【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤层气应用，涉及一种降压解吸煤层气装置，尤其涉及一种经吸附运输储存及使用时的煤层气降压解吸装置。
技术介绍
1、煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分的非常规天然气，属于天然气的一种，甲烷占80％-90％，是煤化工程中产生的气体，与煤共存，又称瓦斯，是一种潜在的洁净能源，蕴藏量极为丰富，据国际能源机构估计，全球陆上煤田埋深超过2000米的煤层气资源约为260万亿m3，是常规天然气探明储量的两倍多，我国煤层气资源丰富，全国大于5000亿m3的含煤层气盆地共有14个，埋深2000m以浅的煤层气地质资源量约为36万亿m3，1000m以浅、1000-1500m和1500-2000m的煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地质总量的38.8％、28.8％和32.4％，然而，由于一系列技术难题，我国煤层气现阶段的利用率很低，这些技术难题主要包括开采技术和储运技术，其中储运技术主要包括压缩运输和吸附运输两种方式，传统的气体储运方式为压缩运输，其储运罐的压力高达25mpa，在灌装和运输可燃性气体时非常危险，相应的，通过吸附介质，例如活性炭等，将煤层气吸附后储存运输的方法，不需要对气体深度压缩，节约能源，安全性能高，是一种极具前景的运输方式。
2、然而，吸附运输完成后，在使用煤层气之前，需要对气体进行解吸，在解吸的过程中存在装置复杂、投入设备多，而且解吸效果不佳，操作成本高的缺陷。
3、为了使储运罐存储较多的煤层气，储运罐内的吸附介质在存储和运输时大多处于饱和吸附状态。吸附介质的饱和吸附量会随温度的升高而降低
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻储运罐内的吸附介质的饱和吸附量因温度升高而降低时给储运罐在运输和存储过程中带来安全隐患的问题，提供一种降压解吸煤层气装置。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种降压解吸煤层气装置，所述降压解吸煤层气装置包括储气罐和压力调节机构，所述储气罐包括外罐和内罐，所述外罐呈中空壳体状，所述内罐呈上端开口的壳体状且固定设置于外罐内，内罐各外壁与外罐各内壁之间均留有间隙，外罐顶部设置有进气管和出气管，所述进气管和出气管上端均伸出外罐，进气管下端伸入内罐底部，所述出气管下端位于外罐顶部与内罐上端开口处之间的间隙处，内罐内填充有吸附介质；
4、所述压力调节机构包括活塞板，所述活塞板呈环形平板状且位于内罐周边外壁与外罐周边内壁之间，活塞板内侧和外侧分别与内罐周边外壁和外罐周边内壁密封纵向滑动连接。
5、为了进一步实现本专利技术，可优先选用以下技术方案：
6、优选的，所述内罐周边外壁与外罐周边内壁之间设置有定位组，所述定位组的数量为两组，两组定位组分别位于内罐的上部和下部，定位组包括若干个圆周阵列设置的定位板，所述定位板内外两侧分别与内罐和外罐固定连接，所述活塞板位于两组定位组之间。
7、优选的，所述降压解吸煤层气装置还包括用于调节吸附介质温度的调温组件，所述内罐底面设置有内凹的调温仓，所述调温仓竖直设置且下端连通至外罐底面与内罐底面之间形成的间隙，所述调温组件设置于调温仓内。
8、优选的，所述调温组件包括调温壳，所述调温壳上部呈与所述调温仓形状相对应的下端开口的壳体，调温壳外壁与调温仓内壁导热贴合；
9、所述调温壳内上部和下部分别横向设置有上隔板和下隔板，所述上隔板和下隔板将调温壳内部空间从上到下依次分为储液段、储药段和连通段，所述储药段内纵向设置有导液管，所述导液管上下两端分别连通至储液段和连通段，导液管周边外壁均布有微孔；
10、所述储液段内存储有水，所述储药段内存储有生石灰，所述连通段连通至外罐底面与内罐底面之间形成的间隙。
11、优选的，所述外罐底面设置有进出口，所述进出口位于调温仓正下方且其形状与调温仓内壁横截面的形状相同，进出口处密封设置有内封板，所述内封板位于外罐内且其一侧与外罐底面转动连接；
12、所述内封板与外罐之间设置有扭簧和限位块，所述扭簧和限位块驱使内封板位于外罐底面的进出口处。
13、优选的，所述内封板下表面设置有内凹的螺旋状的滑道，所述滑道所处的圆形的圆心位于内封板与外罐底面的转接处，滑道下端连通至内封板下表面、上端连通至内封板侧壁，滑道上端与内封板侧壁连通处密封设置有挡块，所述挡块上部通过扭簧与内封板铰接，所述扭簧驱使挡块与内封板侧壁密封贴合；
14、所述调温壳顶面为外凸的弧面，调温壳顶面外竖直固定设置有导杆，所述导杆上端呈外凸的半球状且与内封板的滑道对应设置；调温壳进入外罐的进出口时，导杆上端滑动嵌合于内封板的滑道内。
15、优选的，所述外罐的进出口外侧固定设置有定位套，所述定位套内壁纵向设置有定位条，定位套下端密封可拆卸设置有外封板，所述调温壳下部间隔可拆卸设置有底板，调温壳外侧和底板外侧均设置有与定位条相对应的定位槽。
16、优选的，所述降压解吸煤层气装置还包括底座，若干个所述储气罐设置于底座上部，储气罐中部两侧均与底座转动连接。
17、优选的，所述内罐内上部横向设置于有隔网，所述吸附介质填充于隔网与内罐底面之间，吸附介质包括但不仅限于活性炭、分子筛、膨润土等固体材料，所述隔网阻止吸附介质从内罐掉落且不阻碍煤层气通过。
18、优选的，所述底座设置有液压缸，所述液压缸与储气罐数量相等且一一对应设置，液压缸位于储气罐下方，液压缸的活塞杆竖直向上伸出且活塞杆端部固定设置有换能器，所述换能器上表面抵至储气罐下表面，换能器连接至超声波发生器。
19、通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术设置有调温组件，当储气罐运输至目的地准备解吸使用时，将调温组件装入储气罐内。前期储气罐内压力较大，煤层气的解吸速率较大，从出气管输出的煤层气能满足正常使用，此时储气罐内的压力远大于大气压强，调温壳储液段内的水不会流出；随着煤层气的使用，储气罐内压力逐渐减小，煤层气的解吸速率降低，从出气管输出的煤层气无法满足正常使用，储气罐内的压力接近或低于大气压强时，调温壳储液段内的水通过导液管流入储药段，水遇到储药段内存储的生石灰产生热量，使吸附介质的温度升高，从而降低吸附介质的饱和吸附量，变相提高煤层气的解吸速率，以使从出气管输出的煤层气满足正常使用。
21、另外，本专利技术的外罐底面的进出口处设置有内封板，内封板位于外罐内，储气罐内的压力将内封板压紧至外罐，保障储气罐的密闭性。同时，内封板下表面设置有滑道，调温壳顶面设置有导杆，将调温壳放置入储气罐内时，导杆上端抵至滑道底面，调温壳向储气罐内移动时，导杆竖直运动，使内封板向一侧运动开启，内封板过程无需其他动力，不仅保障密封性，还避本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述降压解吸煤层气装置包括储气罐(1)和压力调节机构，所述储气罐(1)包括外罐(101)和内罐(102)，所述外罐(101)呈中空壳体状，所述内罐(102)呈上端开口的壳体状且固定设置于外罐(101)内，内罐(102)各外壁与外罐(101)各内壁之间均留有间隙，外罐(101)顶部设置有进气管(2)和出气管(3)，所述进气管(2)和出气管(3)上端均伸出外罐(101)，进气管(2)下端伸入内罐(102)底部，所述出气管(3)下端位于外罐(101)顶部与内罐(102)上端开口处之间的间隙处，内罐(102)内填充有吸附介质(4)；
2.根据权利要求1所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述内罐(102)周边外壁与外罐(101)周边内壁之间设置有定位组，所述定位组的数量为两组，两组定位组分别位于内罐(102)的上部和下部，定位组包括若干个圆周阵列设置的定位板(6)，所述定位板(6)内外两侧分别与内罐(102)和外罐(101)固定连接，所述活塞板(5)位于两组定位组之间。
3.根据权利要求1所述的一种降压解吸煤层气装置，
4.根据权利要求3所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述调温组件包括调温壳(8)，所述调温壳(8)上部呈与所述调温仓(7)形状相对应的下端开口的壳体，调温壳(8)外壁与调温仓(7)内壁导热贴合；
5.根据权利要求4所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述外罐(101)底面设置有进出口，所述进出口位于调温仓(7)正下方且其形状与调温仓(7)内壁横截面的形状相同，进出口处密封设置有内封板(14)，所述内封板(14)位于外罐(101)内且其一侧与外罐(101)底面转动连接；
6.根据权利要求5所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述内封板(14)下表面设置有内凹的螺旋状的滑道(17)，所述滑道(17)所处的圆形的圆心位于内封板(14)与外罐(101)底面的转接处，滑道(17)下端连通至内封板(14)下表面、上端连通至内封板(14)侧壁，滑道(17)上端与内封板(14)侧壁连通处密封设置有挡块(15)，所述挡块(15)上部通过扭簧与内封板(14)铰接，所述扭簧驱使挡块(15)与内封板(14)侧壁密封贴合；
7.根据权利要求6所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述外罐(101)的进出口外侧固定设置有定位套(18)，所述定位套(18)内壁纵向设置有定位条，定位套(18)下端密封可拆卸设置有外封板(19)，所述调温壳(8)下部间隔可拆卸设置有底板(20)，调温壳(8)外侧和底板(20)外侧均设置有与定位条相对应的定位槽。
8.根据权利要求5-7任一所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述降压解吸煤层气装置还包括底座(21)，若干个所述储气罐(1)设置于底座(21)上部，储气罐(1)中部两侧均与底座(21)转动连接。
9.根据权利要求8所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述内罐(102)内上部横向设置于有隔网(22)，所述吸附介质(4)填充于隔网(22)与内罐(102)底面之间，吸附介质(4)包括但不仅限于活性炭、分子筛、膨润土等固体材料，所述隔网(22)阻止吸附介质(4)从内罐(102)掉落且不阻碍煤层气通过。
10.根据权利要求8所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述底座(21)设置有液压缸(23)，所述液压缸(23)与储气罐(1)数量相等且一一对应设置，液压缸(23)位于储气罐(1)下方，液压缸(23)的活塞杆竖直向上伸出且活塞杆端部固定设置有换能器(24)，所述换能器(24)上表面抵至储气罐(1)下表面，换能器(24)连接至超声波发生器(25)。
...【技术特征摘要】
1.一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述降压解吸煤层气装置包括储气罐(1)和压力调节机构，所述储气罐(1)包括外罐(101)和内罐(102)，所述外罐(101)呈中空壳体状，所述内罐(102)呈上端开口的壳体状且固定设置于外罐(101)内，内罐(102)各外壁与外罐(101)各内壁之间均留有间隙，外罐(101)顶部设置有进气管(2)和出气管(3)，所述进气管(2)和出气管(3)上端均伸出外罐(101)，进气管(2)下端伸入内罐(102)底部，所述出气管(3)下端位于外罐(101)顶部与内罐(102)上端开口处之间的间隙处，内罐(102)内填充有吸附介质(4)；
2.根据权利要求1所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述内罐(102)周边外壁与外罐(101)周边内壁之间设置有定位组，所述定位组的数量为两组，两组定位组分别位于内罐(102)的上部和下部，定位组包括若干个圆周阵列设置的定位板(6)，所述定位板(6)内外两侧分别与内罐(102)和外罐(101)固定连接，所述活塞板(5)位于两组定位组之间。
3.根据权利要求1所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述降压解吸煤层气装置还包括用于调节吸附介质(4)温度的调温组件，所述内罐(102)底面设置有内凹的调温仓(7)，所述调温仓(7)竖直设置且下端连通至外罐(101)底面与内罐(102)底面之间形成的间隙，所述调温组件设置于调温仓(7)内。
4.根据权利要求3所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述调温组件包括调温壳(8)，所述调温壳(8)上部呈与所述调温仓(7)形状相对应的下端开口的壳体，调温壳(8)外壁与调温仓(7)内壁导热贴合；
5.根据权利要求4所述的一种降压解吸煤层气装置，其特征在于，所述外罐(101)底面设置有进出口，所述进出口位于调温仓(7)正下方且其形状与调温仓(7)内壁横截面的形状相同，进出口处密封设置有内封板(14)，所述内封板(14)位于外罐(101)内且其一侧与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新生，张纪云，王树仁，曹运兴，张军胜，李志超，白二虎，陈宇博，徐峰，赵林茹，王焱，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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