液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統的製作方法

2023-06-05 06:25:26 1

專利名稱：液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種液化天然氣(LNG)船用絕熱材料技術領域的裝置，具體是一種液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統。
背景技術：
LNG船液貨艙圍護系統結構和材料的絕熱性能是LNG船是否合格的重要指標之一。絕熱性能是LNG船安全儲存和有效運輸的關鍵。由於LNG船的特殊性，對絕熱材料有特殊的要求。LNG船在運行過程中溫度交變範圍非常大，低溫和常溫交變容易造成LNG船主要設備和輔助管路絕熱結構的應力破壞。LNG船長期在海洋上航行，空氣溼度大，普通的膨脹珍珠巖吸水性強，無法滿足LNG船的使用條件。由於LNG船的結構特殊，用作絕熱材料的膨脹珍珠巖無法密封在與空氣完全隔絕的封閉的空間內。膨脹珍珠巖如果吸入大量的水分，會使維護結構的絕熱性能迅速惡化，直接影響液艙內LNG的蒸發速率，而LNG的蒸發速率是關係到運輸安全和運輸效率的主要因素。憎水型膨脹珍珠巖主要原理是在膨脹珍珠巖顆粒的外表包復一層能夠阻擋水汽的薄膜，使水蒸氣不能進入膨脹珍珠巖的內部，以保證維護結構的保冷效果。憎水型膨脹珍珠巖是一種基於LNG船用的絕熱材料，既可以保證運輸過程中因水分侵入珍珠巖保溫性能的穩定，又可以有效地降低液化天然氣的蒸發率。其應用領域的溫度範圍(_162°C常溫)內，即低溫側溫度為液化天然氣溫區(_162°C)，常溫側溫度為 (450C )條件下使用的絕熱材料。經對現有技術文獻檢索發現，中國專利申請號200410018499. 5公開的「低溫用憎水型膨脹珍珠巖及其製備方法」，介紹了一種憎水膨脹珍珠巖及其製備方法。是在膨脹珍珠巖表面塗上憎水劑形成憎水保護膜而製備獲得。憎水劑採用了有機脂肪類物質、油類物質， 尤其採用矽油，獲得更為理想的憎水效果。該技術通過製備憎水劑加水稀釋，然後與膨脹珍珠巖混合攪拌的工藝路線，使憎水劑的用量大大降低。在生產線上採用連續的法生產，噴塗，乾燥脫水一次完成，簡化工藝流程，降低生產成本，確保產品質量。該發明產品主要用於制氧機行業及低溫保溫設備等領域的絕熱材料。其結構和特點工藝相對複雜，產量較低，初投資成本相對較高，不適用於要求品質很高且大批量生產的LNG船用憎水型膨脹珍珠巖的製備。

發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，通過自控裝置調整憎水劑混合液的配比，自動控制憎水劑混合液的流量、噴射速度、 霧化程度，生產出穩定、可靠，產量高，適用溫區廣的憎水型膨脹珍珠巖。既保證滿足LNG船用憎水型膨脹珍珠巖的導熱性能，又能保證其在潮溼環境下的憎水性能。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括兩組並聯的輸入裝置以及與之相連接的噴嘴。
所述的輸入裝置包括閘閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表、比例泵、憎水劑儲液罐、 溶液泵和混合液儲液罐，其中間閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表和比例泵依次串聯，比例泵的兩個輸出端分別與憎水劑儲液罐和混合液儲液罐相連，混合液儲液罐的輸出端分別與溶液泵和噴嘴相連。所述的憎水劑儲液罐由奧氏體不鏽鋼製成，用於盛裝憎水劑。所述的混合液儲液罐由奧氏體304不鏽鋼製成，該混合液儲液罐上部蓋板上設有憎水劑入口和去離子水入口，儲液罐內盛裝憎水劑和去離子水的混合液。所述的混合液儲液罐內設有攪拌泵，該攪拌泵由電機和攪拌葉輪組成，固定在混合液儲液罐的內壁上部，用於攪拌憎水劑和去離子水的混合液，以保證攪拌均勻，不會造成混合溶液分層。所述的混合液儲液罐內設有液位傳感器，該液位傳感器用於測量憎水劑混合液的液位，並將模擬信號傳遞到控制櫃，通過開發的軟體確定混合液的液位。所述的比例泵和混合液儲液罐之間設有止回閥，用於防止憎水劑混合液逆向流動，保證混合液只能沿著泵出口的方向流動。所述的噴嘴將憎水劑混合物霧化成液滴以噴灑在膨脹珍珠巖顆粒的表面上。本發明通過以下方式進行工作去離子水通過閘閥，減壓閥，Y型過濾器與憎水劑在比例泵中，按照一定比例配比充入在第一混合液儲液罐和第二混合液儲液罐中，通過安裝在第一混合液儲液罐和第二混合液儲液罐上部的第一攪拌泵和第二攪拌泵攪拌均勻，通過液位傳感器判斷液位的高低來控制兩個並聯管路的切換，保證一個管路系統工作的同時，另外一個進行混合和攪拌。再通過溶液泵提供的動力，使憎水劑混合液分別流經截止閥、止回閥、溶液泵、Y型過濾器、流量計、壓力變送器、電磁閥和噴嘴，通過流量計和壓力變送器的信號調整水泵電機的頻率，進而調整憎水劑混合液的流量和壓力，再將混合溶液送入到噴嘴，噴入到膨脹爐出口 450°C左右的膨脹珍珠巖中，進行憎水過程，混合液中的水分通過膨脹珍珠巖自身的熱量蒸發。與現有技術相比，本發明的有益效果是可用於液氮溫區(_196°C)，尤其是LNG船用憎水型膨脹珍珠巖，通過比例泵自動控制憎水劑與去離子水的配比比例，通過電信號自動控制裝置調控憎水劑混合液的流量和出口壓力，進而控制噴嘴噴入的方向、角度、霧化的效果和噴入憎水劑混合液的量。將憎水劑混合液直接噴射到從膨脹爐出來的400-450°C左右的膨脹珍珠巖，通過膨脹珍珠巖自身的熱量將混合液中的水分蒸發。既保證膨脹珍珠巖憎水的效果，又保證了憎水型膨脹珍珠巖生產工藝的簡化。提高了憎水型膨脹珍珠巖的產量。採用自動控制系統保證了整個憎水裝置能夠安全，穩定、可靠的運行。不用再按照以往的技術將膨脹珍珠巖浸泡在憎水劑混合液裡，再進行烘乾處理，大大提高了產品的生產率。


圖1為本發明裝置示意圖。其中1閘閥、2減壓閥、3Y型過濾器、4壓力表、5比例泵、6憎水劑儲液罐、7混合液儲液罐、8溶液泵、9噴嘴。
具體實施方式
下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括兩組並聯的輸入裝置以及與之相連接的噴嘴。所述的輸入裝置包括閘閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表、比例泵、憎水劑儲液罐、 溶液泵和混合液儲液罐，其中間閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表和比例泵依次串聯，比例泵的兩個輸出端分別與憎水劑儲液罐和混合液儲液罐相連，混合液儲液罐的輸出端分別與溶液泵和噴嘴相連。 所述的憎水劑儲液罐由奧氏體不鏽鋼製成，用於盛裝憎水劑。所述的混合液儲液罐由奧氏體304不鏽鋼製成，該混合液儲液罐上部蓋板上設有憎水劑入口和去離子水入口，儲液罐內盛裝憎水劑和去離子水的混合液。所述的混合液儲液罐內設有攪拌泵，該攪拌泵由電機和攪拌葉輪組成，固定在混合液儲液罐的內壁上部，用於攪拌憎水劑和去離子水的混合液，以保證攪拌均勻，不會造成混合溶液分層。所述的混合液儲液罐內設有液位傳感器，該液位傳感器用於測量憎水劑混合液的液位，並將模擬信號傳遞到控制櫃，通過開發的軟體確定混合液的液位。所述的比例泵和混合液儲液罐之間設有止回閥，用於防止憎水劑混合液逆向流動，保證混合液只能沿著泵出口的方向流動。所述的噴嘴將憎水劑混合物霧化成液滴以噴灑在膨脹珍珠巖顆粒的表面上。本實施例工作過程將憎水劑和去離子水通過比例泵按照設置的比例配比，輸送到儲液罐中，並通過儲液罐上部的攪拌泵攪拌均勻，通過溶液泵提供的動力輸送憎水劑混合液，根據管路上的流量計和壓力變送器反饋的信號，實時調整溶液泵的頻率直至流量和壓力調整到最佳值，再將混合均勻的憎水劑混合液通過固定在膨脹爐上的噴嘴噴入，噴嘴的位置可以根據膨脹爐內膨脹珍珠巖的溫度調整位置，以在珍珠巖最適宜的溫度噴入。本實施例的具體優點(1)採用了可以連續進行憎水的裝置，可以根據不同膨脹珍珠巖的產量調整噴入量，大大提高的產量。與浸漬的方法比較，簡化了工藝，提高了產量， 提高了憎水劑混合液的利用率。( 採用根據流量和壓力的信號，自動調整溶液泵的頻率， 保證在最適宜的流量和壓力噴入憎水劑混合物。( 採用了一套自動配比憎水劑混合液裝置，根據比例泵，按照不同的比例調整憎水劑與去離子水的混合液，減少了人工配比造成的誤差。(4)採用了軟體編寫的程序，參數的自動控制通過軟體實現，既減少了手工控制帶來的誤差，又保證了憎水的最佳效果。(5)採用了電磁閥，Y型過濾器、壓力傳感器保證系統安全穩定的運行。
權利要求
1.一種液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵在於，由兩組並聯的輸入裝置以及與之相連接的噴嘴組成；所述的輸入裝置包括間閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表、比例泵、憎水劑儲液罐、溶液泵和混合液儲液罐，其中閘閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表和比例泵依次串聯，比例泵的兩個輸出端分別與憎水劑儲液罐和混合液儲液罐相連，混合液儲液罐的輸出端分別與溶液泵和噴嘴相連。
2.根據權利要求1所述的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵是，所述的憎水劑儲液罐由奧氏體不鏽鋼製成。
3.根據權利要求1所述的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵是，所述的混合液儲液罐由奧氏體304不鏽鋼製成，該混合液儲液罐上部蓋板上設有憎水劑入口和去離子水入口，儲液罐內盛裝憎水劑和去離子水的混合液。
4.根據權利要求1所述的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵是，所述的混合液儲液罐內設有攪拌泵，該攪拌泵由電機和攪拌葉輪組成，固定在混合液儲液罐的內壁上部，用於攪拌憎水劑和去離子水的混合液，以保證攪拌均勻，不會造成混合溶液分層。
5.根據權利要求1所述的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵是，所述的混合液儲液罐內設有液位傳感器，該液位傳感器用於測量憎水劑混合液的液位，並將模擬信號傳遞到控制櫃，通過開發的軟體確定混合液的液位。
6.根據權利要求1所述的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵是，所述的比例泵和混合液儲液罐之間設有止回閥，用於防止憎水劑混合液逆向流動，保證混合液只能沿著泵出口的方向流動。
7.根據權利要求1所述的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，其特徵是，所述的噴嘴將憎水劑混合物霧化成液滴以噴灑在膨脹珍珠巖顆粒的表面上。
全文摘要
一種液化天然氣船用絕熱材料技術領域的液化天然氣船用膨脹珍珠巖憎水系統，由兩組並聯的輸入裝置以及與之相連接的噴嘴組成，該輸入裝置包括閘閥、減壓閥、Y型過濾器、壓力表、比例泵、憎水劑儲液罐、溶液泵和混合液儲液罐。本發明通過自控裝置調整憎水劑混合液的配比，自動控制憎水劑混合液的流量、噴射速度、霧化程度，生產出穩定、可靠，產量高，適用溫區廣的憎水型膨脹珍珠巖。既保證滿足LNG船用憎水型膨脹珍珠巖的導熱性能，又能保證其在潮溼環境下的憎水性能。
文檔編號F17C1/00GK102226498SQ20111014362
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者劉立東, 巨永林, 李滿峰, 邢培永 申請人:上海交通大學, 天津英康科技發展有限公司