一種車載lng瓶組氣化供應站的製作方法

2023-06-07 12:46:31 2

專利名稱：一種車載lng瓶組氣化供應站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種LNG瓶組氣化供應站，尤其涉及一種車載LNG瓶組氣化供應站，屬於燃氣輸配和應用技術領域。
背景技術：
LNG (Liquid Natural Gas，液化天然氣)，是天然氣甲烷在常壓下，在_162°C的液化產物，體積是同質量天然氣的體積的1/600，主要成分是甲烷，還含有乙烷、丙烷等烴類，幾乎不含水、硫、二氧化碳等物質，是一種高效清潔的能源。LNG實際存儲環境溫度遠高於液化溫度，且小型LNG氣化站多採用杜瓦瓶作為儲存容器，雖然杜瓦瓶具備保溫隔熱的效果，但隔熱不可能達到100%，瓶內溫度難免會上升，造成瓶內升壓，因此LNG總是存在氣化蒸發的情況，根據這種實際情況，目前常規的小型LNG氣化站的工藝流程參見圖1:LNG液相和氣相路各自對應一路匯氣管，並通過各自的空溫氣化器，而後各自調壓後氣體進行匯總，該氣相路業內稱為BOG (Boil-Off Gas，蒸發氣體)路，其作用是使得氣相蒸發的氣體通過管道傳送，最後與液相氣化後的氣體匯合，對下遊進行供氣，否則蒸發氣體只能高空排空，如圖1所示，造成汙染和能源浪費。由於安全考慮，必須對氣相路設置氣體的高空放空裝置。將LNG瓶組氣化供應站集成在車上，形成車載的形式，實現可移動的車載LNG瓶組氣化供應站，長期以來是業內希望解決的技術問題，但是由於裝備的體積、安裝布局等問題，還是難以實現。因此，現有的小型LNG瓶組供應站主要存在以下問題:I)由於氣相路和液相 路均設立獨立的氣化器，以及各種調節閥，各自獨立的進行工作，造成結構比較複雜，設備數量比較多，由於部件較多，結構複雜，難以實現橇裝式的結構，即使實現了橇裝式的結構，其體積也較大，無法形成車載LNG瓶組氣化供應站。2)氣相路壓力很低時液相路僅靠LNG杜瓦瓶瓶內和氣化器內的液位差的來驅動，很難保證液相下遊的供液量，系統的可靠性差。一旦發現無法向下遊正常供氣，就需要管理人員到現場用杜瓦瓶自帶的增壓裝置向氣相進行手動增壓，利用杜瓦瓶氣相對液相的壓力增加液相的流量；一旦下遊供氣壓力過高，也需要操作人員操控閥門進行調壓，這種需要操作人員進行頻繁操控的方式十分繁瑣，不利於車載形式的實現。
發明內容本實用新型旨在解決上述技術問題，採取了以下技術方案:一種車載LNG瓶組氣化供應站，包括LNG瓶組，氣相路、液相路，所述氣相路設有第一自力式調節閥A13，液相路設有第二自力式調節閥A12，第一自力式調節閥A13還與單向閥A14串聯連接，氣相路與液相路並聯後再與後續氣化設備進行串聯連接；所述第二自力式調節閥A12為常開式，其動作壓力設為N，所述第一自力式調節閥A13為常閉式，其動作壓力設為M ;第一自力式調節閥A13前端的感受壓力低於M時，保持關閉，第一自力式調節閥A13前端的感受壓力高於M時打開，進行卸壓；第二自力式調節閥A12的後端感受壓力高於N時關閉，反之，為打開狀態；所述N小於M。所述車LNG瓶組包括四個LNG瓶I。 所述氣化設備包括一個氣化器2。所述氣化器2上方開設天窗，以便氣化器與空氣進行換熱。所述第一自力式調節閥A13和單向閥A14、第二自力式調節閥A12各自與一個截止閥並聯連接後，再與後續氣化設備進行串聯連接。所述車載LNG瓶組氣化供應站包括橇座3，所述LNG瓶組1、氣化器2橇裝與橇座3上，所述橇座3呈矩形，固定在車箱內，以便實現車載的形式。本實用新型的特點在於:通過液相路和氣相路各自設置一個合適的自力式調節閥，氣相路的為常閉式自力調節閥，液相路的是常開式自力調節閥，當其兩路匯總壓力平衡，當第二自力式調節閥A12後端的液體壓力大於N時，第二自力式調節閥A12關閉，進行供液截流，減小直至關閉液體流量；第二自力式調節閥A13、A12的後端相通，當第一自力式調節閥A13前端的感受壓力大於M時，第一自力式調節閥A13開啟，進行卸壓，氣體流至下遊管路，N小於M，由於第一自力式調節閥A13前端的壓力與第二自力式調節閥A12後端的壓力十分接近，如此設置可以使第一、第二自力式調節閥A13、A12不同時打開，兩路交錯運行，使得運行流程更加清晰。第一自力式調節閥A13關閉時，保持LNG瓶內的氣相部位的壓力，從而使得瓶內氣相對瓶內液相產生推壓作用，該推壓作用的壓力足以提供液相的驅動力，使得LNG瓶與氣化器高度位置沒有嚴格的高度差要求。本實用新型利用氣相路和液相路的相關性，取消了現有小型LNG氣化供應站常規的氣相路單獨的氣化過程，從而取消氣相路的氣化器、相關管道、閥門等，大大縮減了設備體積，以便實現車載的 形式，而且仍然能夠滿足對LNG受熱升壓後進行卸壓，卸壓時不直接排放，不會造成大氣汙染，也不會對氣體造成浪費；自動為LNG瓶液相提供動力，氣化供液不足時，不需要操作人員在現場對杜瓦瓶進行自增壓的操作，既降低了人員的工作量，也降低了系統對人員技術能力的依賴程度。同時也極大的減少因液相驅動力不足造成氣化供液不足發生或中斷的發生停氣事故的概率。

圖1是現有的LNG瓶組氣化供應站的工藝流程示意圖。圖2是本實用新型LNG瓶組氣化供應站的工藝流程示意圖。圖3是圖2中X部位的放大示意圖。圖4是本實用新型車載LNG瓶組氣化供應站的主視示意圖。圖5是圖4的俯視示意圖。圖6是LNG瓶組氣化供應站橇裝結構立體示意圖。圖7是圖6中部分結構的放大示意圖。圖8是調壓橇的結構示意圖。圖9是調壓撬安裝在車廂內的結構示意圖。其中，1、LNG瓶，2、氣化器，3、橇座，A12、第二自力式調節閥，A13、第一自力式調節閥。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進一步說明。參加圖2-圖7，一種車載LNG (液態天然氣)瓶組氣化站，通過對LNG瓶I內的液態天然氣進行氣化、調壓後對下遊進行供氣，LNG瓶的氣相路、液相路分別與第一自力式調節閥A13、第二自力式調節閥A12連接，第一自力式調節閥A13還與單向閥A14串聯連接，目的是使得氣相氣體只能向下遊卸壓，而不會倒流回LNG瓶內，氣相、液相兩路並聯後再與後續氣化設備進行串聯連接；第二自力式調節閥A12為常開式，其動作壓力設為N，第一自力式調節閥A13為常閉式，其動作壓力設為M ;第二自力式調節閥A12的後端感受壓力高於N時關閉，進行供液節流，反之打開，提升供液流量；第一自力式調節閥A13前端的感受壓力低於M，為關閉狀態，氣相由於蒸發作用而升壓，LNG瓶氣相的壓力為其液相提供供液動力；第一自力式調節閥A13前端的感受壓力高於M時打開，進行卸壓，因此能夠維持氣相路的壓力始終低於M, M為設定的安全壓力。N小於M,由於第一自力式調節閥A13前端的壓力與第二自力式調節閥A12後端的壓力十分接近，設置N小於M可以使第一、第二自力式調節閥A13、A12不同時打開，兩路交錯運行，使得運行流程更加清晰。當下遊用氣量減少時，下遊供液管道的壓力上升，第二自力式調節閥A12後端的壓力先達到N，因此先進行關閉，停止供液，但LNG瓶內的壓力繼續上升，第一自力式調節閥A13前端的壓力達到M，進行卸壓，卸壓後第一自力式調節閥A13關閉，維持一定的供液壓力。當下遊用氣量增加時，下遊供液管道的壓力降低，壓力降低後，第二自力式調節閥A12後端的壓力先降至N，A12恢復打開狀態，向下遊進行供液，保證向下遊的正常供氣。LNG蒸發產生的壓力施加給LNG瓶的液相，從而為LNG瓶提供了供液動力，該供液動力只需達到1kg，就足以提供LNG瓶的供液動力，而無需通過LNG瓶與氣化器高度差的布局來施加供液動力，大大降低了車載式氣化站布局上的苛刻要求。
第一自力式調節閥A13和單向閥A14所在的氣相路、第二自力式調節閥A12所在的液相路各自與一個截止閥並聯連接，從而在自力式調節閥出現故障時候能夠手動將其打開，直接向下遊的氣化器提供氣液混合物。參見圖4-圖6，LNG瓶組橇裝於橇座3上、氣化器2也橇裝於橇座3上，橇座3呈矩形，整個供應站的結構高度緊湊，布局合理。氣化器2的上方開設天窗，以便氣化器2與外界空氣進行換熱，使LNG進行氣化。實際實施的過程中，參見圖8-圖9，也可以將調壓裝置單獨進行橇裝式設計，將撬裝式調壓裝置，包括氣化器、各種閥門等安裝在可移動的車箱內，通過其上設置的的氣液連接管道，與其他車載存儲橇或小型氣化站進行對接，從而實現調壓裝置的撬裝和可移動。本實用新型是通過研究常規流程中存在的缺陷，研究了 LNG液相和氣相的相互關係，並考慮LNG低溫深冷工質的本身特性，重新設計氣化站結構及其工藝流程，從而大大縮小了 LNG瓶組氣化站的體積，便於車載化的成橇設計。
權利要求1.一種車載LNG瓶組氣化供應站，包括LNG瓶組，氣相路、液相路，其特徵在於: 所述氣相路設有第一自力式調節閥(A13)，液相路設有第二自力式調節閥(A12)，第一自力式調節閥(A13)還與單向閥(A14)串聯連接，氣相路與液相路並聯後再與後續氣化設備進行串聯連接； 所述第二自力式調節閥(A12)為常開式，其動作壓力設為N，所述第一自力式調節閥(A13)為常閉式，其動作壓力設為M ;第一自力式調節閥(A13)前端的感受壓力低於M時，保持關閉，第一自力式調節閥(A13)前端的感受壓力高於M時打開，進行卸壓；第二自力式調節閥(A12)的後端感受壓力高於N時關閉，反之，為打開狀態；所述N小於M。
2.如權利要求1所述的車載LNG瓶組氣化供應站，其特徵在於:所述LNG瓶組包括四個 LNG 瓶(I)。
3.如權利要求1所述的車載LNG瓶組氣化供應站，其特徵在於:所述氣化設備包括一個氣化器(2)。
4.如權利要求3所述的車載LNG瓶組氣化供應站，其特徵在於:所述氣化器(2)上方開 設天窗。
5.如權利要求1所述的車載LNG瓶組氣化供應站，其特徵在於:所述第一自力式調節閥(A13)和單向閥(A14)、第二自力式調節閥(A12)各自與一個截止閥並聯連接後，再與後續氣化設備進行串聯連接。
6.如權利要求3所述的車載LNG瓶組氣化供應站，其特徵在於:所述車載LNG瓶組氣化供應站包括橇座(3 )，所述LNG瓶組(I)、氣化器(2 )橇裝於橇座(3 )上，所述橇座(3 )呈矩形，固定在車箱內。
專利摘要本實用新型涉及一種車載LNG瓶組氣化供應站，包括LNG瓶組，氣相路、液相路，其特徵在於所述氣相路設有第一自力式調節閥(A13)，液相路設有第二自力式調節閥(A12)，第一自力式調節閥(A13)還與單向閥(A14)串聯連接，氣相路與液相路並聯後再與後續氣化設備進行串聯連接；所述第二自力式調節閥(A12)為常開式，其動作壓力設為N，所述第一自力式調節閥(A13)為常閉式，其動作壓力設為M；第一自力式調節閥(A13)前端的感受壓力低於M時，保持關閉，第一自力式調節閥(A13)前端的感受壓力高於M時打開，進行卸壓；第二自力式調節閥(A12)的後端感受壓力高於N時關閉，反之，為打開狀態；所述N小於M。
文檔編號F17D3/01GK203147279SQ20132014560
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者曹暉, 錢江, 彭洲煒, 張宇軒, 段振兵, 潘良 申請人:上海飛奧燃氣設備有限公司