一种应用于BOG的低温提氦装置的制作方法

一种应用于bog的低温提氦装置
技术领域
1.本发明涉及bog制氦技术领域，特别是一种应用于bog的低温提氦装置。

背景技术：

2.bog又称为蒸发气,是液化天然气气化后的形态,bog一般通过压缩机输出管网,或者通过lng再冷凝,重新变为液态,回收到储罐中，天然气提氦主要方法有低温冷凝法、膜分离法、吸附法、吸收法、扩散法、水合物法等,氦气广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等；
3.在通过低温冷凝法对天然气进行制氦操作时，通常由气源预处理净化、粗氦提取及氦气精制等工序构成，但现有的气源预处理净化结构固定，整体且整体占地面积较大，在净化一端时间后，需要对净化结构内部进行清洁处理，但现有的清洁较为费事，同时，在对天然气进行冷凝操作时，大多为局部冷凝，冷凝效果较差，容易拖慢冷凝进度，且操作过程较为复杂，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种应用于bog的低温提氦装置，解决了现有的背景技术问题。
5.实现上述目的本发明的技术方案为：一种应用于bog的低温提氦装置，包括基座以及冷凝仓，冷凝仓安装于基座顶部，冷凝仓一侧设置有天然气净化结构，冷凝仓内部安装有天然气冷凝结构，冷凝仓另一侧安装有提氦结构；
6.天然气净化结构包含有：脱酸仓、脱汞仓、过滤筒、固定套、活动盖、橡胶座、螺纹套、密封塞、滤筒、两个活性炭块、固定座、插座、连接管、输送块、曝气盘、若干隔断以及脱汞组件；
7.脱汞仓安装于冷凝仓一侧，脱酸仓安装于脱汞仓一侧，固定套设置于脱酸仓一侧，过滤筒与固定套插接，活动盖设置于过滤筒顶部，且活动盖两侧与过滤筒上侧卡接，橡胶座安装于活动盖底部，螺纹套设置于活动盖顶部，密封塞贯穿橡胶座以及螺纹套伸入到过滤筒内部，固定座安装于过滤筒内部下侧，插座安装于固定座顶部，滤筒顶部与橡胶座底部紧贴，底部与插座内部插接，两个活性炭块分别设置有固定座两侧，连接管一端与固定座内部连通，另一端贯穿脱酸仓壁面，与输送块连接，输送管内部设为中空，曝气盘安装于输送块顶部，若干隔断交错设置于脱酸仓内部，脱汞组件安装于脱汞仓内部。
8.脱汞组件包含有：横板、密封块、四个导槽、两个脱水分子筛板以及两个浸硫活性炭层；
9.密封块安装于横板底部，四个导槽设置于脱汞仓内部，两个脱水分子筛与四个导槽其中两个插接，两个脱汞分子筛另外两个插接，且两个脱水分子筛板以及两个浸硫活性炭层顶部贯穿密封块与横板底部连接，密封块采用橡胶材质。
10.固定座内部两侧分别设有第一空腔，且两个第一空腔中间部分设有第二空腔，两个第一空腔与第二空腔连通，排气管顶端与第二空腔内部连通，两个第一空腔一侧设有开口，开口位置分别与两个活性炭块对应。
11.天然气冷凝结构包含有：液氮储存箱、第一输送管、第一输送泵、冷凝盘管、辅助圆管、冷凝罐、若干辅助喷头、第二输送管、回流管以及第二输送泵；
12.液氮储存箱安装于基座顶部一侧，第一输送管一端与液氮储存箱内部连接，另一端与第一输送泵连接，冷凝罐安装于是冷凝仓内部，冷凝盘管套设于冷凝罐外侧，且冷凝盘管与第一输送泵通过管道连接，辅助圆管固定安装在冷凝仓内部，且辅助圆管与冷凝盘管通过管道连接，若干辅助喷头安装于辅助圆管底部，第二输送管一端与冷凝罐内部连接，回流管一端设置于冷凝仓内部，另一端贯穿冷凝仓壁面与第二输送泵连接，第二输送泵安装于液氮储存箱前端。
13.提氦结构包含有：粗氦仓、精制组件、集水箱、第一加压仓、两个第二加压仓、三个柱塞泵、三个喷头组件、三个驱动件、三个叶轮、三个气泵、两个进气管以及三个单向阀；
14.粗氦仓安装于冷凝仓另一侧，集水箱安装于基座顶部另一侧，精制组件安装于集水箱顶部，第一加压仓以及两个第二加压仓均安装于粗氦仓内部，三个柱塞泵分别安装于第一加压仓以及两个第二加压仓一侧，三个喷头组件分别安装于第一加压仓以及两个第二加压仓另一侧，三个驱动件安装于粗氦仓一侧，且三个驱动件驱动端贯穿粗氦仓壁面，并分别与三个叶轮连接，三个气泵分别与第二输送管另一侧以及两个进气管连接，三个单向阀设置于第二输送管另一侧以及两个进气管上。
15.三个喷头组件，其中一个包含有：开口、移动块、两个形变块、第一排气通道、两个第二排气通道以及高压喷头；
16.开口开设于第一加压仓内部一侧，移动块设置于开口内部，两个形变块设置有移动块底部，第一排气通道开设于移动块内部，两个第二排气通道设置有开口两侧，高压喷头安装于开口下侧。
17.精制组件包含有：精制仓、两个电加热层、除雾层以及若干催化剂通管；
18.精制仓安装于集水箱顶部，两个电加热层分别安装于精制仓两侧内壁，除雾层安装于精制仓内部上侧，若干催化剂通管设置有精制仓内部。
19.精制仓内部设有两个固定圆盘，若干催化剂通管上下两端分别与两个固定圆盘插接，若干催化剂通管内壁设有催化剂。
20.脱酸仓底部以及粗氦仓底部均设置有收集盒。
21.三个叶轮直径规格不相同。
22.利用本发明的技术方案制作的一种应用于bog的低温提氦装置，本技术方案采用天然气净化结构、天然气冷凝结构以及提氦结构，相比较现有部分设备，存在以下有益效果：采用天然气净化结构，在制氦操作前，对天然气进行杂质过滤、脱酸、脱汞操作，防止天然气在低温下使管道、阀门和设备产生堵塞、腐蚀，且天然气净化结构内部可拆卸，便于操作人员对其内部进行维护等操作，并利用天然气冷凝结构以及提氦结构对净化后的天然气进行冷凝操作，冷凝效果好，并且操作简单。
附图说明
23.图1为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的主视结构示意图。
24.图2为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的俯视结构示意图。
25.图3为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的局部剖视结构示意图。
26.图4为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的滤筒三维结构示意图。
27.图5为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的固定圆盘三维结构示意图。
28.图6为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的a处放大结构示意图。
29.图7为本发明所述一种应用于bog的低温提氦装置的b处放大结构示意图。
30.图中：1、基座，2、冷凝仓，3、脱酸仓，4、脱汞仓，5、过滤筒，6、固定套，7、活动盖，8、橡胶座，9、螺纹套，10、密封塞，11、滤筒，12、活性炭块，13、固定座，14、插座，15、连接管，16、输送块，17、曝气盘，18、隔断，19、横板，20、密封块，21、导槽，22、脱水分子筛板，23、浸硫活性炭层，24、第一空腔，25、第二空腔，26、液氮储存箱，27、第一输送管，28、第一输送泵，29、冷凝盘管，30、辅助圆管，31、冷凝罐，32、辅助喷头，33、第二输送管，34、回流管，35、第二输送泵，36、粗氦仓，37、集水箱，38、第一加压仓，39、第二加压仓，40、柱塞泵，41、驱动件，42、叶轮，43、气泵，44、进气管，45、单向阀，46、开口，47、移动块，48、形变块，49、第一排气通道，50、第二排气通道，51、高压喷头，52、精制仓，53、电加热层，54、除雾层，55、催化剂通管，56、固定圆盘，57、收集盒。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-7。
32.通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
33.实施例：一种应用于bog的低温提氦装置，包括基座1以及冷凝仓2，冷凝仓2安装于基座1顶部，冷凝仓2一侧设置有天然气净化结构，冷凝仓2内部安装有天然气冷凝结构，冷凝仓2另一侧安装有提氦结构；
34.根据说明书附图1-7可知，天然气净化结构由脱酸仓3、脱汞仓4、过滤筒5、固定套6、活动盖7、橡胶座8、螺纹套9、密封塞10、滤筒11、两个活性炭块12、固定座13、插座14、连接管15、输送块16、曝气盘17、若干隔断18以及脱汞组件组成，其连接关系以及位置关系如下：
35.脱汞仓4安装于冷凝仓2一侧，脱酸仓3安装于脱汞仓4一侧，固定套6设置于脱酸仓3一侧，过滤筒5与固定套6插接，活动盖7设置于过滤筒5顶部，且活动盖7两侧与过滤筒5上侧卡接，橡胶座8安装于活动盖7底部，螺纹套9设置于活动盖7顶部，密封塞10贯穿橡胶座8以及螺纹套9伸入到过滤筒5内部，固定座13安装于过滤筒5内部下侧，插座14安装于固定座13顶部，滤筒11顶部与橡胶座8底部紧贴，底部与插座14内部插接，两个活性炭块12分别设置有固定座13两侧，连接管15一端与固定座13内部连通，另一端贯穿脱酸仓3壁面，与输送块16连接，输送管内部设为中空，曝气盘17安装于输送块16顶部，若干隔断18交错设置于脱酸仓3内部，脱汞组件安装于脱汞仓4内部；
36.在具体实施过程中，在对天然气净化前，首先通过固定套6对过滤筒5进行安装固
定，将滤筒11底部插入到插座14内部，随后，将顶盖与过滤筒5顶部进行连接，通过橡胶座8以及插座14配合，可以对滤筒11进行夹紧固定操作，随后将活动盖7顶部的密封塞10取下并将天然气输送管道一端与螺纹套9进行连接，并向过滤筒5内部通入天然气，天然气通过滤筒5进行初步过滤，随后，通过两个活性炭块12进行二次过滤，随后，过滤后的天然气通过两个第二空腔25进入到第一空腔24内部，并通过连接管15进入到输送管块底部，并通过曝气盘17排出，若干隔断18其中一个一侧设有烷基醇胺溶液为溶剂，可以去除天然气中的硫化氢等酸性物质，进而天然气会用过隔断18进入到脱汞组件内部，进行最后脱汞、脱水以及取出剩余酸性气体的操作，并在过滤结束后，可以将活动盖7取下，并对滤筒11以及两个活性炭块12进行替换，收集盒57可以对洒落的烷基醇胺溶液进行收集。
37.根据说明书附图1-7可知，脱汞组件由横板19、密封块20、四个导槽21、两个脱水分子筛板22以及两个浸硫活性炭层23组成，其连接关系以及位置关系如下：
38.密封块20安装于横板19底部，四个导槽21设置于脱汞仓4内部，两个脱水分子筛与四个导槽21其中两个插接，两个脱汞分子筛另外两个插接，且两个脱水分子筛板22以及两个脱汞分子筛板顶部贯穿密封块20与横板19底部连接，密封块20采用橡胶材质；
39.在具体实施过程中，在天然气过滤、脱酸结束后，天然气会进入到脱汞仓4内部，此时，两个脱水分子筛板22以及两个脱汞分子筛板配合，可以对天然气进行脱水脱汞操作，同时进一步吸附脱除残余酸性气体，并在使用一端时间后，操作人员可以通过横板19将两个脱水分子筛板22以及两个浸硫活性炭层23沿四个导槽21取出，进行替换。
40.根据说明书附图1-7可知，天然气冷凝结构由液氮储存箱26、第一输送管27、第一输送泵28、冷凝盘管29、辅助圆管30、冷凝罐31、若干辅助喷头32、第二输送管33、回流管34以及第二输送泵35组成，其连接关系以及位置关系如下：
41.液氮储存箱26安装于基座1顶部一侧，第一输送管27一端与液氮储存箱26内部连接，另一端与第一输送泵28连接，冷凝罐31安装于是冷凝仓2内部，冷凝盘管29套设于冷凝罐31外侧，且冷凝盘管29与第一输送泵28通过管道连接，辅助圆管30固定安装在冷凝仓2内部，且辅助圆管30与冷凝盘管29通过管道连接，若干辅助喷头32安装于辅助圆管30底部，第二输送管33一端与冷凝罐31内部连接，回流管34一端设置于冷凝仓2内部，另一端贯穿冷凝仓2壁面与第二输送泵35连接，第二输送泵35安装于液氮储存箱26前端；
42.在具体实施过程中，脱汞仓4一侧通过管道与冷凝罐31内部连接，可以将净化后的天然气通入到冷凝罐31内部，进行暂时储存，随后，控制第一输送泵28运行，通过第一输送管27从液氮储存箱26内部抽取液氮，并将液氮通入到冷凝盘管29内部，并在液氮移动到冷凝盘管29上侧后，会进入到辅助圆管30内部，并通过若干辅助喷头32喷出，再次过程中，冷凝盘管29可以对冷凝罐31周围进行冷切，并在液氮从若干辅助盘管喷出后，可以将液氮喷在冷凝罐31上且为覆盖冷凝盘管29的位置，进而可以增加冷凝效果以及冷凝速度，随后，配合回流管34以及第二输送泵35，可以将喷洒的液氮进行收集，形成冷凝循环，并在冷凝过程中产生的bog气体会通过第二输送管33送入到制氦结构内部，进行制氦操作。
43.根据说明书附图1-7可知，提氦结构由粗氦仓36、精制组件、集水箱37、第一加压仓38、两个第二加压仓39、三个柱塞泵40、三个喷头组件、三个驱动件41、三个叶轮42、三个气泵43、两个进气管44以及三个单向阀45组成，其连接关系以及位置关系如下：
44.粗氦仓36安装于冷凝仓2另一侧，集水箱37安装于基座1顶部另一侧，精制组件安
装于集水箱37顶部，第一加压仓38以及两个第二加压仓39均安装于粗氦仓36内部，三个柱塞泵40分别安装于第一加压仓38以及两个第二加压仓39一侧，三个喷头组件分别安装于第一加压仓38以及两个第二加压仓39另一侧，三个驱动件41安装于粗氦仓36一侧，且三个驱动件41驱动端贯穿粗氦仓36壁面，并分别与三个叶轮42连接，三个气泵43分别与第二输送管33另一侧以及两个进气管44连接，三个单向阀45设置于第二输送管33另一侧以及两个进气管44上；
45.在具体实施过程中，首先bog气体会通过第二输送管33以及气泵43配合，进入到第一加压仓38内部，且三个驱动件41同步运行，带动三个叶轮42转动，此时，柱塞泵40运行，可以对bog气体进行压缩，并在bog气体压力达到一定程度后，bog气体会通过喷头组件喷射到转动的叶轮42顶部，在喷射过程中，bog气体内部的内能会转换为机械能，进而会使bog气体气体降低，从而会使bog气体中的部分甲烷以及氮气液化，并用过收集盒57进行收集，同时，两个加压仓上的气泵43以及柱塞泵40同时运行，对bog气体进行多级压缩，并将压缩后的bog气体喷射在不同直径的叶轮42上，从而可以使bog气体进行多级的内能释放，增加甲烷以及氮气的液化速度，三个单向阀45用于防止bog气体在压缩过程中，出现回流的现象，随后，气体进入到精制组件内部，进行催化除氢操作，从而可以得到高浓度的氦气。
46.根据说明书附图1-7可知，三个喷头组件，其中一个由开口46、移动块47、两个形变块48、第一排气通道49、两个第二排气通道50以及高压喷头51组成，其连接关系以及位置关系如下：
47.开口46开设于第一加压仓38内部一侧，移动块47设置于开口46内部，两个形变块48设置有移动块47底部，第一排气通道49开设于移动块47内部，两个第二排气通道50设置有开口46两侧，高压喷头51安装于开口46下侧；
48.根据说明书附图1-7可知，在具体实施过程中，在对bog气体压缩过程中，随着气压的不断增加，会推动移动块47对两个形变块48进行挤压，在bog气体压力数值达标时，两个第一排气通道49两端会与两个第二排气通道50连通，此时，压缩后的bog气体会通过高压喷头51喷出。
49.根据说明书附图1-7可知，精制组件由精制仓52、两个电加热层53、除雾层54以及若干催化剂通管55组成，其连接关系以及位置关系如下：
50.精制仓52安装于集水箱37顶部，两个电加热层53分别安装于精制仓52两侧内壁，除雾层54安装于精制仓52内部上侧，若干催化剂通管55设置有精制仓52内部；
51.在具体实施过程中，在bog气体通过粗氦仓36处理后，会通过管道进入到精制仓52内部，并通过两个电加热层53加热，配合若干催化剂通管55可以对气体除氢操作，若干催化剂通管55内部设为中空，且内壁铺设催化剂，可以增加催化剂与气体的接触面积，从而加快催化速度，除雾层54用于去除气体中的水蒸气，集水箱37用于收集精制仓52内部可能残留的水蒸气，同时，除雾层54上侧设有排气口，可以将精制后的氦气排出。
52.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种应用于bog的低温提氦装置，包括基座以及冷凝仓，其特征在于，冷凝仓安装于基座顶部，冷凝仓一侧设置有天然气净化结构，冷凝仓内部安装有天然气冷凝结构，冷凝仓另一侧安装有提氦结构；天然气净化结构包含有：脱酸仓、脱汞仓、过滤筒、固定套、活动盖、橡胶座、螺纹套、密封塞、滤筒、两个活性炭块、固定座、插座、连接管、输送块、曝气盘、若干隔断以及脱汞组件；脱汞仓安装于冷凝仓一侧，脱酸仓安装于脱汞仓一侧，固定套设置于脱酸仓一侧，过滤筒与固定套插接，活动盖设置于过滤筒顶部，且活动盖两侧与过滤筒上侧卡接，橡胶座安装于活动盖底部，螺纹套设置于活动盖顶部，密封塞贯穿橡胶座以及螺纹套伸入到过滤筒内部，固定座安装于过滤筒内部下侧，插座安装于固定座顶部，滤筒顶部与橡胶座底部紧贴，底部与插座内部插接，两个活性炭块分别设置有固定座两侧，连接管一端与固定座内部连通，另一端贯穿脱酸仓壁面，与输送块连接，输送管内部设为中空，曝气盘安装于输送块顶部，若干隔断交错设置于脱酸仓内部，脱汞组件安装于脱汞仓内部。2.根据权利要求1所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，脱汞组件包含有：横板、密封块、四个导槽、两个脱水分子筛板以及两个浸硫活性炭层；密封块安装于横板底部，四个导槽设置于脱汞仓内部，两个脱水分子筛与四个导槽其中两个插接，两个脱汞分子筛另外两个插接，且两个脱水分子筛板以及两个浸硫活性炭层顶部贯穿密封块与横板底部连接，密封块采用橡胶材质。3.根据权利要求1所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，固定座内部两侧分别设有第一空腔，且两个第一空腔中间部分设有第二空腔，两个第一空腔与第二空腔连通，排气管顶端与第二空腔内部连通，两个第一空腔一侧设有开口，开口位置分别与两个活性炭块对应。4.根据权利要求1所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，天然气冷凝结构包含有：液氮储存箱、第一输送管、第一输送泵、冷凝盘管、辅助圆管、冷凝罐、若干辅助喷头、第二输送管、回流管以及第二输送泵；液氮储存箱安装于基座顶部一侧，第一输送管一端与液氮储存箱内部连接，另一端与第一输送泵连接，冷凝罐安装于是冷凝仓内部，冷凝盘管套设于冷凝罐外侧，且冷凝盘管与第一输送泵通过管道连接，辅助圆管固定安装在冷凝仓内部，且辅助圆管与冷凝盘管通过管道连接，若干辅助喷头安装于辅助圆管底部，第二输送管一端与冷凝罐内部连接，回流管一端设置于冷凝仓内部，另一端贯穿冷凝仓壁面与第二输送泵连接，第二输送泵安装于液氮储存箱前端。5.根据权利要求1所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，提氦结构包含有：粗氦仓、精制组件、集水箱、第一加压仓、两个第二加压仓、三个柱塞泵、三个喷头组件、三个驱动件、三个叶轮、三个气泵、两个进气管以及三个单向阀；粗氦仓安装于冷凝仓另一侧，集水箱安装于基座顶部另一侧，精制组件安装于集水箱顶部，第一加压仓以及两个第二加压仓均安装于粗氦仓内部，三个柱塞泵分别安装于第一加压仓以及两个第二加压仓一侧，三个喷头组件分别安装于第一加压仓以及两个第二加压仓另一侧，三个驱动件安装于粗氦仓一侧，且三个驱动件驱动端贯穿粗氦仓壁面，并分别与三个叶轮连接，三个气泵分别与第二输送管另一侧以及两个进气管连接，三个单向阀设置于第二输送管另一侧以及两个进气管上。
6.根据权利要求5所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，三个喷头组件，其中一个包含有：开口、移动块、两个形变块、第一排气通道、两个第二排气通道以及高压喷头；开口开设于第一加压仓内部一侧，移动块设置于开口内部，两个形变块设置有移动块底部，第一排气通道开设于移动块内部，两个第二排气通道设置有开口两侧，高压喷头安装于开口下侧。7.根据权利要求5所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，精制组件包含有：精制仓、两个电加热层、除雾层以及若干催化剂通管；精制仓安装于集水箱顶部，两个电加热层分别安装于精制仓两侧内壁，除雾层安装于精制仓内部上侧，若干催化剂通管设置有精制仓内部。8.根据权利要求7所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，精制仓内部设有两个固定圆盘，若干催化剂通管上下两端分别与两个固定圆盘插接，若干催化剂通管内壁设有催化剂。9.根据权利要求5所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，脱酸仓底部以及粗氦仓底部均设置有收集盒。10.根据权利要求5所述的一种应用于bog的低温提氦装置，其特征在于，三个叶轮直径规格不相同。

技术总结

本发明公开了一种应用于BOG的低温提氦装置，包括基座以及冷凝仓，冷凝仓安装于基座顶部，冷凝仓一侧设置有天然气净化结构，冷凝仓内部安装有天然气冷凝结构，冷凝仓另一侧安装有提氦结构；本发明的有益效果是，采用天然气净化结构，在制氦操作前，对天然气进行杂质过滤、脱酸、脱汞操作，防止天然气在低温下使管道、阀门和设备产生堵塞、腐蚀，且天然气净化结构内部可拆卸，便于操作人员对其内部进行维护等操作，并利用天然气冷凝结构以及提氦结构对净化后的天然气进行冷凝操作，冷凝效果好，并且操作简单。且操作简单。且操作简单。