CN220540874U - 一种基于光伏集热的液化天然气气化装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于光伏集热的液化天然气气化装置，包括光伏集热板、保温水箱、管翅式换热器、轴流风机和空温式气化器，所述保温水箱上设有冷水进水口、冷水出水口、热水进水口、热水出水口和回水进水口，光伏集热板上设有冷水入口和热水出口，冷水出水口与冷水入口连通，热水出口分别与换热器的热源入口和热水进水口连通，换热器的热源出口与冷水入口连通，所述轴流风机设置在所述空温式气化器上方。本实用新型利用光伏集热板产生的电能和热能对水进行加热，然后通入管翅式换热器，将换热后加热的空气通过轴流风机吹向空温式气化器，将气化器周围的空气加热，减少空温式气化器表面的堆霜结冰的问题，提高LNG空温式气化器的气化效率。
Description
技术领域
本实用新型属于液化天然气气化技术领域，具体涉及一种基于光伏集热的液化天然气气化装置。
背景技术
随着全球能源需求的不断增长以及对生态保护的日趋重视，天然气作为一种高效、清洁的能源近年来在国内外得到广泛应用。由于液化后的天然气其体积可缩小为原来的1/625，质量仅为同体积水的45％左右，因此天然气通常被低温(-162℃)液化后存储，称为液化天然气(Liquef ied Natura l Gas，LNG)。液化天然气主要成分是甲烷，无色、无味、无毒且无腐蚀性，被公认是地球上最干净的化石能源。
液化天然气作为燃料或工业原料时，使用前必须由气化器提供一定热量使其气化成常温气体状态，热量可以从环境空气和水中获得，也可以通过燃料燃烧、热水或蒸汽中得到。空温式气化器是应用最广的一种气化装置，其利用大气环境下的空气气化LNG，当气温较低时，气化器表面容易出现结霜、结冰，严重影响气化器的气化能力，使得天然气出口温度过低，所以目前一般采用两组空温式气化器，一组除霜除冰时使用，另一组运行气化LNG，这种方式存在如下缺陷：1、加大了设备投资，而且占地面积大；2、当环境温度较低时，自然融霜缓慢且困难，需要消耗大量能源除霜；3、空温式气化器气化LNG过程中，空气中的水分遇冷，在气化器周围容易成雾，严重影响气化站周围生态环境和可视距离。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种基于光伏集热的液化天然气气化装置，该装置利用光伏集热板产生的电能和热能对水进行加热，然后通入管翅式换热器，将换热后加热的空气通过轴流风机吹向空温式气化器，将气化器周围的空气加热，减少空温式气化器表面的堆霜结冰的问题，提高LNG空温式气化器的气化效率。
如上构思，本实用新型采用如下技术方案：一种基于光伏集热的液化天然气气化装置，包括光伏集热板(1)、保温水箱(2)、管翅式换热器(3)、轴流风机(4)和空温式气化器(6)，所述保温水箱(2)上设有冷水进水口(21)、冷水出水口(22)、热水进水口(23)、热水出水口(24)和回水进水口(25)，所述光伏集热板(1)上设有冷水入口(11)和热水出口(12)，所述冷水出水口(22)通过第一管路(a)与所述冷水入口(11)连通，所述热水出口(12)分两路，一路通过第二管路(b)与所述换热器(3)的热源入口连通，另一路与所述热水进水口(23)连通，所述换热器(3)的热源出口通过所述第一管路(a)与所述冷水入口(11)连通，所述轴流风机(4)设置在所述空温式气化器(6)上方，其入口朝向所述换热器(3)的换热空气对流一端，其出口朝向所述空温式气化器(6)。
优选地，所述热水出水口(24)通过所述第二管路(b)与所述换热器(3)的热源入口连通，所述换热器(3)的热源出口与所述回水进水口(25)连通。
优选地，所述热水出口(12)处设有第一截断阀门(c)。
优选地，所述热水出水口(24)处设有第二截断阀门(d)。
优选地，所述回水进水口(25)处设有第三截断阀门(e)。
优选地，所述换热器(3)的热源出口与冷水入口(11)连接的第一管路(a)上设有第四截断阀门(f)。
优选地，所述第一管路(a)上设有第一循环泵(7)。
优选地，所述第二管路(b)上设有第二循环泵(8)。
优选地，所述空温式气化器(6)的外侧设有防护罩(5)，在所述防护罩(5)的上方设有进风口(51)，侧壁下方设有排风口(52)，所述进风口(51)朝向轴流风机(4)的出口。
优选地，所述光伏集热板(1)电性连接蓄电池(9)，且该蓄电池(9)与加热端设置在所述保温水箱(2)内的电热元件(10)电性连接。
优选地，所述蓄电池(9)上设有开关(91)，且蓄电池(9)通过所述开关(91)与所述电热元件(10)形成电连接。
优选地，所述蓄电池(9)通过控制器(20)与所述光伏集热板(1)形成电连接，所述控制器(20)能够控制所述开关(91)的启闭。
本实用新型技术方案具有如下优点：
A、本实用新型利用光伏集热板产生的电能和热能对水进行加热，然后通入管翅式换热器，将换热后加热的空气通过轴流风机吹向空温式气化器，将气化器周围的空气加热，从而增强了区域空气流动，减少了空气中水蒸气在气化器表面冷凝产生结霜和结冰，提高了气化器的气化能力，使气化器周围不容易成雾，避免影响气化站周围生态环境和可视距离。
B、本实用新型利用光伏集热板可同时产生电能和热能的特点，白天用热能，夜晚或阴雨天用电能，在时间上进行互补，减少气化器因结霜和结冰造成的不能连续使用，从而减少气化器的总配置台数，节省投资及占地面积。
C、本实用新型在空温式气化器的外侧设有防护罩，防护罩能够使热空气在空温式气化器外表面形成有效的气流组织，提高空气侧对流传热系数，提高空温式气化器换热效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图中标识如下：1-光伏集热板，11-冷水入口，12-热水出口；2-保温水箱，21-冷水进水口，22-冷水出水口，23-热水进水口，24-热水出水口，25-回水进水口；3-管翅式换热器；4-轴流风机；5-防护罩，51-进风口，52-排风口；6-空温式气化器；7-第一循环泵；8-第二循环泵；9-蓄电池，91-开关；10-电热元件；20-控制器；a-第一管路；b-第二管路；c-第一截断阀门；d-第二截断阀门；e-第三截断阀门；f-第四截断阀门。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供了一种基于光伏集热的液化天然气气化装置，包括光伏集热板1、保温水箱2、管翅式换热器3、轴流风机4和空温式气化器6，保温水箱2上设有冷水进水口21、冷水出水口22、热水进水口23、热水出水口24和回水进水口25，光伏集热板1上设有冷水入口11和热水出口12，冷水出水口22通过第一管路a与冷水入口11连通，热水出口12分两路，一路通过第二管路b与换热器3的热源入口连通，另一路与热水进水口23连通，换热器3的热源出口通过第一管路a与冷水入口11连通；轴流风机4设置在空温式气化器6上方，其入口朝向换热器3的换热空气对流一端，其出口朝向空温式气化器6。
优选地，所述热水出水口24通过第二管路b与换热器3的热源入口连通，换热器3的热源出口与回水进水口25连通。
优选地，在热水出口12处设有第一截断阀门c，在热水出水口24处设有第二截断阀门d、在回水进水口25处设有第三截断阀门e，在换热器3的热源出口与第一管路a连接处设有第四截断阀门f。第一管路a上设有第一循环泵7，第二管路b上设有第二循环泵8。
优选地，所述空温式气化器6的外侧设有防护罩5，在防护罩5的上方设有进风口51，侧壁下方设有排风口52，轴流风机4的出口朝向进风口51。防护罩能够使热空气在空温式气化器外表面形成有效的气流组织，提高空气侧对流传热系数，提高空温式气化器换热效率。
优选地，本装置还包括蓄电池9和电热元件10，蓄电池9的两端分别与光伏集热板1和电热元件10形成电性连接，蓄电池9通过光伏集热板1充电后为电热元件10提供电能，电热元件10的加热端设置在保温水箱2内。蓄电池9上设有开关91，其通过开关91与电热元件10形成电连接。
本实用新型在使用时，在晴朗的白天，第一截断阀门c和第四截断阀门f打开，第二截断阀门d和第三截断阀门e关闭，光伏集热板1接收来自太阳的辐射能，将太阳能转化为热能和储存在蓄电池9中的电能，其中热能使第二管路b内循环水温度升高。一部分高温水经过管翅式换热器3后将送风温度升高，完成循环，另一部分则进入保温水箱2维持箱中水温的稳定。经管翅式换热器3后的高温热风通过轴流风机4送至空温式气化器6，轴流风机4布置在空温式气化器6的上部，热风以自上而下的方式纵掠气化器的翅片管束，同时将翅片管束周围的冷空气及时吹离，增强了空温式气化器6的换热能力，提高了气化器的气化效果。当阴雨天或者夜晚，第一截断阀门c和第四截断阀门f关闭，第二截断阀门d和第三截断阀门e打开，保温水箱2作为供热源，将热量供给气化器侧，当保温水箱2温度低于设定值时，保温水箱2所提供的能量不足以提高气化器的气化能力，此时开启电热元件10，通过光伏集热板1储存在蓄电池9中的电能对保温水箱2内的水进行加热，保障***的正常运行。本实用新型利用光伏集热板可同时产生电能和热能的特点，白天用热能，夜晚或阴雨天用电能，在时间上进行互补，减少气化器因结霜和结冰造成的不能连续使用，从而减少气化器的总配置台数，节省投资及占地面积。
另外，所述***还设有控制器20，控制器20位于光伏集热板1的电能输出接口与蓄电池9之间，蓄电池9可通过控制器20与光伏集热板1形成电连接，控制器20能够控制蓄电池9充电和开关91的启闭。
最后，本实用新型的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (12)
1.一种基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，包括光伏集热板(1)、保温水箱(2)、管翅式换热器(3)、轴流风机(4)和空温式气化器(6)，所述保温水箱(2)上设有冷水进水口(21)、冷水出水口(22)、热水进水口(23)、热水出水口(24)和回水进水口(25)，所述光伏集热板(1)上设有冷水入口(11)和热水出口(12)，所述冷水出水口(22)通过第一管路(a)与所述冷水入口(11)连通，所述热水出口(12)分两路，一路通过第二管路(b)与所述换热器(3)的热源入口连通，另一路与所述热水进水口(23)连通，所述换热器(3)的热源出口通过所述第一管路(a)与所述冷水入口(11)连通，所述轴流风机(4)设置在所述空温式气化器(6)上方，其入口朝向所述换热器(3)的换热空气对流一端，其出口朝向所述空温式气化器(6)。
2.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述热水出水口(24)通过所述第二管路(b)与所述换热器(3)的热源入口连通，所述换热器(3)的热源出口与所述回水进水口(25)连通。
3.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述热水出口(12)处设有第一截断阀门(c)。
4.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述热水出水口(24)处设有第二截断阀门(d)。
5.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述回水进水口(25)处设有第三截断阀门(e)。
6.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述换热器(3)的热源出口与冷水入口(11)连接的第一管路(a)上设有第四截断阀门(f)。
7.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述第一管路(a)上设有第一循环泵(7)。
8.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述第二管路(b)上设有第二循环泵(8)。
9.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述空温式气化器(6)的外侧设有防护罩(5)，在所述防护罩(5)的上方设有进风口(51)，侧壁下方设有排风口(52)，所述进风口(51)朝向轴流风机(4)的出口。
10.根据权利要求1所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述光伏集热板(1)电性连接蓄电池(9)，且该蓄电池(9)与加热端设置在所述保温水箱(2)内的电热元件(10)电性连接。
11.根据权利要求10所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述蓄电池(9)上设有开关(91)，且蓄电池(9)通过所述开关(91)与所述电热元件(10)形成电连接。
12.根据权利要求11所述的基于光伏集热的液化天然气气化装置，其特征在于，所述蓄电池(9)通过控制器(20)与所述光伏集热板(1)形成电连接，所述控制器(20)能够控制开关(91)的启闭。
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