Principi del procés de liqüefacció
El component principal del gas natural és el metà, que es troba en estat gasós a temperatura i pressió normals. El gas natural liquat (GNL) es produeix mitjançant el tractament previ del gas natural (eliminació d'impureses, diòxid de carboni, sulfur d'hidrogen, etc.) i després refrigerant-lo en profunditat mitjançant un sistema de cicle de refrigeració. En general, s'utilitza un cicle de refrigeració en cascada o un cicle de refrigeració amb refrigerant mixt per refredar el gas natural a uns -162 graus . A aquesta baixa temperatura, el gas natural passa de gas a líquid, i el seu volum es redueix molt a aproximadament 1/600 del seu volum gasós original. Això permet emmagatzemar i transportar el gas natural de manera més eficient.
Principi d'emmagatzematge
Emmagatzematge del dipòsit: hi ha un revestiment dins del cilindre de GNL, que normalment està fet de materials resistents a baixes temperatures (com ara acer inoxidable o aliatge d'alumini). El gas natural liquat s'emmagatzema en aquest revestiment. El disseny del revestiment ha de garantir que pugui suportar la baixa temperatura del GNL i que tingui un bon segellat per evitar fuites de gas natural.
Aïllament: hi ha una capa d'aïllament al buit entre el revestiment interior i la carcassa exterior del cilindre de gas. Això es deu al fet que la calor vaporitzarà el gas natural liquat. Per tal de reduir la transferència de calor de l'exterior al revestiment interior, la capa d'aïllament al buit aprofita el fet que el buit no és fàcil de conduir la calor, evitant eficaçment la transferència de calor. A més, algunes capes d'aïllament també contindran alguns materials d'aïllament d'alt rendiment (com els materials d'aïllament de perlita) per reduir encara més la conducció de calor, permetent que el gas natural liquat s'emmagatzemi en un estat de baixa temperatura relativament estable. Només una petita quantitat de calor es transferirà lentament al revestiment interior a través de la capa d'aïllament, fent que el gas natural liquat es vaporitzi fins a cert punt i el gas natural gasós resultant s'acumulà a l'espai superior del cilindre de gas.
Principi de sortida
Sortida en fase líquida: quan es necessita gas natural liquat, si l'equip terminal (com ara forns industrials, motors de vehicles de GNL, etc.) té la capacitat de convertir el gas natural liquat en gas i utilitzar-lo de manera eficient, es pot produir gas natural liquat mitjançant la vàlvula de fase líquida del cilindre de gas. Per exemple, en els vehicles de GNL, el gas natural liquat es transporta al vaporitzador prop del motor, on absorbeix la calor i es vaporitza ràpidament, i després entra al motor per a la combustió.
Sortida en fase de gas: si l'equip terminal només pot utilitzar gas natural gasós, llavors el gas natural gasós acumulat a l'espai superior del cilindre de gas surt a través de la vàlvula de fase de gas. Aquest mètode és més convenient en alguns escenaris d'aplicació petites (com ara els electrodomèstics de gas). Quan la pressió del cilindre de gas disminueix a causa de la sortida de gas natural, el procés de vaporització s'accelerarà perquè la reducció de pressió condueix a la vaporització del gas natural liquat, garantint així el subministrament continu de gas natural fins que el gas natural liquat en la bombona de gas està completament vaporitzada o cal omplir-la.
Principi de control de pressió
Un sensor de pressió i una vàlvula de seguretat estan instal·lats a la bombona de gas. En condicions de treball normals, el sensor de pressió controla la pressió al cilindre de gas. Quan la pressió augmenta a causa de factors com l'augment de la temperatura (com l'augment de la temperatura ambient o la llum solar directa) o la vaporització de gas natural liquat, les dades es transmeten al sistema de control. Si la pressió és propera a la pressió d'obertura de la vàlvula de seguretat, el sistema de control farà sonar una alarma. Una vegada que la pressió supera el valor establert de la vàlvula de seguretat, la vàlvula de seguretat s'obre automàticament, alliberant part del gas per reduir la pressió a la bombona de gas, evitant que la bombona de gas es trenqui o altres accidents de seguretat a causa d'una pressió excessiva. Quan la pressió torna a un rang segur, la vàlvula de seguretat es tanca automàticament.
En resum, les bombones de gas natural liquat són com un tresor d'energia màgica. Tot i que el seu principi de funcionament implica canvis físics i químics complexos, emmagatzema i ens proporciona energia neta d'una manera eficient i segura. Si voleu conèixer el principi de funcionament dels cilindres de gas natural liquat, podeu seguir www.qinengwelding.com!
