低温储罐的运行原理同保冷技巧
[一]、从液化气储罐看低温储罐的运行原理
很多人只知道LNG储罐是用来低温存储液氧、液氮、液氩、液态二氧化碳的产品,可它的工作原理是什么呢?当我们了解了低温储罐的储存原理后才能好的使用低温储罐。
低温储罐是用于储存低温液态气体的,一般为双层结构,内层为不锈钢,外面缠绕保温及镀有反射膜的塑料薄膜,外壁为钢或不锈钢制造,中间抽成真空(-5托-6托)。低温储罐主要存贮液氧、液氮、液氩以及二氧化碳等气体的低温液态存储。1立方米液体可以代替130支气体钢瓶。它可以取代每天用气瓶往返运输,节约大量的人力物力资源。其内胆材质采用不锈钢(其中二氧化碳储罐为16MnDR),外胆材质为Q235B或者16MnR。表面防腐(以实际报告为主)涂层采用喷砂除锈、吹扫、喷涂等工艺,同时采用了双组分速度适宜固化液体涂料。
液化气储罐是常用的贮存式压力容器。罐内介质多为压缩空气,结构多为立式。通常根据贮气罐的容积、压力等级、进出口管径来设计罐体的结构尺寸。由于介质为压缩空气,储气罐罐内设计温度一般为60℃,而压力根据用户工艺而定。
储气罐的安然阀管径取决于罐体压力、容积及罐内压缩空气的小时流量,而压缩空气进出口管径及方位则取决于罐体的容积及压缩空气的小时流量以及工艺布置,在具体订货前,设备的管径尺寸及方位,由客户工艺部门与永通技术部门共同商定。
液化气储罐主要有以下功能:缓冲、降温、除水和储能。(空气通过储气罐时高速的气流撞击到储气罐壁使其产生汇流,在储罐内使温度速度适宜下降,使大量的水蒸气深受液化,从而去除大量的水份及油份。)如果客户对油分含量的要求相当高,则建议配两支后过滤器(细致过滤器+活性炭过滤器);某些特别行业(如食品、医药、电子等),甚至还需要配置吸附式干燥器及过滤器。
[二]、LNG储罐的保冷设计
液化自然生长气储罐保冷设计的目的是满足工艺生产要求,保持和发挥生产能力,减少冷损,节约能源,防止储罐外壁表面凝露,改变工作环境。低温储罐保冷结构先要考虑储存低温液体的保冷隔热性,针对不同的存储条件,而相应采用不同的结构和保温材料。
对于储罐顶部的保冷设计,因保冷材料覆盖在内罐吊顶之上,无需承受设备和蒸发气体的压力(仅承受保温材料自身的重量),保冷材料应具有导热系数低、密度小的特点。低温自然生长气储罐内罐顶上部为玻璃棉,保冷厚度为500mm,分5层铺设安装,较上面一层玻璃棉外侧带铝箔,以防止膨胀珍珠岩或其他杂质通过缝隙进入内罐。
内外壁夹层选择膨胀珍珠岩为保冷材料,侧壁保冷因采用膨胀珍珠岩。充注低温液体的储罐降温后,内罐收缩会使得储罐侧壁上部及边缘区域填充的膨胀珍珠岩不足,而低温储罐在预冷后无法二次充填膨胀珍珠岩。为防止湿空气进入,采用在储罐内罐的外壁增加一层弹性保温玻璃纤维毡的方法,可避免珍珠岩的二次填充,并减小珍珠岩对内罐壁的压力。
液化自然生长气储罐底部保冷材料和保冷结构设计,不但要保护将储罐的冷损降至较小,而且保冷材料抗压强度还要能承受内罐、低温液体的总重量和气相压力。在20000m³低温储罐设计和建造中,根据储罐底部各个部位承受的压力不同及较大限度降低冷损失率的原则,将底部隔热保温结构分成承压圈和中心环两部分,并采用不同的保冷材料。承压圈是承受内罐重量的主要构件,对其强度要求相对较高,因此采用混凝土与玻璃砖的复合结构作为承压圈保冷材料。对于底部中心部分,单独使用玻璃砖即可满足其强度及保冷的设计要求。