專利名稱：具有多功能空溫式加熱裝置的lng加氣站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LNG加氣站加氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及具有多功能空溫式加熱裝置的 LNG加氣站。
背景技術(shù)：
LNG是液化天然氣的簡稱，它是對天然氣進(jìn)行脫水、脫烴、脫硫、清除CO2等凈化處理后，在低溫時液化處理而成，主要成分是甲烷。采用LNG可以大大降低天然氣的運輸和存儲成本。因此，LNG燃料汽車是未來汽車發(fā)展的一個主要方向之一。由于LNG燃料汽車所配置的燃?xì)獍l(fā)動機對燃料有一定要求，其正常運轉(zhuǎn)需要有額定的壓力范圍，為了滿足這一要求，就需要將飽和壓力低于設(shè)定壓力的LNG燃料調(diào)整并保持到汽車發(fā)動機所需要的壓力范圍，然后充裝到車載鋼瓶中。這一調(diào)壓過程通常在LNG加氣站完成。因此LNG加氣站，需要一個LNG儲罐調(diào)壓汽化器，來實現(xiàn)對LNG儲罐內(nèi)LNG的調(diào)壓，以將調(diào)壓后飽和壓力下的LNG充裝到車載鋼瓶中，使LNG燃料汽車氣源供給壓力穩(wěn)定。現(xiàn)有的LNG加氣站，通常包括四個具有加熱功能的裝置，分別為一個用于罐車卸車(不使用泵)的卸車增壓器、一個LNG儲罐增壓的儲罐自增壓器、一個用于LNG儲罐調(diào)壓的調(diào)壓氣化器、一個用于超量BOG放散前預(yù)熱處理的EAG復(fù)熱器。目前現(xiàn)有LNG加氣站設(shè)備繁多，占用空間大、布局困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，這種LNG加氣站的多功能空溫式加熱裝置同時具有罐車卸車(不使用泵)增壓、LNG儲罐自增壓、LNG儲罐調(diào)壓的三種功能，減少LNG加氣站的場地(或撬)的占用空間，使LNG加氣站結(jié)構(gòu)更加緊湊、布局更加簡化。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，包括罐車、低溫潛液泵、LNG儲罐、LNG加氣機、多功能空溫式加熱裝置；所述罐車設(shè)有罐車卸液口、罐車增壓出液口和罐車增壓回氣口 ；所述低溫潛液泵設(shè)有泵進(jìn)液口和泵出液口 ；所述LNG加氣機設(shè)有加氣進(jìn)口和加氣回氣口 ；所述多功能空溫式加熱裝置包括設(shè)在其兩側(cè)的增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口和增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口；
所述增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口通過設(shè)有罐車增壓入口閥的管道與罐車增壓出液口連接，罐車增壓入口閥和增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口之間的管道還通過設(shè)有增壓調(diào)壓閥和自力調(diào)節(jié)閥的管道與LNG儲罐的底部連接，并且所述增壓調(diào)壓閥和自力調(diào)節(jié)閥還并聯(lián)一條設(shè)有LNG儲罐調(diào)壓通過閥的管道；
所述增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口通過設(shè)有儲罐增壓回氣閥的管道與LNG儲罐的頂部連接，儲罐增壓回氣閥和增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口之間的管道還連接兩條支路，一支通過設(shè)有罐車增壓回氣閥的管道與罐車增壓回氣口連接，另一支通過設(shè)有儲罐調(diào)壓閥的管道與低溫潛液泵的泵出液口連接；所述低溫潛液泵的泵出液口通過設(shè)有上進(jìn)液閥的管道與LNG儲罐的頂部連接；泵進(jìn)液口通過設(shè)有下進(jìn)液閥的管道與LNG儲罐的底部連接，同時還通過設(shè)有罐車進(jìn)液閥的管道與罐車卸液口連接；
所述LNG加氣機的加氣進(jìn)口通過管道與泵出液口連接，加氣回氣口與LNG儲罐的底部連接。所述低溫潛液泵還設(shè)有氣相平衡接口，所述氣相平衡接口通過設(shè)有氣相平衡閥的管道與罐車增壓回氣口連接，并且氣相平衡閥和低溫潛液泵氣相平衡接口之間的管道通過管道與LNG儲罐的氣相空間部分連接。LNG加氣機的加氣進(jìn)口與低溫潛液泵的泵出液口之間的管道上設(shè)有安全閥。所述儲罐增壓回氣閥與LNG儲罐的氣相空間部分之間的管道上設(shè)置包括EAG復(fù)熱器的放空管路單元。所述EAG復(fù)熱器與多功能空溫式加熱裝置通過上下焊接而設(shè)計成一體。上述技術(shù)方案中，罐車卸車時有兩種方式。一種方式為有泵卸車，低溫潛液泵運行時，使用低溫潛液泵進(jìn)行罐車的卸車。卸車時，罐車中的LNG在低溫潛液泵的驅(qū)動下，從罐車流出經(jīng)過低溫潛液泵增壓后，進(jìn)入LNG儲罐的液相空間部分，從而完成卸車。另一種方式為無泵卸車，這種方式需要對罐車內(nèi)LNG進(jìn)行增壓；無泵卸車增壓時，利用多功能空溫式加熱裝置對罐車進(jìn)行增壓，使罐車內(nèi)的LNG壓力高于LNG儲罐壓力；開啟罐車與LNG儲罐上的相關(guān)閥門，將罐車中的LNG通過壓差轉(zhuǎn)注到LNG儲罐中，從而完成LNG的卸車。卸車增壓的原理是通過軟管連接罐車與LNG儲罐相關(guān)管路；罐車中的LNG經(jīng)由增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口進(jìn)入多功能空溫式加熱器，LNG在多功能空溫式加熱器內(nèi)部被加熱汽化后，由調(diào)壓回氣增壓進(jìn)液復(fù)合接口出來，再回到罐車氣相；從而使罐車內(nèi)的LNG壓力高于LNG儲罐壓力。本發(fā)明的LNG加氣站中多功能空溫式加熱器除上述提及的卸車(不使用泵)增壓功能外，還具有LNG儲罐自增壓和LNG儲罐調(diào)壓功能。在LNG加氣站運行過程中，當(dāng)LNG加氣站中的LNG儲罐壓力低于設(shè)定壓力時，LNG 儲罐中的LNG經(jīng)由增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口進(jìn)入多功能空溫式加熱器，再由增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口回到LNG儲罐的氣相空間部分，從而使LNG儲罐實現(xiàn)自增壓。LNG儲罐調(diào)壓通常是在LNG儲罐中的LNG加氣到車載鋼瓶之前進(jìn)行。當(dāng)LNG儲罐中的LNG飽和壓力(或溫度)低于設(shè)定壓力(或溫度)時，需要對LNG儲罐進(jìn)行調(diào)壓，調(diào)壓時， LNG儲罐中的LNG經(jīng)過低溫潛液泵，由增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口進(jìn)入多功能空溫式加熱器，再由增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口出來，回到LNG儲罐液相。從而實現(xiàn)對LNG儲罐的調(diào)壓， 以滿足LNG汽車正常運行所需最低飽和壓力。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明制造的加氣站減少了設(shè)備、場地、成本投資、操作簡便。2、本發(fā)明罐車卸車可以采用低溫潛液泵卸車，也可以采用無泵卸車，使LNG卸車具有兩種互為補充的卸車方式，增添備用卸車方式使其運行更為穩(wěn)定。3、本發(fā)明通過對LNG加氣站流程的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)罐車卸車(不用泵)增壓、LNG儲罐自增壓、LNG儲罐調(diào)壓共用一臺加熱裝置，相對于現(xiàn)有技術(shù)減少的設(shè)備包括LNG儲罐調(diào)壓氣化器或罐車卸車增壓器；設(shè)備數(shù)量的減少，也降低了 LNG加氣站的運行成本。
4、本發(fā)明將EAG復(fù)熱器與多功能空溫式加熱裝置采用一體化設(shè)計，使LNG加氣站的結(jié)構(gòu)更加緊湊，占用場地更小。


1、圖1為具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站流程示意圖，該多功能空溫式加熱裝置具有LNG儲罐卸車(不用泵)增壓、LNG儲罐自增壓和LNG儲罐調(diào)壓的功能。2、圖2為將圖1的多功能空溫式加熱裝置和EAG復(fù)熱器組合設(shè)計的LNG加氣站流程示意圖。圖中各附圖標(biāo)記為1-LNG儲罐；2-多功能空溫式加熱裝置；3_低溫潛液泵； 4-LNG加氣機；5-EAG復(fù)熱器；601-罐車卸液口 ；602-罐車增壓出液口 ；603-罐車增壓回氣口 ；7-放空管路單元；301-泵進(jìn)液口 ；302-泵出液口 ；401-加氣進(jìn)口 ；402-加氣回氣口 ；A-增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 ；B-增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 ；Vl-罐車增壓入口閥；V2-增壓調(diào)壓閥；V3-LNG儲罐調(diào)壓通過閥；V4-儲罐增壓回氣閥；V5-罐車增壓回氣閥； V6-儲罐調(diào)壓閥；V7-上進(jìn)液閥；V8-下進(jìn)液閥；V9-罐車進(jìn)液閥；VlO-氣相平衡閥；vcl-自力調(diào)節(jié)閥；vc2-安全閥；cvl、cv2-單向進(jìn)液閥。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1
如圖1所示，LNG加氣站的多功能空溫式加熱裝置具有LNG儲罐卸車(不用泵)增壓、 LNG儲罐自增壓和LNG儲罐調(diào)壓的功能。該LNG加氣站包括按照一定管路連接方式連接設(shè)置的罐車、低溫潛液泵3、LNG儲罐1、LNG加氣機4、EAG復(fù)熱器5。罐車設(shè)有罐車卸液口 601、罐車增壓出液口 602和罐車增壓回氣口 603 ；低溫潛液泵3設(shè)有泵進(jìn)液口 301和泵出液口 302 ；LNG加氣機4設(shè)有加氣進(jìn)口 401和加氣回氣口 402 ； 多功能空溫式加熱裝置2包括設(shè)在其兩側(cè)的增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口A和增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 B。本實施例中，管路連接方式為
增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 A通過設(shè)有罐車增壓入口閥Vl的管道與罐車增壓出液口 602連接，罐車增壓入口閥Vl和增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 A之間的管道還通過設(shè)有增壓調(diào)壓閥V2和自力調(diào)節(jié)閥vcl的管道與LNG儲罐的底部連接，并且所述增壓調(diào)壓閥V2和自力調(diào)節(jié)閥vcl還并聯(lián)一條設(shè)有LNG儲罐調(diào)壓通過閥V3的管道。增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 B通過設(shè)有儲罐增壓回氣閥V4的管道與LNG儲罐的頂部連接，儲罐增壓回氣閥V4和增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 B之間的管道還連接兩條支路，一支通過設(shè)有罐車增壓回氣閥V5的管道與罐車增壓回氣口 603連接，另一支通過設(shè)有儲罐調(diào)壓閥V6的管道與低溫潛液泵3的泵出液口 302連接。低溫潛液泵3的泵出液口 302還通過設(shè)有上進(jìn)液閥V7的管道與LNG儲罐的頂部連接；泵進(jìn)液口 301通過設(shè)有下進(jìn)液閥V8的管道與LNG儲罐的底部連接，同時還通過設(shè)有罐車進(jìn)液閥V9的管道與罐車卸液口 601連接。LNG加氣機的加氣進(jìn)口 401也通過管道與泵出液口 302連接，加氣回氣口 402與 LNG儲罐的底部連接。低溫潛液泵還設(shè)有氣相平衡接口，所述氣相平衡接口通過設(shè)有氣相平衡閥VlO的管道與罐車增壓回氣口 603連接，并且氣相平衡閥VlO和低溫潛液泵氣相平衡接口之間的管道通過管道與LNG儲罐氣相空間部分連接。為保證低溫潛液泵內(nèi)液體的單向流動，在低溫潛液泵的泵進(jìn)液口 301附近設(shè)置有單向進(jìn)液閥cvl ；泵出液口 302附近設(shè)有單向進(jìn)液閥cv2。LNG加氣機的加氣進(jìn)口 401與低溫潛液泵3的泵出液口 302之間的管道上設(shè)有安全閥vc2，用于緊急狀態(tài)下切斷加氣流程。在儲罐增壓回氣閥V4與LNG儲罐頂部的連接管道上放空管路單元7。放空管路單元的連接方式按照現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置，設(shè)置方式為儲罐增壓回氣閥V4與LNG儲罐頂部的連接管道上連接出兩條支管路，再匯總為一條入口管道進(jìn)入EAG復(fù)熱器，經(jīng)EAG復(fù)熱器后，通過在出口管道設(shè)置的集中放散口放散。并且在兩條支管路上分別設(shè)置一個安全閥和一個截止閥；在入口管道上還設(shè)置安全放散口，用于加熱前BOG的少量放散。本實施例的操作流程為 1.罐車的無泵卸車增壓
卸車增壓時，通過軟管連接罐車與LNG儲罐；關(guān)閉V4、VlO閥，開啟VI、V5閥，此時，罐車中的LNG由罐車增壓出液口 602出來，經(jīng)過罐車增壓入口閥Vl從增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 A端進(jìn)入多功能空溫式加熱器，再由增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 B端出來，經(jīng)過罐車增壓回氣閥V5通過罐車增壓回氣口 603回到罐車氣相；從而實現(xiàn)對罐車的增壓。即罐車內(nèi)的 LNG壓力高于LNG儲罐壓力；罐車中的LNG便通過壓差由軟管轉(zhuǎn)注到LNG儲罐中，從而完成 LNG的卸車。2. LNG儲罐調(diào)壓
當(dāng)LNG儲罐中的LNG飽和壓力(或溫度)低于設(shè)定壓力(或溫度)時，需要對LNG儲罐進(jìn)行調(diào)壓，以滿足LNG汽車正常運行所需最低飽和壓力。關(guān)閉VI、V2、V4、V7、V5、VlOjP vc2 閥，開啟V8、V3、V6閥。此時，LNG儲罐中的LNG由儲罐底部流出，經(jīng)過下進(jìn)液閥V8、單向進(jìn)液閥cvl由泵進(jìn)液口 301進(jìn)入低溫潛液泵，再由泵出液口 302出來，經(jīng)過儲罐調(diào)壓閥V6、由增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 B端進(jìn)入多功能空溫式加熱器，加熱增壓汽化后的LNG由增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 B端出來，經(jīng)過LNG儲罐調(diào)壓通過閥V3，回到LNG儲罐底部的液相。 從而實現(xiàn)對LNG儲罐的調(diào)壓。3. LNG儲罐自增壓:
在LNG加氣站運行過程中，當(dāng)LNG加氣站中的LNG儲罐壓力低于設(shè)定壓力時，關(guān)閉V3、 Vl閥，開啟V2閥。此時，通過設(shè)置的自力調(diào)壓閥vcl的作用，LNG儲罐中的LNG由底部流出， 經(jīng)過增壓調(diào)壓閥V2和自理調(diào)節(jié)閥vcl，由增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 A端多功能空溫式加熱裝置，由增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口 B端出來后，經(jīng)過儲罐增壓回氣閥V4，回到LNG儲罐的頂部，從而實現(xiàn)了對儲罐進(jìn)行自動增壓。4.罐車經(jīng)泵卸車
罐車經(jīng)泵卸車時，關(guān)閉V6、V8閥、和vc2閥，開啟V9、V7閥；罐車中的LNG經(jīng)過罐車進(jìn)液閥V9、單向進(jìn)液閥cvl，由泵進(jìn)液口 301進(jìn)入低溫潛液泵被加壓后，從泵出液口 302流出， 經(jīng)單向進(jìn)液閥cv2、上進(jìn)液閥V7，從LNG儲罐的頂部進(jìn)入LNG儲罐，從而完成卸車。實施例2
本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別僅在于所述EAG復(fù)熱器5與多功能空溫式加熱裝置2通過上下焊接而設(shè)計成一體。EAG復(fù)熱器5與多功能空溫式加熱裝置2焊接成一體后，EAG復(fù)熱器5與多功能空溫式加熱裝置2內(nèi)部的管路連接方式都沒有改變，因此，所有操作運行方式也和實施例1相同。但是采用這種一體化設(shè)計后，使LNG加氣站的設(shè)備數(shù)目減少，結(jié)構(gòu)更加緊湊，使設(shè)備之間的布局也更方便。如上所述，便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，其特征在于，包括罐車、低溫潛液泵 (3)、LNG儲罐(1)、LNG加氣機(4)、多功能空溫式加熱裝置O)；所述罐車設(shè)有罐車卸液口(601)、罐車增壓出液口(60 和罐車增壓回氣口(60 ；所述低溫潛液泵設(shè)有泵進(jìn)液口 (301)和泵出液口(302)；所述LNG加氣機設(shè)有加氣進(jìn)口(401)和加氣回氣口(402)；所述多功能空溫式加熱裝置包括設(shè)在其兩側(cè)的增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口(A)和增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口(B)；所述增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口(A)通過設(shè)有罐車增壓入口閥(Vl) 的管道與罐車增壓出液口(602)連接，罐車增壓入口閥(VI)和增壓進(jìn)液調(diào)壓回氣復(fù)合接口 (A)之間的管道還通過設(shè)有增壓調(diào)壓閥(V2)和自力調(diào)節(jié)閥(vcl)的管道與LNG儲罐的底部連接，并且所述增壓調(diào)壓閥(V2)和自力調(diào)節(jié)閥(vcl)還并聯(lián)一條設(shè)有LNG儲罐調(diào)壓通過閥 (V3)的管道；所述增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口(B)通過設(shè)有儲罐增壓回氣閥(V4)的管道與LNG儲罐的頂部連接，儲罐增壓回氣閥(V4)和增壓回氣調(diào)壓進(jìn)液復(fù)合接口(B)之間的管道還連接兩條支路，一支通過設(shè)有罐車增壓回氣閥(V5)的管道與罐車增壓回氣口(603)連接，另一支通過設(shè)有儲罐調(diào)壓閥(V6)的管道與低溫潛液泵(3)的泵出液口(302)連接；所述低溫潛液泵(3)的泵出液口(302)通過設(shè)有上進(jìn)液閥(V7)的管道與LNG儲罐的頂部連接； 泵進(jìn)液口(301)通過設(shè)有下進(jìn)液閥(V8)的管道與LNG儲罐的底部連接，同時還通過設(shè)有罐車進(jìn)液閥(V9)的管道與罐車卸液口(601)連接；所述LNG加氣機的加氣進(jìn)口(401)通過管道與泵出液口(302)連接，加氣回氣口(402) 與LNG儲罐的底部連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，其特征在于，所述低溫潛液泵還設(shè)有氣相平衡接口，所述氣相平衡接口通過設(shè)有氣相平衡閥(VlO)的管道與罐車增壓回氣口(60 連接，并且氣相平衡閥(VlO)和低溫潛液泵氣相平衡接口之間的管道通過管道與LNG儲罐的氣相空間部分連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，其特征在于LNG 加氣機的加氣進(jìn)口(401)與低溫潛液泵(3)的泵出液口(302)之間的管道上設(shè)有安全閥 (vc2)0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，其特征在于，所述儲罐增壓回氣閥(V4)與LNG儲罐的氣相空間部分之間的管道上設(shè)置包括EAG復(fù)熱器(5) 的放空管路單元(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，其特征在于所述EAG復(fù)熱器(5)與多功能空溫式加熱裝置( 通過上下焊接而設(shè)計成一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有多功能空溫式加熱裝置的LNG加氣站，該LNG加氣站包括由管道組成的管路系統(tǒng)；及由管路系統(tǒng)連接的罐車、低溫潛液泵3、LNG儲罐1、LNG加氣機4、和EAG復(fù)熱器5。本發(fā)明管路系統(tǒng)的設(shè)置使罐車卸車(不用泵)增壓、LNG儲罐增壓、LNG儲罐調(diào)壓共用一臺多功能空溫式加熱裝置，并將該多功能空溫式加熱裝置與EAG復(fù)熱器組合成一體設(shè)計，減少了LNG加氣站的設(shè)備、場地、成本投資、并且操作簡便。
文檔編號F17D3/01GK102230574SQ20111013160
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者廖興才, 李煒, 程星宇 申請人:成都深冷科技有限公司