)表；進(jìn)氣閥10和出氣閥3為普通的低壓閥，其結(jié)構(gòu)可為旋塞閥、球閥、蝶閥等；密封蓋4為可拆卸結(jié)構(gòu)，帶有密封墊圈，通過法蘭和氣罐8連接密封；熱蒸汽包括但不僅限于各種工廠廢熱蒸汽、地?zé)崴羝?、汽車排放尾氣等熱源；換熱管6為常規(guī)換熱元件,具體為列管式換熱管或S形換熱管；電熱管7為普通電熱元件，其外殼可以為不銹鋼、紫銅管等金屬材料，中心分布鎳鉻、鐵鉻等電熱合金絲；控制柜11為工業(yè)常用的自動控制系統(tǒng)，通過壓力值來調(diào)節(jié)裝置內(nèi)升溫程序；氣罐8的罐壁采用夾層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁材料為傳熱效果好的鐵、鋁、銅、合金等金屬材料，外壁材料為隔熱效果好的碳鋼等或涂上保溫層的其他材料；集氣瓶12為常規(guī)的承壓儲罐，其材料為能承受IOMPa壓力的耐壓材料，包括但不僅限于20、20R、16Mn、Q235等鋼質(zhì)材料。結(jié)合圖1，以一個具體實施例對本實用新型所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置的加工、灌裝及解吸方法說明如下I、以活性炭為吸附介質(zhì)5，預(yù)先填充在氣罐8的內(nèi)部；2、在吸附介質(zhì)5中安裝好足夠數(shù)量的列管式換熱管6 ；3、墊上密封圈，蓋上密封蓋4，關(guān)閉出氣閥3 ；4、接好進(jìn)氣管道，打開進(jìn)氣閥10，通過壓力表9讀數(shù)并以此控制所灌裝氣體量，當(dāng)壓力達(dá)到IOMPa時候，關(guān)閉進(jìn)氣閥10，完成氣體灌裝；5、當(dāng)煤層氣運輸?shù)侥康牡兀枰馕褂脮r，接好出氣管路，慢慢打開出氣閥3，煤層氣隨著壓力降低逐步解吸；6、當(dāng)氣體解吸速率下降，壓力降低到設(shè)定值3. 5MPa時，控制柜11自動啟動升溫程序，煤層氣受:熱，氣體解吸速率提聞;7、當(dāng)煤層氣全部解吸后，控制柜11自動關(guān)閉加熱程序，完成本次解吸排氣，然后將整個裝置重新返回灌裝，重復(fù)下一次灌裝及解吸過程。上述實施例只是本實用新型眾多實施例中的一種，在此基礎(chǔ)上還有很多其它實施
例，無法--描述，但只要是在氣罐內(nèi)填充吸附介質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上衍變而得的結(jié)構(gòu)，均應(yīng)視
為侵犯本實用新型專利的權(quán)利。
權(quán)利要求1.一種煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于包括氣罐和對煤層氣具有強吸附功能的吸附介質(zhì)，所述氣罐上安裝有進(jìn)氣閥、出氣閥、安全閥、溫度表和壓力表，所述吸附介質(zhì)填充于所述氣罐內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述吸附介質(zhì)內(nèi)安裝有換熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述換熱管為列管式換熱管或S形換熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述吸附介質(zhì)為包括但不限于活性炭、分子篩和膨潤土中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述氣罐的罐壁為夾層結(jié)構(gòu)，所述氣罐的夾層空間內(nèi)安裝有電熱管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述氣罐的外層罐壁上設(shè)置有與所述夾層空間相通的熱介質(zhì)入口。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述氣罐的上端設(shè)置有可拆卸的密封蓋，所述安全閥、所述進(jìn)氣閥、所述出氣閥、所述溫度表和所述壓力表安裝于所述密封蓋上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述安全閥的出氣口與外置的集氣瓶的入氣口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述進(jìn)氣閥內(nèi)接進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的下端置于所述氣罐的內(nèi)底部。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，其特征在于所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置還包括控制柜，所述控制柜的控制輸出端與各被控部件的控制輸入端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置，包括氣罐和對煤層氣具有強吸附功能的吸附介質(zhì)，所述氣罐上安裝有進(jìn)氣閥、出氣閥、安全閥、溫度表和壓力表，所述吸附介質(zhì)填充于所述氣罐內(nèi)。本實用新型通過在氣罐內(nèi)填充對煤層氣具有強吸附功能的吸附介質(zhì)，無需預(yù)先對氣體進(jìn)行深度壓縮，即能滿足灌裝和運輸要求，顯著地節(jié)約了能源，提高了灌裝及運輸安全性；另外，采用本實用新型所述煤層氣儲運和解吸應(yīng)用裝置儲運煤層氣，其氣體壓力不超過10MPa，且由于煤層氣腐蝕性低，所以對氣罐的材料要求低，制造成本低。
文檔編號F17C11/00GK202708580SQ20122036380
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者徐毅 申請人:徐毅