一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統技術方案

技術編號：44246374 閱讀：11 留言：0更新日期：2025-02-11 13:43

本申請涉及一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，包括薄膜罐、溫壓控制機構和虹吸輸液機構；溫壓控制機構的液氨輸入端用于接收帶壓常溫液氨，溫壓控制機構用于對帶壓常溫液氨進行減壓降溫以生成減壓降溫液氨，溫壓控制機構的液氨輸出端與薄膜罐的液氨輸入端連接，以使薄膜罐接收減壓降溫液氨；虹吸輸液機構的液氨輸入端與薄膜罐的液氨輸出端連接，虹吸輸液機構用于產生負壓以通過薄膜罐的液氨輸出端將減壓降溫液氨吸入至虹吸輸液機構中。通過溫壓控制機構，避免了傳統高壓容器的需求，從而大大降低了儲存和運輸過程中的能耗；虹吸輸液機構顯著減少了傳統泵送系統的能耗和維護成本，從而提高了整個儲存和運輸過程的能效。

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【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統的，尤其是涉及一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統。

技術介紹

1、目前，傳統船舶為了實現減排目標，通常使用綠色甲醇等替代燃油，這雖然在一定程度上減輕了碳排放壓力，但未能從根本上解決碳排放問題。氨作為一種不含碳的燃料，具有顯著的環保優勢，它在燃燒過程中幾乎不釋放二氧化碳，因而被認為是實現碳中和目標的重要選擇之一，然而，氨燃料的儲存和運輸一直是一個技術難題，目前液氨通常以常溫加壓的形式儲存，這需要依賴高壓容器或特殊的高壓存儲系統，這種存儲方式對設備的技術要求和安全性提出了較高的挑戰。此外，傳統的液氨存儲方式也存在能效低和維護成本高的問題。

技術實現思路

1、為了解決氨燃料儲存過程中的高壓要求、能效低和維護成本高的問題，本申請提供一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統。

2、一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，所述一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統包括薄膜罐、溫壓控制機構、泄壓機構和虹吸輸液機構；

3、所述溫壓控制機構的液氨輸入端用于接收帶壓常溫液氨，所述溫壓控制機構用于對所述帶壓常溫液氨進行減壓降溫以生成減壓降溫液氨，所述溫壓控制機構的液氨輸出端與所述薄膜罐的液氨輸入端連接，以使所述薄膜罐接收所述減壓降溫液氨；

4、所述泄壓機構的氣體輸入端與位于所述薄膜罐頂部的泄壓端連接，當所述減壓降溫液氨進入所述薄膜罐時，所述薄膜罐內的氣相通過所述薄膜罐頂部的泄壓端排出至所述泄壓機構，以平衡因所述減壓降溫液氨進入所述薄膜罐而造成的壓力變化；

<p>5、所述虹吸輸液機構的液氨輸入端與所述薄膜罐的液氨輸出端連接，所述虹吸輸液機構用于產生負壓以通過所述薄膜罐的液氨輸出端將所述減壓降溫液氨吸入至所述虹吸輸液機構中，所述虹吸輸液機構的液氨輸出端用于輸出所述減壓降溫液氨至液氨需求機構。

6、通過采用上述技術方案，溫壓控制機構通過減壓降溫的方式將帶壓常溫液氨轉化為減壓降溫液氨。在傳統的儲存系統中，液氨通常需要保持在高壓環境下才能維持液態，這不僅需要大量的能量來維持高壓狀態，還增加了設備的技術復雜性和安全隱患。通過溫壓控制機構，液氨在輸入系統時即經過減壓和降溫處理，轉化為低溫常壓的液氨，避免了傳統高壓容器的需求，從而大大降低了儲存和運輸過程中的能耗，簡化了設備結構；泄壓機構通過有效排出薄膜罐內的氣體相，解決了因減壓降溫液氨進入儲罐而造成的壓力變化問題。液氨的減壓和降溫會導致氣體體積膨脹，這時薄膜罐內的壓力會發生變化。泄壓機構能夠在液氨進入薄膜罐時及時排放氣體，避免了罐內壓力過高或不均勻的情況，這不僅保障了罐體的安全性，也確保了系統運行的穩定性和高效性；虹吸輸液機構則通過生成負壓，將減壓降溫液氨從薄膜罐中吸入并輸送到需求機構。虹吸技術本身并不依賴外部能量源（如傳統液下泵），而是利用液氨自重和氣體壓差的原理來推動液氨流動。這種方式顯著減少了傳統泵送系統的能耗和維護成本，也減少了對高能設備的依賴，從而提高了整個儲存和運輸過程的能效。特別是在液氨的輸送環節，虹吸技術避免了機械泵帶來的額外能量消耗和故障風險；通過將液氨儲存環境從高壓轉變為低溫常壓，并配合有效的壓力調節和虹吸輸送機制，成功地解決了氨燃料儲存和運輸過程中所面臨的能效低、安全性差和維護成本高的問題。最終，這種創新的設計不僅降低了能耗，減少了系統復雜性，還提高了氨燃料的儲存和輸送效率，推動了氨作為清潔能源的應用。

7、優選的，所述溫壓控制機構包括進液冷卻換熱器和進液減壓閥，所述進液冷卻換熱器的液氨輸入端用于接收帶壓常溫液氨，所述進液冷卻換熱器的液氨輸出端與所述進液減壓閥的液氨輸入端連接，所述進液減壓閥的液氨輸出端與所述薄膜罐的液氨輸入端連接；

8、所述進液冷卻換熱器用于對所述帶壓常溫液氨進行降溫，以生成帶壓降溫液氨，并通過所述進液冷卻換熱器的液氨輸出端輸出至所述進液減壓閥中，所述進液減壓閥用于對所述帶壓降溫液氨進行降壓，以生成減壓降溫液氨，并通過所述進液減壓閥的液氨輸出端輸出至所述薄膜罐中。

9、通過采用上述技術方案，通過溫壓控制機構中的進液冷卻換熱器對帶壓常溫液氨進行降溫處理，能夠使液氨的溫度達到合適范圍，確保后續處理過程的穩定性和安全性，從而減少液氨在傳輸過程中出現氣化或異常波動的風險；通過進液減壓閥對帶壓降溫液氨進行降壓處理，能夠進一步減小液氨的壓力，確保液氨在薄膜罐內安全儲存，同時也為虹吸輸送提供所需的負壓條件，從而優化液氨的儲存和輸送效率。

10、優選的，所述溫壓控制機構還包括位于所述薄膜罐內的保冷盤管，所述保冷盤管的兩端連接有制冷機構，以使所述保冷盤管內流動有制冷劑，進而對所述減壓降溫液氨進行保冷。

11、通過采用上述技術方案，通過在薄膜罐內設置保冷盤管，并將其與制冷機構連接，能夠在液氨儲存過程中對減壓降溫液氨進行持續保冷，確保液氨在儲存期間的溫度穩定，從而防止液氨因溫度升高而轉變為氣態，避免發生泄漏或壓縮機負荷過大的情況，進一步提高系統的安全性和可靠性。

12、優選的，所述泄壓機構包括泄壓控制閥組和泄壓抽氣文丘器，所述泄壓控制閥組的氮氣輸入端與氮氣供應機構連接，所述泄壓控制閥組的氮氣輸出端與所述泄壓抽氣文丘器的氮氣輸入端連接，所述泄壓抽氣文丘器的氨氮氣輸入端與所述薄膜罐頂部的泄壓端連接，所述泄壓抽氣文丘器的氨氮氣輸出端用于輸出含氨氮氣至氨回收機構。

13、通過采用上述技術方案，通過泄壓控制閥組和泄壓抽氣文丘器的結合使用，能夠在減壓降溫液氨進入薄膜罐時，自動調節并釋放罐內多余氣體，從而維持薄膜罐內的正常工作壓力，防止因氣壓過高導致設備損壞或液氨泄漏；通過泄壓抽氣文丘器排出氨氮氣并將其輸送至氨回收機構，能夠有效回收和再利用氨氣，減少環境污染，同時提高資源利用率。

14、優選的，所述虹吸輸液機構包括兩個虹吸輸送部件、負壓控制閥和負壓發生文丘里管，所述薄膜罐的液氨輸出端包括兩個并列設置的輸出端口，所述虹吸輸送部件的液氨輸入端與一所述輸出端口連接，所述虹吸輸送部件的液氨輸出端與液氨需求機構連接，所述虹吸輸送部件的氣體輸出端與所述負壓發生文丘里管的第一氣體輸入端連接，所述負壓發生文丘里管的第二氣體輸入端與所述負壓控制閥的一端連接，所述負壓控制閥的另一端與氮氣供應機構連接，所述負壓發生文丘里管的氣體輸出端與氨回收機構連接。

15、通過采用上述技術方案，通過虹吸輸液機構中兩個虹吸輸送部件的配置，能夠實現液氨的雙向輸送，提高系統的輸送靈活性和效率；通過負壓控制閥和負壓發生文丘里管的協同作用，能夠通過產生負壓有效地控制液氨的流動方向，從而保證液氨能夠根據需求精確輸送至指定位置，進一步優化系統的運作效率。

16、優選的，所述虹吸輸送部件包括虹吸罐、薄膜排液閥、虹吸排液閥、加壓閥和負壓發生閥，所述虹吸罐的液氨輸入端與所述輸出端口之間接有所述薄膜排液閥，所述虹吸罐的液氨輸出端與所述液氨需求機構之間接有所述虹吸排液閥，所述虹吸罐的氣體輸出端一方面與所述氮氣供應機構之間接有所述加壓閥，另一方面與所述負壓發生文丘里管的第一氣體輸入本文檔來自技高網...

【技術保護點】

1.一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統包括薄膜罐(1)、溫壓控制機構(2)、泄壓機構(3)和虹吸輸液機構(4)；

2.根據權利要求1所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述溫壓控制機構(2)包括進液冷卻換熱器(21)和進液減壓閥(22)，所述進液冷卻換熱器(21)的液氨輸入端用于接收帶壓常溫液氨，所述進液冷卻換熱器(21)的液氨輸出端與所述進液減壓閥(22)的液氨輸入端連接，所述進液減壓閥(22)的液氨輸出端與所述薄膜罐(1)的液氨輸入端連接；

3.根據權利要求1所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述溫壓控制機構(2)還包括位于所述薄膜罐(1)內的保冷盤管(23)，所述保冷盤管(23)的兩端連接有制冷機構，以使所述保冷盤管(23)內流動有制冷劑，進而對所述減壓降溫液氨進行保冷。

4.根據權利要求1所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述泄壓機構(3)包括泄壓控制閥組(31)和泄壓抽氣文丘器(32)，所述泄壓控制閥組(31)的氮氣輸入端與氮氣供應機構連接，所述泄壓控制閥

5.根據權利要求1所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述虹吸輸液機構(4)包括兩個虹吸輸送部件(41)、負壓控制閥(42)和負壓發生文丘里管(43)，所述薄膜罐(1)的液氨輸出端包括兩個并列設置的輸出端口，所述虹吸輸送部件(41)的液氨輸入端與一所述輸出端口連接，所述虹吸輸送部件(41)的液氨輸出端與液氨需求機構連接，所述虹吸輸送部件(41)的氣體輸出端與所述負壓發生文丘里管(43)的第一氣體輸入端連接，所述負壓發生文丘里管(43)的第二氣體輸入端與所述負壓控制閥(42)的一端連接，所述負壓控制閥(42)的另一端與氮氣供應機構連接，所述負壓發生文丘里管(43)的氣體輸出端與氨回收機構連接。

6.根據權利要求5所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述虹吸輸送部件(41)包括虹吸罐(411)、薄膜排液閥(412)、虹吸排液閥(413)、加壓閥(414)和負壓發生閥(415)，所述虹吸罐(411)的液氨輸入端與所述輸出端口之間接有所述薄膜排液閥(412)，所述虹吸罐(411)的液氨輸出端與所述液氨需求機構之間接有所述虹吸排液閥(413)，所述虹吸罐(411)的氣體輸出端一方面與所述氮氣供應機構之間接有所述加壓閥(414)，另一方面與所述負壓發生文丘里管(43)的第一氣體輸入端之間接有所述負壓發生閥(415)；

7.根據權利要求6所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述虹吸罐(411)上設有液位傳感元件(416)，所述虹吸排液閥(413)與所述液氨需求機構之間通過設有排量控制閥組(417)，所述液位傳感元件(416)與所述排量控制閥組(417)電性連接。

8.根據權利要求1所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述薄膜罐(1)上設有監測部件(11)，所述監測部件(11)包括液位計、溫變傳感元件和壓變傳感元件。

9.根據權利要求8所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統包括氮保護機構(5)，所述氮保護機構(5)包括進氣壓力控制閥組(51)，所述進氣壓力控制閥組(51)一端與氮氣供應機構連接，另一端與薄膜罐(1)連接，所述進氣壓力控制閥組(51)與所述監測部件(11)電性連接。

10.根據權利要求9所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述氮保護機構(5)還包括排氣壓力控制閥組(52)，所述排氣壓力控制閥組(52)一端與所述薄膜罐(1)連接，另一端與氨回收機構連接，以用于回收氮氣。

...

【技術特征摘要】

1.一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統包括薄膜罐(1)、溫壓控制機構(2)、泄壓機構(3)和虹吸輸液機構(4)；

4.根據權利要求1所述的一種薄膜儲存虹吸罐式輸送系統，其特征在于，所述泄壓機構(3)包括泄壓控制閥組(31)和泄壓抽氣文丘器(32)，所述泄壓控制閥組(31)的氮氣輸入端與氮氣供應機構連接，所述泄壓控制閥組(31)的氮氣輸出端與所述泄壓抽氣文丘器(32)的氮氣輸入端連接，所述泄壓抽氣文丘器(32)的氨氮氣輸入端與所述薄膜罐(1)頂部的泄壓端連接，所述泄壓抽氣文丘器(32)的氨氮氣輸出端用于輸出含氨氮氣至氨回收機構。

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏穎，何煒，
申請(專利權)人：中太能源科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：

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