一种活性炭吸附式天然气储罐的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本实用新型涉及吸附储存天然气的设备，尤其是一种活性炭吸附式天然气储罐。
二、【背景技术】
[0002]目前，天然气的储存方式主要有三种:压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)和吸附天然气(ANGhCNG是将天然气压缩储存在高压容器中的技术，是目前车载天然气的主要存储方式，由于车用压缩天然气压力高达20?25MPa，其储气瓶属超高压容器，不仅瓶的自重大，储气瓶无论是国产还是进口的，其价格都难以令用户承受，而且具有一定的潜在危险性。此外，车用压缩天然气对加气站要求很高，要求达到20?25MPa的压力，必须由多级压缩的高压压缩机来完成，它不仅增加了成本，而且需要较高的能耗。LNG是将天然气储存在超低温状态(_162°C，latm)下的技术，需要超低温制冷条件，能耗高，储气设施维护保养较复杂，液化工艺复杂，充罐不方便，设备造价高，运行费用也较高。这些无疑都制约了天然气汽车的推广应用进程。如果车用天然气储气瓶压力降至3?4MPa，也就是说将压缩储存天然气改为吸附储存天然气，而其储气量不降低，则天然气汽车及其加气站的许多难题都将迎刃而解，天然气汽车将会得到较快的发展。吸附储存天然气(ANG)技术就是在储罐中装入高比表面积的天然气专用吸附剂，利用其巨大的比表面积和发达的微孔结构，在常温、中压(3.5?6.0MPa)下使吸附天然气ANG具有与压缩天然气CNG接近的储存密度，实现高密度吸附储存的技术，当储罐中压力低于外界时，气体被吸附在吸附剂固体微孔表面而借以储存；当外界的压力低于储罐中压力时，气体从吸附剂固体表面脱附而出供给外界使用。在常温下，压力为3.5MPa下，每M3装有超级活性炭的气罐可容纳120?170M3的天然气。ANG储气技术的主要优点表现在:在中压(3.5?6.0MPa)时可获得较高的储存密度，对储气和加压设备耐压性能要求不高，造价低，加气设备仅需中压压缩机或利用长输管道的输送压力即可，节约加气站的建站费用;储气压力较低，安全性能好，日常维护方便，操作费用低;储存容器自重轻，形状选择性大。所以非常有必要设计开发吸附式天然气储存设备。已有的申请号为201430328154.5的专利新型吸附天然气储罐，它是在储罐内设置换热片来转移吸附过程产生的吸附热，换热片与吸附剂隔层设置，安装换热片和放置吸附剂较麻烦，而且吸附剂用久了更换很麻烦，需要拆卸冷却管和换热片。基于上述背景，本实用新型发明了一种能方便更换吸附剂的活性炭吸附式天然气储罐。
三、【实用新型内容】
[0003]本实用新型发明了一种活性炭吸附式天然气储罐，它具有中间圆柱形两头球形的罐体与圆柱形冷却外夹套壳体的双层结构，它由储气罐主体和冷却外夹套壳体及罐内冷却用蛇形盘管构成，主要由充放气口(1)、吸附剂活性炭加入口(2)、蛇形盘管冷却水出口(3)、冷却用蛇形盘管(4)、储气罐主体(5)、冷却外夹套壳体(6)和冷却水进口( 7)所组成。在罐内罐外均设置冷却装置，能够及时将吸附剂在充气吸附过程产生的吸附热传出，储气罐主体内设置冷却用蛇形盘管，在储气罐主体外设置冷却外夹套，储气罐主体与冷却外夹套在罐体上部焊接在一起，蛇形盘管的一端在罐体顶部与冷却外夹套接通，另一端从罐体顶部接出。在储气罐充气时，冷却水从冷却外夹套进口(7)流入，从蛇形盘管冷却水出口(3)流出，活性炭吸附天然气过程产生的吸附热可分别通过罐体内部的冷却用蛇形盘管和罐体外的冷却外夹套中的冷却水带走，避免活性炭温度升高而降低其吸附能力。
四、【附图说明】
[0004]图1为本实用新型所述一种活性炭吸附式的天然气储罐的立面剖视示意图，(1)为充放气口；(2)为吸附剂活性炭加入口；(3)为蛇形盘管冷却水出口；(4)为冷却用蛇形盘管；
(5)为储气罐主体；(6)为冷却外夹套壳体；(7)为冷却水进口。图2为本实用新型所述一种活性炭吸附式的天然气储罐的横截面剖面示意图。
五、【具体实施方式】
[0005]本实用新型所述的一种活性炭吸附式天然气储罐是这样实现吸附充气与储气的:在空罐中经吸附剂加入口(2)加入颗粒活性炭，盖上盖子，在向储罐充天然气的同时经冷却水进口(7)向冷却外夹套中通入自来水，流经蛇形盘管后从出口(3)流出，实现将活性炭在吸附天然气的过程中产生的热量转移出去，避免活性炭的温度升高而降低其吸附能力，这样就可达到在相同充气压力条件下向罐中充入更多的天然气，当储气罐达到一定的充气压力并保持适当时间后，关掉冷却水阀门，就完成了向储气罐的充气。当环境温度较低储气罐向外输气的压力很小接近放完时也可从冷却水进口(7)向外夹套中通入热水，使更多的天然气从活性炭中解吸出来，减少天然气在其中的残留量。当储气罐中的活性炭被使用较长时间后需要更换时，只要打开活性炭加入口的盖子，将罐中性能下降的活性炭倒出，将新活性炭加入储气罐中即可，操作较方便。
【主权项】
1.一种活性炭吸附式天然气储罐，其特征是:它具有中间圆柱形两头球形的罐体和圆柱形冷却外夹套壳体的双层结构，它由储气罐主体和冷却外夹套壳体及冷却用蛇形盘管构成，主要由充放气口(1)、吸附剂活性炭加入口(2)、蛇形盘管冷却水出口(3)、冷却用蛇形盘管(4)、储气罐主体(5)、冷却外夹套壳体(6)和冷却水进口(7)所组成，在罐内罐外均设置冷却装置，储气罐主体内设置冷却用蛇形盘管，在储气罐主体外设置冷却外夹套，储气罐主体与冷却外夹套在罐体上部焊接在一起，蛇形盘管的一端在罐体顶部与冷却外夹套接通，另一端从罐体顶部接出。
【专利摘要】本实用新型一种活性炭吸附式天然气储罐，它具有中间圆柱形两头球形的罐体和圆柱形冷却外夹套壳体的双层结构，它由储气罐主体和冷却外夹套壳体及冷却用蛇形盘管构成，主要由充放气口、吸附剂活性炭加入口、冷却水出口、冷却用蛇形盘管、储气罐主体、冷却外夹套壳体、冷却水进口所组成。在罐内罐外均设置了冷却装置，储气罐主体内设置冷却用蛇形盘管，在储气罐主体外设置冷却外夹套，储气罐主体与冷却外夹套在罐体上部焊接在一起，蛇形盘管的一端在罐体顶部与冷却外夹套接通，另一端从罐体上部接出。在储气罐充气时，冷却水从外夹套进口流入，从蛇形盘管出口流出，将活性炭吸附天然气过程产生的热量带走，避免活性炭温度升高而降低其吸附能力。
【IPC分类】F17C11/00, F17C1/00
【公开号】CN205137069
【申请号】CN201520931776
【发明人】蒋应梯, 庄晓伟, 潘炘
【申请人】浙江省林业科学研究院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月19日