专利名称：液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压缩天然气变为常态天然气过程中会释放的冷能利用技术领域， 是一种回收并将液化天然气所含冷能用于石油钻井队空调的装置。
背景技术：
世界上第一台石油钻井用双燃料动力机已在国内推广应用。双燃料动力机以柴油和天然气作为燃料。天然气作为钻井动力机燃料，具有排放污染小、燃烧热值高、能量存储密度大、运行费用低等特点，已经成为一种具有发展潜力的“绿色”替代燃料。目前，双燃料动力机用天然气主要有低温液态液化天然气天然气和CNG压缩天然气两种。低温液态液化天然气天然气与CNG压缩天然气相比具有单位体积燃烧热值高、能量存储密度大、安全性高、运输方便、运行费用低等特点，因此受到更多的重视。液态液化天然气存储在-162°C的低温下，在汽化成动力机燃烧所需要的常态天然气过程中会释放出大量的冷能，其冷能在860 883kJ/kg之间。按总运行功率约为1132KW双燃料动力机每小时消耗液化天然气242kg计算，可产生冷能60KW，相当于24P空调制冷量，可供冷约600m2 面积房间。目前钻井队采用空浴装置汽化低温液体液化天然气，汽化过程释放的冷能直接散发到大气中，造成较大的能量损失。与此同时目前钻井队夏天所需冷气是通过专用发电机带动制冷空调供给，需要消耗大量的能源。因此若将低温液体液化天然气汽化时释放的冷能回收并用于井队空调，既节约了能源，又有利于环保，具有显著的经济效益和社会价值。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置，能回收、储存低温液体液化天然气汽化过程中释放的冷能，通过管路将冷能送到钻井队营房，满足石油钻井队空调制冷需要。本实用新型采用的技术方案是液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置，主要由液化天然气储罐、风机、换热箱、换热器A、排放管线、储冷箱、冷媒介、换热器B、混入泵、 混合罐、旁通管线、进入管线、用户端、电加热装置、稳压罐、动力机组成，其特征在于在换热箱内有换热器A ；液化天然气储罐有管线连接换热箱内的换热器A进口 ；换热箱的进风口有管线连接风机；换热器A的出口有管线连接电加热装置入口，电加热装置出口连接稳压罐进气口，稳压罐出气口连接动力机。在储冷箱内有换热器B，在储冷箱内装有冷媒介；换热箱的排风口有管线连接换热器B进口 ；在换热箱的排风口到换热器B进口之间的管线上固定有至少两个阀门；在换热箱排风口到最近的阀门之间的管线上连接有排放管线，排放管线上有阀门；在换热器B 的出口有管线连接混合罐，混合罐的出口有管线连接用户端。在换热箱到换热器B进口之间的管线上两个阀门中间管线上连接有旁通管线，旁通管线的另一端连接换热器B出口管线上；在换热器B出口管线上连接有空气混入管线，空气混入管线连接混入泵的出口 ；在空气混入管线上连接有进入管线，进入管线的另一端连接在换热箱到换热器B进口之间的管线上并且在换热器B的进口处。为了方便操作，在换热器A出口管线上连接有阀门，阀门与电加热装置并联。本实用新型的有益效果本实用新型液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置， 能充分利用低温液体液化天然气汽化过程中释放的冷能，将冷能送到钻井队营房降温，满足石油钻井队空调制冷需要。从而节约能源消耗，相应减少ω2和等废气的排放，降低环境污染，符合国家节能减排的要求。
图1是本实用新型液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置结构示意图。图中，1-液化天然气储罐，2-风机，3-换热箱，4-换热器A，5_排放管线，6_储冷箱，7-冷媒介，8-换热器B，9-混入泵，10-混合罐，11-旁通管线，12-进入管线，13-用户端， 14-电加热装置，15-稳压罐，16-动力机。
具体实施方式
实施例1 :以一个液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。本实用新型液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置，主要由液化天然气储罐1、风机2、换热箱3、换热器A4、排放管线5、储冷箱6、冷媒介7、换热器B8、混入泵 9、混合罐10、旁通管线11、进入管线12、用户端13、电加热装置14、稳压罐15、动力机16组成。在换热箱3内有换热器A4 ；液化天然气储罐1有管线连接换热箱3内的换热器A4 进口 ；换热箱3的进风口有管线连接风机2 ；换热器A4的出口有管线连接电加热装置14入口，电加热装置14出口连接稳压罐15进气口，稳压罐15出气口连接动力机16。在换热器 A4出口管线上连接有一个阀门，阀门与电加热装置14并联。在储冷箱6内有换热器B8，在储冷箱6内装有冷媒介7 ；换热箱3的排风口有管线连接换热器B8进口 ；在换热箱3的排风口到换热器B8进口之间的管线上固定有两个阀门； 在换热箱3排风口到最近的阀门之间的管线上连接有排放管线5，排放管线5上有阀门；在换热器B8的出口有管线连接混合罐10，混合罐10的出口有管线连接用户端13。在换热箱3到换热器B8进口之间的管线上两个阀门中间管线上连接有旁通管线 11，旁通管线11的另一端连接换热器B8出口管线上；在换热器B8出口管线上连接有空气混入管线，空气混入管线连接混入泵9的出口 ；在空气混入管线上连接有进入管线12，进入管线12的另一端连接在换热箱3到换热器B8进口之间的管线上并且在换热器B8的进口处。简述液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置的使用过程。参阅图1低温液态液化天然气从液化天然气储罐1进入到安装在换热箱3内的换热器A4中，同时风机2把外界高温空气送入换热箱3中，高温空气在换热箱3中与换热器A4中的低温液态液化天然气进行热交换。液态低温液化天然气与高温空气进行热交换后，低温液态液化天然气变成气态天然气输出，经过稳压罐15稳压后被动力机16使用。使用前也可根据需要利用电加热装
4置14对气态天然气进行额外电加热。与此同时，高温空气在换热箱3中与液态低温液化天然气进行热交换后温度降低，变成低温空气从换热箱3中输出。分三种情况1、当换热箱3 中输送低温空气的输出量恰好满足使用时，低温空气经旁通管线11到达混合罐10。在混合罐10中，低温空气与混入泵9吸取的外界高温空气混合后直接输给用户端。2、当从换热箱3中输送过来的低温空气输出量大于需求量时，在满足用户端需求后多余部分低温空气输入到储冷箱6的换热器B8中。在储冷箱6中低温空气与冷媒介7进行热交换，低温液态液化天然气所含冷能被交换到冷媒介7中，使冷媒介7降温并储存冷能。因此低温液态液化天然气所含冷能经过热交换后被储存在冷媒介7中。在动力机停机或者动力机消耗液态液化天然气不多而回收冷能不足以满足需求时，自动控制系统通过混入泵9吸取外界高温空气从进入管线12中进入到储冷箱6中，利用冷媒介7所含冷能冷却空气，使空气温度降低，再释放出来给用户端使用。储冷箱6中的冷媒介7既作为热交换媒介使用，也作为储冷媒介使用。3、若动力机消耗低温液态液化天然气过多，而使得回收的冷能大大超过需求和冷媒介7所能最大储冷容量时，自动控制系统打开排放管线5的开关排放过量冷能。
权利要求1.一种液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置，主要由液化天然气储罐(1)、风机 (2)、换热箱(3)、换热器AG)、排放管线(5)、储冷箱(6)、冷媒介(7)、换热器B (8)、混入泵 (9)、混合罐(10)、旁通管线(11)、进入管线(12)、用户端(13)、电加热装置(14)、稳压罐 (15)、动力机(16)组成，其特征在于在换热箱(3)内有换热器A (4)；液化天然气储罐⑴ 有管线连接换热箱⑶内的换热器A(4)进口 ；换热箱⑶的进风口有管线连接风机⑵；换热器A(4)的出口有管线连接电加热装置(14)入口，电加热装置(14)出口连接稳压罐(15) 进气口，稳压罐(15)出气口连接动力机(16)；在储冷箱(6)内有换热器B(8)，在储冷箱(6)内装有冷媒介(7)；换热箱C3)的排风口有管线连接换热器B(8)进口 ；在换热箱(3)的排风口到换热器B(8)进口之间的管线上固定有至少两个阀门；在换热箱(3)排风口到最近的阀门之间的管线上连接有排放管线(5)， 排放管线(5)上有阀门；在换热器B (8)的出口有管线连接混合罐(10)，混合罐(10)的出口有管线连接用户端(13)；在换热箱(3)到换热器B(8)进口之间的管线上两个阀门中间管线上连接有旁通管线 (11)，旁通管线(11)的另一端连接换热器B(8)出口管线上；在换热器B(8)出口管线上连接有空气混入管线，空气混入管线连接混入泵(9)的出口 ；在空气混入管线上连接有进入管线(12)，进入管线(12)的另一端连接在换热箱(3)到换热器B(8)进口之间的管线上并且在换热器B (8)的进口处。
2.根据权利要求1所述的液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置，其特征是在换热器A(4)出口管线上连接有阀门，阀门与电加热装置(14)并联。
专利摘要液化天然气冷能用于石油钻井队空调装置，应用于回收并将液化天然气所含冷能用于石油钻井队空调制冷。液化天然气储罐连接换热箱内的换热器A进口；换热箱的进风口连接风机；换热器A的出口连接电加热装置入口，电加热装置出口连接稳压罐和动力机。换热箱的排风口连接换热器B进口；在换热箱的排风口到换热器B在换热箱的管线上连接有排放管线；在换热器B的出口连接混合罐，混合罐的出口连接用户端。在换热箱到换热器B进口之间的管线上连接有旁通管线；在换热器B出口管线上连接有空气混入管线。效果是能充分利用低温液体液化天然气汽化过程中释放的冷能，将冷能送到钻井队营房降温，满足石油钻井队空调制冷需要。
文档编号F24F5/00GK202002238SQ20102067122
公开日2011年10月5日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者刘洋, 刘继亮, 曹川 , 杨斯媛, 杨晖, 王宏伟, 王雪 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院