我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的工業(yè)大國(guó),同時(shí)也是工業(yè)切割氣的消費(fèi)大國(guó)。但傳統(tǒng)工業(yè)切割氣-乙炔的生產(chǎn)過(guò)程不僅能耗高,還會(huì)生成磷和硫等有害元素,危害人體健康和環(huán)境安全。通過(guò)安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和切割性能等方面的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)天然氣是替代乙炔成為新型工業(yè)切割氣的最佳選擇。而從廣譜性、安全性、節(jié)能環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,ANG氣瓶?jī)?chǔ)運(yùn)是最佳的天然氣切割氣儲(chǔ)運(yùn)方式。本文對(duì)目前ANG氣瓶?jī)?chǔ)運(yùn)的研究成果和所存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,結(jié)合本課題組在高比表面積活性炭研制上取得的成果,研究開(kāi)發(fā)了一套ANG氣瓶?jī)?chǔ)運(yùn)工藝流程。并設(shè)計(jì)了一套ANG氣瓶?jī)?chǔ)運(yùn)工藝流程的操作方案,用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和今后實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的操作指導(dǎo)。該工藝流程中,本文設(shè)計(jì)了兩種容積70L的ANG氣瓶。一種是為了抑制吸附熱效應(yīng),內(nèi)置循環(huán)水換熱盤(pán)管的臥式氣瓶;一種是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可填充更多活性炭的立式氣瓶�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得臥式氣瓶活性炭填充率為57.5%,35℃、4.0MPa下平均充氣瓶?jī)?chǔ)氣性能為81.8v/v;立式氣瓶活性炭填充率為62.5%,45℃、4.0MPa下平均充氣瓶?jī)?chǔ)氣性能為82.7v/v;實(shí)驗(yàn)室測(cè)得微型儲(chǔ)罐活性炭填充率為55.8%,25℃、4.0MPa下的儲(chǔ)氣性能為95.8v/v。通過(guò)分析和計(jì)算,本文得出了活性炭理論最大填充率的計(jì)算公式。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),設(shè)置一個(gè)容積為ANG氣瓶容積十分之一的預(yù)吸附罐,可將ANG氣瓶的使用壽命提高294%。通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析,針對(duì)目前ANG氣瓶?jī)?chǔ)運(yùn)工藝流程中的不足,本文進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一套結(jié)合門(mén)站原有調(diào)壓工藝的集進(jìn)氣、調(diào)壓、降溫和除雜于一體的ANG來(lái)氣預(yù)處理裝置工藝。該工藝可將立式氣瓶最高平衡溫度下降6℃,在降低最高溫度提升安全性的同時(shí),使氣瓶?jī)?chǔ)氣性能從91.96v/v提升到了94.38v/v;可使氣瓶充氣時(shí)間縮短76.67%;可將ANG氣瓶使用壽命進(jìn)一步提高了18%。該工藝是一種全面優(yōu)化ANG充氣過(guò)程的來(lái)氣預(yù)處理方案,對(duì)今后ANG用于切割氣瓶的實(shí)際生產(chǎn)和其他ANG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有指導(dǎo)性建議。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：TE972
【部分圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文運(yùn)用于為天然氣汽車(chē)儲(chǔ)存天然氣。國(guó)和俄羅斯為代表，國(guó)外對(duì) LNG 氣瓶的研究開(kāi)始于 20 世紀(jì) 80 年代，到 氣瓶技術(shù)已趨于成熟，并小范圍投入生產(chǎn)使用[7]。美國(guó)的 Chart 公司是世 LNG 氣瓶制造商之一，該公司的氣瓶采用高真空多層絕熱的方式，不僅性能，還能吸收車(chē)輛行駛過(guò)程中氣瓶受到的沖擊和震蕩[8]。俄羅斯的 JSash 公司是世界領(lǐng)先的低溫設(shè)備制造商，其生產(chǎn)的氣瓶具有質(zhì)量輕、壽和成本低等優(yōu)點(diǎn)[9]。在國(guó)內(nèi)，2002 年四川空分集團(tuán)研制的 LNG 氣瓶成功汽車(chē)。發(fā)展至今，其生產(chǎn)的 LNG 氣瓶在日蒸發(fā)率這一指標(biāo)上已與 Chart 公的性能十分接近[10]。張家港某低溫裝備公司是國(guó)內(nèi)第一家及設(shè)計(jì)和制造于瓶生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)的 LNG 氣瓶已在市場(chǎng)大量推廣，其中在烏魯木齊的0 年[11]。車(chē)用 LNG 氣瓶如圖 1-2 所示。

圖 1-3 CNG 槽車(chē)Fig.1-3 Tank for CNG storage and transportation國(guó) CNG 加氣站僅 900 余座，發(fā)展到現(xiàn)在全國(guó)已有超過(guò) 4500 座國(guó) 31 個(gè)省市自治區(qū)的 200 多個(gè)城市[16]。由于其成本低，無(wú)污，CNG 成為了一種理想的車(chē)用替代能源。相較常溫常壓下的0 倍。CNG 氣瓶也主要運(yùn)用于為天然氣汽車(chē)儲(chǔ)存天然氣[17]。 氣瓶起步較早，美國(guó)的 CPI 公司早在 1897 年便生產(chǎn)出了第一

第三章 ANG 切割氣氣瓶設(shè)計(jì)和工藝流程開(kāi)發(fā)臥式 ANG 氣瓶前，為減小吸附熱效應(yīng)對(duì)吸附性能的影響，可以在氣瓶?jī)?nèi)添加儲(chǔ)能材料或相優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加氣瓶換熱面積，但從降低生產(chǎn)成本和實(shí)際生產(chǎn)可行性角度出環(huán)水換熱盤(pán)管是最實(shí)際的方案。分析循環(huán)水換熱盤(pán)管對(duì)吸附熱效應(yīng)的抑制作用，本文設(shè)計(jì)了內(nèi)置循環(huán)水盤(pán)管。具體尺寸結(jié)構(gòu)為：內(nèi)徑 406mm，氣瓶長(zhǎng)度 640mm，壁厚 10，氣瓶?jī)啥饲�。具體結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示：
【參考文獻(xiàn)】

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1 蘇偉;張玉;吳菲菲;孫艷;;高比表面積活性炭吸附存儲(chǔ)天然氣性能研究[J];化學(xué)工程;2015年02期

2 李勇奇;;城市天然氣切割金屬的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用研究[J];河南科技;2014年10期

3 溫永剛;陳運(yùn)文;樊栓獅;安成名;徐文東;;LNG汽車(chē)技術(shù)發(fā)展及其推廣應(yīng)用前景[J];石油與天然氣化工;2013年03期

4 張麗華;劉永霞;;我國(guó)車(chē)用液化天然氣發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J];中國(guó)石油企業(yè);2012年07期

5 鄭青榕;解晨;;家用天然氣活性炭吸附儲(chǔ)存的試驗(yàn)研究[J];天然氣工業(yè);2012年02期

6 郁新蕾;;天然氣液化廠投資成本要素分析[J];科技資訊;2011年27期

7 馬小紅;陳叔平;任永平;何鋒杰;;LNG車(chē)載氣瓶[J];煤氣與熱力;2011年09期

8 賈錚;黎海波;于振興;王鵬;范雪蕾;;天然氣吸附儲(chǔ)存的進(jìn)展[J];化學(xué)通報(bào);2011年08期

9 金哲權(quán);田波;王麗偉;王如竹;;活性炭/膨脹石墨固化混合吸附劑導(dǎo)熱和滲透性能測(cè)試[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期

10 袁勝芳;汪潔勝;顏事龍;黃文堯;;提高天然氣切割性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

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1 劉建輝;天然氣儲(chǔ)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)研究及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D];華南理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 杜明廣;車(chē)載LNG氣瓶的設(shè)計(jì)與分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

2 萬(wàn)方敏;天然氣不同運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)性分析[D];華南理工大學(xué);2015年

3 高俊;利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)LNG技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2015年

4 劉曉超;LNG氣瓶傳熱性能的實(shí)驗(yàn)研究及分析[D];江蘇科技大學(xué);2015年

5 王曉華;天然氣復(fù)合吸附劑制備、儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D];集美大學(xué);2014年

6 辜冬梅;車(chē)用壓縮天然氣（CNG）氣瓶事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D];西南石油大學(xué);2013年

7 曹冬;基于QFD與TRIZ的車(chē)用吸附天然氣儲(chǔ)存裝置設(shè)計(jì)與研究[D];山東理工大學(xué);2012年

8 李曉輝;車(chē)用全復(fù)合材料CNG氣瓶的安全可靠性分析[D];首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué);2010年

9 張振;復(fù)合材料氣瓶沖擊力學(xué)性能分析[D];北方工業(yè)大學(xué);2006年

10 邢志敏;復(fù)合材料CNG氣瓶的力學(xué)性能研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2836820