專利名稱：液化天然氣儲存系統(tǒng)和加氣裝置及發(fā)動機的供氣裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液化天然氣的儲存系統(tǒng)、液化天然氣的加氣裝置以及發(fā)動機的供
氣直O(jiān)
背景技術：
液化天然氣(Liquefied Natural feis，通常用縮寫LNG表示)作為一種清潔能源， 是汽車理想的替代燃料之一。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和汽車保有量的高速增長，正面臨汽車能源需求與環(huán)境保護的雙重巨大壓力。我國石油的探明儲量僅占世界的2.4%，1993 年起我國已成為石油純進口國，2000年我國石油總需求的三分之一已從國外進口，2010年我國石油總需求的47%需進口，我國石油的供應將嚴重不足。目前，我國正在運行的LNG液化裝置(站)已經(jīng)達到30余座，總生產能力已達到約 1000萬Nm3/d ；與此同時，從國外進口的液化天然氣也達到了相當規(guī)模，LNG的原料供應問題已經(jīng)得到初步解決，使大規(guī)模發(fā)展LNG汽車具備了相當?shù)臈l件。這樣，大規(guī)模發(fā)展LNG加氣站已經(jīng)成為LNG汽車廣泛應用的一個必要前提。但是，開發(fā)LNG加氣站是一個技術含量較高的系統(tǒng)工程，已建成的LNG加氣站建造成本高、運行費用高，已經(jīng)成為制約LNG汽車發(fā)展的一個重要因素。其中，復雜的加氣工藝流程，是導致制造成本以及運行費用高的重要原因?，F(xiàn)有的LNG加氣站，其工藝流程包括四個步驟卸車流程、調壓流程、加氣流程、卸壓流程。各流程的主要作用如下
卸車流程是把集裝箱或汽車槽車內的LNG轉移至LNG加氣站儲罐內； 調壓流程在給汽車加液之前首先對儲罐中的LNG進行調壓，使之成為飽和液體方可給汽車加氣；
加氣流程儲罐中的飽和液體LNG通過泵加壓后由加氣槍給汽車加氣；卸壓流程在給儲罐調壓過程中，儲罐中的液體同時在不斷的蒸發(fā)和氣化，這部分氣化了的氣體如不及時排出，儲罐壓力會越來越大，當儲罐壓力大于設定值時，相關閥門打開，釋放儲罐中的氣體， 降低壓力，保證儲罐安全。由于目前的加氣站都采用高壓加氣方式，因此在給汽車加液前都必須對儲罐進行調壓，使儲罐中飽和液體的壓強超過汽車鋼瓶中的壓強，這導致高壓加氣方式存在下列缺占.
^ \\\ ·
在給汽車加氣時，會使汽車鋼瓶壓強增大，為保持儲罐和汽車鋼瓶的壓差，實現(xiàn)順利加氣，必須使鋼瓶中的氣體通過回氣槍直接排出至外界，加大了天然氣的損耗；儲罐的卸壓流程也導致了天然氣的大量損耗；高壓加氣方式的加氣時間通常較長，一般在5 7分鐘； 由于儲罐內必須保持很高壓強，因此經(jīng)常需要進行排空，其排空周期一般為2 3天；調壓流程經(jīng)歷時間較長，對汽車進行加氣時，預啟動時間長。當前加注系統(tǒng)的這些缺點嚴重制約了 LNG液化天然氣汽車的推廣應用。因此，發(fā)展一種新型的LNG液化天然氣加注系統(tǒng)已經(jīng)成為了 LNG汽車廣泛應用的必要條件之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可常壓或低壓加注、并可減少環(huán)境污染、 節(jié)約資源的液化天然氣儲存系統(tǒng)。為解決上述的技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為液化天然氣儲存系統(tǒng)，包括LNG儲罐、壓力控制系統(tǒng)和氣泵，所述的LNG儲罐的底部開設有輸出口，輸出口上設置有第一閥門，LNG儲罐的頂部開設有排氣口，所述的壓力控制系統(tǒng)包括壓力傳感器及壓力控制器，壓力傳感器設置在所述的LNG儲罐上，所述的排氣口上并接有第七閥門和第六閥門， 第六閥門通過第一管路與氣泵的輸入口相連通，所述的LNG儲罐底部上還開設有儲罐回氣口，儲罐回氣口上設置有第五閥門，氣泵的輸出口上通過第二管路與第五閥門相連通。所述的LNG儲罐的底部還設置有用于與回氣槍相連通的回氣槍回氣口，回氣槍回氣口上設置有第四閥門。本發(fā)明所要解決的進一步的技術問題是提供一種可常壓或低壓加注、并可減少環(huán)境污染和節(jié)約資源的液化天然氣加氣裝置。為解決上述進一步的技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為液化天然氣加氣裝置， 包括低溫泵和加氣機以及上述結構的儲存系統(tǒng)，該儲存系統(tǒng)的LNG儲罐上的第一閥門通過第九管路與低溫泵的輸入口相連通，低溫泵的輸出口與加氣機的輸入口相連通。所述的LNG儲罐的底部還設置有用于與回氣槍相連通的回氣槍回氣口，回氣槍回氣口上設置有第四閥門；加氣機的回氣槍通過第八管路與第四閥門相連通。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供一種可采用通過常壓或低壓加注的氣瓶的發(fā)動機的供氣裝置。為解決上述的另一個技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為發(fā)動機的供氣裝置，包括氣瓶，氣瓶上設置有加注口、加注回氣口和輸出口，所述的輸出口上設置有第三閥門，第三閥門通過第五管路與自增壓器的輸入口相連通，自增壓器的輸出口通過第十管路與發(fā)動機的輸入口相連通。所述的汽車氣瓶上還設置有自增壓回氣口，自增壓回氣口通過第六管路與自增壓器的增壓口相連通。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明所述的液化天然氣儲存系統(tǒng)構建的液化天然氣加氣裝置，不再需要調壓裝置，采用常壓或者低壓的方法對氣瓶進行加氣，實現(xiàn)了對氣瓶的無預冷加氣，而且，氣化的天然氣可以通過氣泵送回LNG儲罐液化，減少了天然氣的損耗， 減少環(huán)境污染，節(jié)約了資源；此外，加注過程中產生的氣相天然氣通過LNG儲罐的回氣槍回氣口送入LNG儲罐液化，進一步減少了天然氣的損耗，減少了環(huán)境污染，節(jié)約了資源；而且， 對氣瓶的加氣可以縮短至2 3分鐘；由于采用低壓儲存，LNG儲罐的排空周期可延長至15 天左右。本發(fā)明所述的發(fā)動機供氣裝置由于采用了自增壓器，從而可以采用通過上述液化天然氣加氣裝置加注的氣瓶正常為發(fā)動機供氣。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖中1、LNG儲罐，2、第七閥門，3、第六閥門，4、第一管路，5、壓力控制系統(tǒng)，6、第五閥門，7、氣泵，8、第二管路，9、第四閥門，10、低溫泵，11、第二閥門，12、加氣機，13、第三管路，14、第四管路，15、氣瓶，16、第八閥門，17、第五管路，18、第六管路，19、第三閥門，20、自
增壓器，21、發(fā)動機，22、第七管路，23、第八管路，M、第一閥門，25、第九管路，沈、第十管路。
具體實施例方式下面結合附圖，詳細描述本發(fā)明的具體實施方案。如圖1所示，本發(fā)明所述的液化天然氣儲存系統(tǒng)，包括LNG儲罐1，LNG儲罐1的底部開設有輸出口，輸出口上設置有第一閥門24，LNG儲罐1的頂部開設有排氣口，所述的儲存系統(tǒng)還包括有壓力控制系統(tǒng)5和氣泵7，壓力控制系統(tǒng)5包括壓力傳感器及壓力控制器(壓力傳感器和壓力控制器屬于本技術領域的常規(guī)技術，圖中未詳細描述)，壓力傳感器設置在所述的LNG儲罐1上，所述的排氣口上并接有第七閥門2和第六閥門3，第六閥門 3通過第一管路4與氣泵7的輸入口相連通，所述的LNG儲罐1底部上還開設有儲罐回氣口，儲罐回氣口上設置有第五閥門6，氣泵7的輸出口上通過第二管路8與第五閥門6相連通；所述的第七閥門2和第六閥門3以及第五閥門6的控制端與所述的壓力控制器相連；本實施例中，所述的LNG儲罐1的底部還設置有用于與回氣槍相連通的回氣槍回氣口，回氣槍回氣口上設置有第四閥門9。采用上述液化天然氣儲存系統(tǒng)的加氣裝置，還包括有低溫泵10和加氣機12，該儲存系統(tǒng)的LNG儲罐1上的第一閥門M通過第九管路25與低溫泵10的輸入口相連通，低溫泵10的輸出口與加氣機12的輸入口相連通；加氣機12的回氣槍通過第八管路23與第四閥門9相連通。如圖1所示，本發(fā)明所述的發(fā)動機的供氣裝置，包括氣瓶15，氣瓶15上設置有加注口、加注回氣口和輸出口，所述的輸出口上設置有第三閥門19，第三閥門19通過第五管路17與自增壓器20的輸入口相連通，自增壓器20的輸出口通過第十管路沈與發(fā)動機21 的輸入口相連通；所述的汽車氣瓶15上還設置有自增壓回氣口，自增壓回氣口通過第六管路18與自增壓器20的增壓口相連通。接下來，系統(tǒng)地描述一下給氣瓶15加注的過程首先，關閉第三閥門19和第八閥門16，自增壓器20停止工作；然后，加氣機12的第三管路13和第四管路14聯(lián)接上氣瓶15， 第一閥門對、第二閥門11和第四閥門9打開，低溫泵10啟動，氣瓶15內的高壓天然氣通過第四管路14和第八管路23從回氣槍回氣口送入LNG儲罐1中的液體部分，經(jīng)冷卻后液化。 這樣，氣瓶15內的壓強逐漸降低，當加氣壓強大于氣瓶15內的壓強時，開始對氣瓶15進行加氣；當LNG儲罐1內的壓強上升時，壓力控制系統(tǒng)5發(fā)出觸發(fā)信號，打開第五閥門6和第六閥門3，氣泵7啟動，氣相的天然氣經(jīng)過第一管路4和第二管路8從儲罐回氣口進入LNG 儲罐1的液體部分，經(jīng)冷卻后液化，LNG儲罐1內壓強降低，維持低壓，當LNG儲罐1內的液相部分由于溫度升高，不能液化氣相天然氣時，LNG儲罐1內的壓強將會持續(xù)升高，這時，壓力控制系統(tǒng)5發(fā)出觸發(fā)信號，開啟第七閥門2，排出高壓氣體，降低LNG儲罐1中的壓強。發(fā)動機21工作時，液態(tài)天然氣通過第五管路17送至自增壓器20，由自增壓器20 對液態(tài)天然氣進行氣化增壓，經(jīng)過增壓后，滿足發(fā)動機21工作的高壓氣相天然氣進入到發(fā)動機21中，過高的氣相天然氣則通過第六管路18回送到氣瓶15中，用于增大氣瓶15內的壓強。
權利要求
1.液化天然氣儲存系統(tǒng)，包括LNG儲罐(1)，LNG儲罐(1)的底部開設有輸出口，輸出口上設置有第一閥門(24)，LNG儲罐(1)的頂部開設有排氣口，其特征在于所述的儲存系統(tǒng)還包括有壓力控制系統(tǒng)(5)和氣泵(7)，壓力控制系統(tǒng)包括壓力傳感器及壓力控制器，壓力傳感器設置在所述的LNG儲罐(1)上，所述的排氣口上并接有第七閥門(2)和第六閥門 (3)，第六閥門(3)通過第一管路(4)與氣泵(7)的輸入口相連通，所述的LNG儲罐(1)底部上還開設有儲罐回氣口，儲罐回氣口上設置有第五閥門(6)，氣泵(7)的輸出口上通過第二管路(8)與第五閥門(6)相連通。
2.如權利要求1所述的液化天然氣儲存系統(tǒng)，其特征在于所述的LNG儲罐(1)的底部還設置有用于與回氣槍相連通的回氣槍回氣口，回氣槍回氣口上設置有第四閥門(9)。
3.如權利要求1所述的液化天然氣加氣裝置，包括儲存系統(tǒng)、低溫泵(10)和加氣機 (12)，其特征在于所述的儲存系統(tǒng)采用了權利要求1所述的儲存系統(tǒng)，該儲存系統(tǒng)的LNG 儲罐(1)上的第一閥門(24)通過第九管路(25)與低溫泵(10)的輸入口相連通，低溫泵(10) 的輸出口與加氣機(12)的輸入口相連通。
4.如權利要求3所述的液化天然氣加氣裝置，其特征在于所述的LNG儲罐(1)的底部還設置有用于與回氣槍相連通的回氣槍回氣口，回氣槍回氣口上設置有第四閥門(9);加氣機(12 )的回氣槍通過第八管路(23 )與第四閥門(9 )相連通。
5.發(fā)動機的供氣裝置，包括汽車氣瓶(15)，其特征在于所述的汽車氣瓶(15)上設置有加注口、加注回氣口和輸出口，所述的輸出口上設置有第三閥門(19)，第三閥門(19)通過第五管路(17)與自增壓器(20)的輸入口相連通，自增壓器(20)的輸出口通過第十管路 (26)與發(fā)動機(21)的輸入口相連通。
6.如權利要求5所述的發(fā)動機的供氣裝置，其特征在于所述的汽車氣瓶(15)上還設置有自增壓回氣口，自增壓回氣口通過第六管路(18)與自增壓器(20)的增壓口相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種常壓或低壓加注、并可減少環(huán)境污染、節(jié)約資源的液化天然氣儲存系統(tǒng)，包括LNG儲罐、壓力控制系統(tǒng)和氣泵，LNG儲罐的底部開設有輸出口，輸出口上設置有第一閥門，LNG儲罐的頂部開設有排氣口，壓力控制系統(tǒng)中的壓力傳感器設置在LNG儲罐上，排氣口上并接有第七閥門和第六閥門，第六閥門通過第一管路與氣泵的輸入口相連通，LNG儲罐底部上還開設有儲罐回氣口，儲罐回氣口上設置有第五閥門，氣泵的輸出口上通過第二管路與第五閥門相連通。本發(fā)明還公開了一種加氣裝置以及使用通過該加氣裝置加注的氣瓶為發(fā)動機供氣的裝置，該供氣裝置主要用于為LNG汽車的發(fā)動機供氣，加氣裝置主要用于為LNG汽車的氣瓶加注LNG。
文檔編號F17D1/02GK102230569SQ20111010893
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者張建紅, 張永康, 張磊, 戴峰澤, 殷勁松, 魯金忠 申請人:張家港富瑞特種裝備股份有限公司