专利名称：液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种液化天然气(LNG)船用绝热材料技术领域的装置，具体是一种液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统。
背景技术：
LNG船液货舱围护系统结构和材料的绝热性能是LNG船是否合格的重要指标之一。绝热性能是LNG船安全储存和有效运输的关键。由于LNG船的特殊性，对绝热材料有特殊的要求。LNG船在运行过程中温度交变范围非常大，低温和常温交变容易造成LNG船主要设备和辅助管路绝热结构的应力破坏。LNG船长期在海洋上航行，空气湿度大，普通的膨胀珍珠岩吸水性强，无法满足LNG船的使用条件。由于LNG船的结构特殊，用作绝热材料的膨胀珍珠岩无法密封在与空气完全隔绝的封闭的空间内。膨胀珍珠岩如果吸入大量的水分，会使维护结构的绝热性能迅速恶化，直接影响液舱内LNG的蒸发速率，而LNG的蒸发速率是关系到运输安全和运输效率的主要因素。憎水型膨胀珍珠岩主要原理是在膨胀珍珠岩颗粒的外表包复一层能够阻挡水汽的薄膜，使水蒸气不能进入膨胀珍珠岩的内部，以保证维护结构的保冷效果。憎水型膨胀珍珠岩是一种基于LNG船用的绝热材料，既可以保证运输过程中因水分侵入珍珠岩保温性能的稳定，又可以有效地降低液化天然气的蒸发率。其应用领域的温度范围(_162°C常温)内，即低温侧温度为液化天然气温区(_162°C)，常温侧温度为 (450C )条件下使用的绝热材料。经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号200410018499. 5公开的“低温用憎水型膨胀珍珠岩及其制备方法”，介绍了一种憎水膨胀珍珠岩及其制备方法。是在膨胀珍珠岩表面涂上憎水剂形成憎水保护膜而制备获得。憎水剂采用了有机脂肪类物质、油类物质， 尤其采用硅油，获得更为理想的憎水效果。该技术通过制备憎水剂加水稀释，然后与膨胀珍珠岩混合搅拌的工艺路线，使憎水剂的用量大大降低。在生产线上采用连续的法生产，喷涂，干燥脱水一次完成，简化工艺流程，降低生产成本，确保产品质量。该发明产品主要用于制氧机行业及低温保温设备等领域的绝热材料。其结构和特点工艺相对复杂，产量较低，初投资成本相对较高，不适用于要求品质很高且大批量生产的LNG船用憎水型膨胀珍珠岩的制备。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，通过自控装置调整憎水剂混合液的配比，自动控制憎水剂混合液的流量、喷射速度、 雾化程度，生产出稳定、可靠，产量高，适用温区广的憎水型膨胀珍珠岩。既保证满足LNG船用憎水型膨胀珍珠岩的导热性能，又能保证其在潮湿环境下的憎水性能。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括两组并联的输入装置以及与之相连接的喷嘴。
所述的输入装置包括闸阀、减压阀、Y型过滤器、压力表、比例泵、憎水剂储液罐、 溶液泵和混合液储液罐，其中间阀、减压阀、Y型过滤器、压力表和比例泵依次串联，比例泵的两个输出端分别与憎水剂储液罐和混合液储液罐相连，混合液储液罐的输出端分别与溶液泵和喷嘴相连。所述的憎水剂储液罐由奥氏体不锈钢制成，用于盛装憎水剂。所述的混合液储液罐由奥氏体304不锈钢制成，该混合液储液罐上部盖板上设有憎水剂入口和去离子水入口，储液罐内盛装憎水剂和去离子水的混合液。所述的混合液储液罐内设有搅拌泵，该搅拌泵由电机和搅拌叶轮组成，固定在混合液储液罐的内壁上部，用于搅拌憎水剂和去离子水的混合液，以保证搅拌均勻，不会造成混合溶液分层。所述的混合液储液罐内设有液位传感器，该液位传感器用于测量憎水剂混合液的液位，并将模拟信号传递到控制柜，通过开发的软件确定混合液的液位。所述的比例泵和混合液储液罐之间设有止回阀，用于防止憎水剂混合液逆向流动，保证混合液只能沿着泵出口的方向流动。所述的喷嘴将憎水剂混合物雾化成液滴以喷洒在膨胀珍珠岩颗粒的表面上。本发明通过以下方式进行工作去离子水通过闸阀，减压阀，Y型过滤器与憎水剂在比例泵中，按照一定比例配比充入在第一混合液储液罐和第二混合液储液罐中，通过安装在第一混合液储液罐和第二混合液储液罐上部的第一搅拌泵和第二搅拌泵搅拌均勻，通过液位传感器判断液位的高低来控制两个并联管路的切换，保证一个管路系统工作的同时，另外一个进行混合和搅拌。再通过溶液泵提供的动力，使憎水剂混合液分别流经截止阀、止回阀、溶液泵、Y型过滤器、流量计、压力变送器、电磁阀和喷嘴，通过流量计和压力变送器的信号调整水泵电机的频率，进而调整憎水剂混合液的流量和压力，再将混合溶液送入到喷嘴，喷入到膨胀炉出口 450°C左右的膨胀珍珠岩中，进行憎水过程，混合液中的水分通过膨胀珍珠岩自身的热量蒸发。与现有技术相比，本发明的有益效果是可用于液氮温区(_196°C)，尤其是LNG船用憎水型膨胀珍珠岩，通过比例泵自动控制憎水剂与去离子水的配比比例，通过电信号自动控制装置调控憎水剂混合液的流量和出口压力，进而控制喷嘴喷入的方向、角度、雾化的效果和喷入憎水剂混合液的量。将憎水剂混合液直接喷射到从膨胀炉出来的400-450°C左右的膨胀珍珠岩，通过膨胀珍珠岩自身的热量将混合液中的水分蒸发。既保证膨胀珍珠岩憎水的效果，又保证了憎水型膨胀珍珠岩生产工艺的简化。提高了憎水型膨胀珍珠岩的产量。采用自动控制系统保证了整个憎水装置能够安全，稳定、可靠的运行。不用再按照以往的技术将膨胀珍珠岩浸泡在憎水剂混合液里，再进行烘干处理，大大提高了产品的生产率。
图1为本发明装置示意图。其中1闸阀、2减压阀、3Y型过滤器、4压力表、5比例泵、6憎水剂储液罐、7混合液储液罐、8溶液泵、9喷嘴。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括两组并联的输入装置以及与之相连接的喷嘴。所述的输入装置包括闸阀、减压阀、Y型过滤器、压力表、比例泵、憎水剂储液罐、 溶液泵和混合液储液罐，其中间阀、减压阀、Y型过滤器、压力表和比例泵依次串联，比例泵的两个输出端分别与憎水剂储液罐和混合液储液罐相连，混合液储液罐的输出端分别与溶液泵和喷嘴相连。 所述的憎水剂储液罐由奥氏体不锈钢制成，用于盛装憎水剂。所述的混合液储液罐由奥氏体304不锈钢制成，该混合液储液罐上部盖板上设有憎水剂入口和去离子水入口，储液罐内盛装憎水剂和去离子水的混合液。所述的混合液储液罐内设有搅拌泵，该搅拌泵由电机和搅拌叶轮组成，固定在混合液储液罐的内壁上部，用于搅拌憎水剂和去离子水的混合液，以保证搅拌均勻，不会造成混合溶液分层。所述的混合液储液罐内设有液位传感器，该液位传感器用于测量憎水剂混合液的液位，并将模拟信号传递到控制柜，通过开发的软件确定混合液的液位。所述的比例泵和混合液储液罐之间设有止回阀，用于防止憎水剂混合液逆向流动，保证混合液只能沿着泵出口的方向流动。所述的喷嘴将憎水剂混合物雾化成液滴以喷洒在膨胀珍珠岩颗粒的表面上。本实施例工作过程将憎水剂和去离子水通过比例泵按照设置的比例配比，输送到储液罐中，并通过储液罐上部的搅拌泵搅拌均勻，通过溶液泵提供的动力输送憎水剂混合液，根据管路上的流量计和压力变送器反馈的信号，实时调整溶液泵的频率直至流量和压力调整到最佳值，再将混合均勻的憎水剂混合液通过固定在膨胀炉上的喷嘴喷入，喷嘴的位置可以根据膨胀炉内膨胀珍珠岩的温度调整位置，以在珍珠岩最适宜的温度喷入。本实施例的具体优点(1)采用了可以连续进行憎水的装置，可以根据不同膨胀珍珠岩的产量调整喷入量，大大提高的产量。与浸渍的方法比较，简化了工艺，提高了产量， 提高了憎水剂混合液的利用率。( 采用根据流量和压力的信号，自动调整溶液泵的频率， 保证在最适宜的流量和压力喷入憎水剂混合物。( 采用了一套自动配比憎水剂混合液装置，根据比例泵，按照不同的比例调整憎水剂与去离子水的混合液，减少了人工配比造成的误差。(4)采用了软件编写的程序，参数的自动控制通过软件实现，既减少了手工控制带来的误差，又保证了憎水的最佳效果。(5)采用了电磁阀，Y型过滤器、压力传感器保证系统安全稳定的运行。
权利要求
1.一种液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征在于，由两组并联的输入装置以及与之相连接的喷嘴组成；所述的输入装置包括间阀、减压阀、Y型过滤器、压力表、比例泵、憎水剂储液罐、溶液泵和混合液储液罐，其中闸阀、减压阀、Y型过滤器、压力表和比例泵依次串联，比例泵的两个输出端分别与憎水剂储液罐和混合液储液罐相连，混合液储液罐的输出端分别与溶液泵和喷嘴相连。
2.根据权利要求1所述的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征是，所述的憎水剂储液罐由奥氏体不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征是，所述的混合液储液罐由奥氏体304不锈钢制成，该混合液储液罐上部盖板上设有憎水剂入口和去离子水入口，储液罐内盛装憎水剂和去离子水的混合液。
4.根据权利要求1所述的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征是，所述的混合液储液罐内设有搅拌泵，该搅拌泵由电机和搅拌叶轮组成，固定在混合液储液罐的内壁上部，用于搅拌憎水剂和去离子水的混合液，以保证搅拌均勻，不会造成混合溶液分层。
5.根据权利要求1所述的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征是，所述的混合液储液罐内设有液位传感器，该液位传感器用于测量憎水剂混合液的液位，并将模拟信号传递到控制柜，通过开发的软件确定混合液的液位。
6.根据权利要求1所述的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征是，所述的比例泵和混合液储液罐之间设有止回阀，用于防止憎水剂混合液逆向流动，保证混合液只能沿着泵出口的方向流动。
7.根据权利要求1所述的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，其特征是，所述的喷嘴将憎水剂混合物雾化成液滴以喷洒在膨胀珍珠岩颗粒的表面上。
全文摘要
一种液化天然气船用绝热材料技术领域的液化天然气船用膨胀珍珠岩憎水系统，由两组并联的输入装置以及与之相连接的喷嘴组成，该输入装置包括闸阀、减压阀、Y型过滤器、压力表、比例泵、憎水剂储液罐、溶液泵和混合液储液罐。本发明通过自控装置调整憎水剂混合液的配比，自动控制憎水剂混合液的流量、喷射速度、雾化程度，生产出稳定、可靠，产量高，适用温区广的憎水型膨胀珍珠岩。既保证满足LNG船用憎水型膨胀珍珠岩的导热性能，又能保证其在潮湿环境下的憎水性能。
文档编号F17C1/00GK102226498SQ20111014362
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘立东, 巨永林, 李满峰, 邢培永 申请人:上海交通大学, 天津英康科技发展有限公司