[实用新型]一种制备水合物用的智能制冷控制装置

说明书

一种制备水合物用的智能制冷控制装置，涉及天然气储运领域，本实用新型装置包括制冷机，制冷机通过制冷剂注入总管线、制冷剂回流总管线与分接管汇插入式连接，制冷剂注入总管线、制冷剂回流总管线上布置有液体阀门，分接管汇表面布置有分接接头，分接接头与制冷集成管线密封连接，制冷集成管线末端布置有制冷管线接头，制冷集成管线上布置有电控阀门，电控阀门与控制器相连接，数据收发装置与控制器、分接管汇、报警器相连接，本实用新型填补了水合物制备过程的温度控制方向的技术空白，可实时监测多个制备反应器内部温度变化，可实现远程操控对反应器进行制冷启动/关停，提高了天然气水合物制备的效率、稳定性、经济性、安全性。

技术领域

本实用新型涉及天然气储运领域，尤其涉及一种可远程操作、具有报警功能的天然气水合物制备用的智能制冷控制装置。

背景技术

用水合物储运天然气是一种全新的天然气存储与运输技术，可以看成是自然界中天然气水合物开采、分解的逆过程，该技术是把采出的天然气与水在一定温度和压力下直接转变成固态的天然气水合物(NGH)，然后再将水合物运送到储气站，在储气站汽化成天然气，供用户使用。现已证实每立方米水合物可储存150-180立方米标准状态下的天然气。天然气水合物不仅有储存空间小的优点，而且可以在较温和的条件下制备与储存。当其分解时需要吸收较大的热量，加之水合物的导热系数低，分解比较缓慢，可以有效地防止气体爆炸，与液化天然气(LNG)、压缩天然气(CNG)以及液体燃料相比，具有安全性较高的优势。

天然气水合物生成的动力学过程与结晶有相似的地方，即成核和生长。天然气水合物的成核是指形成了具有临界尺寸的稳定的水合物晶核的过程；关于水合物的生长，指稳定的水合物晶核的成长过程。水合物成核的微观方面机理较为复杂，实验性的测量也难以实现，在晶核形成时，存在诱导期，诱导期的长短则很不确定。当晶核的尺寸到达一定程度之后，即临界尺寸，则是天然气水合物的稳定生长阶段。

水合物成核类似于盐类或者水的结晶过程，处于过冷状态或过饱和状态下的含有表面活性剂的溶液在反应器内流动时，出现亚稳态结晶现象，根据成簇成核模型，管道内气液两相流动时，水分子首先要将液相中的甲烷分子包围起来，并在两相的接触面上形成一些不稳定簇(在水合物的生成过程中起着基块的作用)，并且不稳定簇之间存在着一个快速转变的过程，并逐渐演变为可以继续生长的分子簇，也就是原始晶核，分子簇可以生长，直至达到临界尺寸，随后进入晶核的快速生长期。

通常制备完毕的水合物成品为1m³体积，制备时间在40-60min，水合物制备过程的放热反应、水合物成品取出过程、新的浆体注入过程易造成温度的波动，因此水合物制备反应器内部温度的控制尤为重要，然而目前关于天然气水合物存储的基本原理和技术路线国内研究较少，关于天然气水合物制备过程的温度控制处于空白状态，因此本实用新型提出一种制备水合物用的智能制冷控制装置，填补了本方向的技术空白，可实时监测多个天然气水合物制备反应器内部温度变化，通过远程操控对反应器内部进行制冷启动/关停，提高了天然气水合物制备的效率、稳定性、经济性、安全性。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种制备水合物用的智能制冷控制装置，填补了天然气水合物制备过程的温度控制方向的技术空白，通过温度传感器、信号收发装置的协同作用，可实时监测多个天然气水合物制备反应器内部温度变化，通过信号收发装置、控制器、电控阀门的协同作用，可实现远程操控对反应器内部进行制冷启动/关停，提高了天然气水合物制备的效率、稳定性、经济性、安全性。