一種lg氣化系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種LG氣化系統(tǒng)，安裝在用于輸送LG的液化氣管線上，包括用于加熱和氣化LG的氣體化部件、通入加熱換熱介質(zhì)與氣化換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換器、為氣化換熱介質(zhì)提供動(dòng)力的循環(huán)泵、用于緩沖氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響的膨脹水柜以及氣化換熱介質(zhì)管線，該氣化換熱介質(zhì)管線將氣體化部件、膨脹水柜、循環(huán)泵和熱交換器依次連接在一起，形成氣化換熱介質(zhì)的閉式循環(huán)；所述循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)氣化換熱介質(zhì)不斷進(jìn)行閉式循環(huán)，在熱交換器中與加熱換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換而溫度上升，繼而在氣體化部件中加熱LG并將該LG氣化為氣體，氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響在膨脹水柜中得到緩沖。本發(fā)明提高了氣體溫度穩(wěn)定性，減少了泄漏風(fēng)險(xiǎn)，適用于在輪船上氣化液化氣。
【專利說(shuō)明】一種LG氣化系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液態(tài)物質(zhì)的氣化，更明確地說(shuō)，涉及一種將液化氣(liquefied gas, LG)有效地氣化為氣體的系統(tǒng)和方法，屬于熱工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是以碳?xì)浠衔餅橹鞯臍怏w混合物，其主要成份是甲烷，具有無(wú)色無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)腐蝕等特性，是一種可壓縮的可燃性氣體。應(yīng)用超低溫冷凍技術(shù)使天然氣變?yōu)橐簯B(tài)(體積縮小約600倍)，然后采用超低溫保冷槽罐來(lái)進(jìn)行保存，是實(shí)現(xiàn)天然氣遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)囊环N方式，這種方式具有存儲(chǔ)體積小、輸送效率高和安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地解決天然氣氣源的輸送和供應(yīng)問(wèn)題。
[0003]隨著國(guó)際貿(mào)易和船舶運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，以傳統(tǒng)石油產(chǎn)品為燃料的船舶柴油機(jī)的廢氣排放對(duì)地球環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，為此國(guó)際海事組織ΙΜ0通過(guò)了《國(guó)際防止船舶造成大氣污染公約》，進(jìn)一步提高了對(duì)船在海上運(yùn)行時(shí)的排放要求。天然氣是一種清潔能源燃料，其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需或只需簡(jiǎn)單地增加排放后處理措施就能夠很容易地達(dá)到Tier III排放要求，因而目前越來(lái)越多的船舶采用天然氣作為動(dòng)力燃料。但是由于當(dāng)前世界資源分布的不均勻性和各種政治戰(zhàn)爭(zhēng)因素，天然氣的供應(yīng)并不穩(wěn)定，因而市場(chǎng)推出了雙燃料柴油機(jī)，該類柴油機(jī)的特點(diǎn)是，既可以使用傳統(tǒng)石油產(chǎn)品作為燃料，也可以使用天然氣作為燃料，并且可以在柴油和天然氣兩種工作模式下靈活轉(zhuǎn)換，因此，使用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和雙燃料搭配的方式為船舶提供動(dòng)力，成為了世界各國(guó)產(chǎn)品發(fā)展的重點(diǎn)。
[0004]使用液化氣(liquefied gas，縮寫(xiě)LG)作為燃料，需要將其從儲(chǔ)存時(shí)的液態(tài)氣化成為可燃燒的氣態(tài)，這種氣化一般采用加熱方式。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷從0到100%，需要的液化天然氣也相應(yīng)從0%增長(zhǎng)到100%，轉(zhuǎn)換期間液化天然氣流量的變化范圍會(huì)很大，若直接在氣體化部件內(nèi)使用熱源與LG進(jìn)行換熱，會(huì)導(dǎo)致LG大幅變化而熱源供應(yīng)不及時(shí)，從而無(wú)法將LG加熱達(dá)到雙燃料柴油機(jī)所需溫度的要求。此外，液化天然氣作為一種可燃?xì)怏w，一旦泄漏將會(huì)造成極大的安全隱患，而LG氣化階段因?yàn)槌霈F(xiàn)液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)的相變，變化劇烈，所以存在較大的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，若使用熱源直接加熱LG，一旦發(fā)生泄漏，則泄漏的天然氣極可能被熱源攜帶傳播到非防爆區(qū)，造成極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種LG氣化系統(tǒng)，用于將LG氣化為氣體，便于對(duì)流量大幅變化的LG的氣化溫度進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，以提高氣體溫度的穩(wěn)定性，同時(shí)便于對(duì)氣化系統(tǒng)進(jìn)行LG泄漏狀態(tài)的封閉監(jiān)測(cè)和泄漏LG的收集，減少泄漏風(fēng)險(xiǎn)，提高安全性；本發(fā)明還提供了一種LG氣化方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種LG氣化系統(tǒng)，安裝在用于輸送LG的液化氣管線上；其特征在于:所述氣化系統(tǒng)包括:
[0008]氣體化部件，連接于所述液化氣管線上，通入氣化換熱介質(zhì)并加熱和氣化所述LG ；
[0009]熱交換器，連接所述氣體化部件且安裝在該氣體化部件的上游，通入加熱換熱介質(zhì)與所述氣化換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，為所述氣體化部件提供熱源；
[0010]膨脹水柜，連接所述氣體化部件且安裝在該氣體化部件的下游，用于緩沖所述氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響；
[0011]循環(huán)泵，連接于所述膨脹水柜與熱交換器之間，為所述氣化換熱介質(zhì)提供動(dòng)力；
[0012]氣化換熱介質(zhì)管線，將所述氣體化部件、膨脹水柜、循環(huán)泵和熱交換器依次連接在一起，形成所述氣化換熱介質(zhì)的閉式循環(huán)。
[0013]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氣化換熱介質(zhì)為體積百分比為40%至60%的乙二醇水溶液。
[0014]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的加熱換熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。
[0015]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的蒸汽為來(lái)自輪船上的蒸汽，所述的熱水為來(lái)自輪船柴油機(jī)缸套的冷卻水。
[0016]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的循環(huán)泵以兩個(gè)為一組，實(shí)現(xiàn)一在用一備用的功能。
[0017]作為進(jìn)一步改進(jìn)，在所述的膨脹水柜內(nèi)進(jìn)行泄漏LG的收集與監(jiān)測(cè)。
[0018]本發(fā)明另一技術(shù)方案為:
[0019]一種采用上述LG氣化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的LG氣化方法，其包括:所述循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)所述氣化換熱介質(zhì)沿所述氣化換熱介質(zhì)管線在所述熱交換器、氣體化部件、膨脹水柜和循環(huán)泵之間不斷進(jìn)行閉式循環(huán)，該氣化換熱介質(zhì)在所述熱交換器中與所述加熱換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換而溫度上升，繼而在所述氣體化部件中加熱所述LG并將該LG氣化為氣體，該氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響在所述膨脹水柜中得到緩沖。
[0020]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氣化換熱介質(zhì)為體積百分比為40%至60%的乙二醇水溶液。
[0021]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的加熱換熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。
[0022]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述方法還包括:在所述的膨脹水柜內(nèi)進(jìn)行泄漏LG的收集與監(jiān)測(cè)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到了如下有益效果:
[0024]采用熱交換器結(jié)構(gòu)通過(guò)與熱量穩(wěn)定的外來(lái)的加熱換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的方式加熱氣化換熱介質(zhì)，并進(jìn)一步加熱和氣化LG，有利于精準(zhǔn)控制流量大幅變化的LG的氣化溫度，從而提高了氣體溫度穩(wěn)定性；此外，氣化換熱介質(zhì)在封閉的回路中進(jìn)行閉式循環(huán)，從而能夠在膨脹水柜中對(duì)LG進(jìn)行泄漏狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和LG的泄漏收集，減少了泄漏風(fēng)險(xiǎn)，提高了安全性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明所述LG氣化系統(tǒng)和方法用于將LG氣化為氣體。
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，以求更為清楚地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和使用過(guò)程，但不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]如圖1所示，所述LG氣化系統(tǒng)安裝在用于輸送LG的液化氣管線a上，包括氣體化部件3、熱交換器31、循環(huán)泵32、膨脹水柜33和氣化換熱介質(zhì)管線b。
[0029]所述氣體化部件3連接于所述液化氣管線a上，通入氣化換熱介質(zhì)，并且通過(guò)與所述LG的熱交換加熱LG，從而將所述LG氣體化。所述的氣化換熱介質(zhì)為體積百分比為40%至60 %的乙二醇水溶液，即乙二醇的體積百分比占40 %至60 %的乙二醇水溶液。
[0030]所述熱交換器31連接所述氣體化部件3，并且安裝在該氣體化部件3的上游，其用于加熱所述氣化換熱介質(zhì)。所述熱交換器31連接有熱源供應(yīng)管線C，該熱源供應(yīng)管線c通入熱量穩(wěn)定的外來(lái)的加熱換熱介質(zhì)，與所述氣化換熱介質(zhì)在該熱交換器31內(nèi)進(jìn)行熱交換，為所述氣體化部件3提供熱源。所述的加熱換熱介質(zhì)可以是蒸汽或熱水，所述的蒸汽可以是來(lái)自輪船上的蒸汽，所述的熱水可以是來(lái)自輪船柴油機(jī)缸套的冷卻水。
[0031 ] 所述的膨脹水柜33連接所述氣體化部件3，并且安裝在該氣體化部件3的下游，其用于緩沖所述氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響。由于所述LG氣化系統(tǒng)形成一封閉回路，因此在所述的膨脹水柜33內(nèi)能夠進(jìn)行LG泄漏的監(jiān)測(cè)及泄漏LG的收集。
[0032]所述的循環(huán)泵32連接于所述膨脹水柜33與熱交換器31之間，其用于為所述氣化換熱介質(zhì)提供循環(huán)用動(dòng)力，將氣化換熱介質(zhì)循環(huán)供應(yīng)給氣體化部件3 ;該循環(huán)泵32可以以兩個(gè)為一組，實(shí)現(xiàn)一個(gè)在用、一個(gè)備用的功能。
[0033]所述氣化換熱介質(zhì)管線b將所述氣體化部件3、膨脹水柜33、循環(huán)泵32和熱交換器31依次連接在一起，形成所述氣化換熱介質(zhì)的閉式循環(huán)。
[0034]本發(fā)明所述LG氣化方法是通過(guò)上述LG氣化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其包括:所述循環(huán)泵32驅(qū)動(dòng)所述氣化換熱介質(zhì)沿所述氣化換熱介質(zhì)管線b在所述熱交換器31、氣體化部件32、膨脹水柜33和循環(huán)泵32之間不斷進(jìn)行閉式循環(huán)，所述的氣化換熱介質(zhì)為體積百分比為40%至60%的乙二醇水溶液；該氣化換熱介質(zhì)在所述熱交換器31中與所述加熱換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換而溫度上升，所述的加熱換熱介質(zhì)為蒸汽或熱水；繼而氣化換熱介質(zhì)進(jìn)入所述氣體化部件3，并在其中通過(guò)熱交換方式加熱所述LG并將該LG氣化為氣體。所述氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響在所述膨脹水柜33中得到緩沖，在所述的膨脹水柜33內(nèi)還能夠進(jìn)行泄漏LG的收集與監(jiān)測(cè)。
[0035]盡管在本文中已通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，但必須理解的是，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員凡依本發(fā)明申請(qǐng)內(nèi)容所作的各種等效修改、變化與修正，都應(yīng)成為本發(fā)明專利的保護(hù)范圍，因此本文中的描述和附圖應(yīng)解釋為以說(shuō)明為目的，而非限制本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種冗氣化系統(tǒng)，安裝在用于輸送冗的液化氣管線上；其特征在于:所述氣化系統(tǒng)包括: 氣體化部件，連接于所述液化氣管線上，通入氣化換熱介質(zhì)并加熱和氣化所述冗； 熱交換器，連接所述氣體化部件且安裝在該氣體化部件的上游，通入加熱換熱介質(zhì)與所述氣化換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，為所述氣體化部件提供熱源； 膨脹水柜，連接所述氣體化部件且安裝在該氣體化部件的下游，用于緩沖所述氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響； 循環(huán)泵，連接于所述膨脹水柜與熱交換器之間，為所述氣化換熱介質(zhì)提供動(dòng)力； 氣化換熱介質(zhì)管線，將所述氣體化部件、膨脹水柜、循環(huán)泵和熱交換器依次連接在一起，形成所述氣化換熱介質(zhì)的閉式循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的⑷氣化系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣化換熱介質(zhì)為體積百分比為40%至60%的乙二醇水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的⑷氣化系統(tǒng)，其特征在于:所述的加熱換熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的⑷氣化系統(tǒng)，其特征在于:所述的蒸汽為來(lái)自輪船上的蒸汽，所述的熱水為來(lái)自輪船柴油機(jī)缸套的冷卻水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗氣化系統(tǒng)，其特征在于:所述的循環(huán)泵以兩個(gè)為一組，實(shí)現(xiàn)一在用一備用的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的⑷氣化系統(tǒng)，其特征在于:在所述的膨脹水柜內(nèi)進(jìn)行泄漏⑷的收集與監(jiān)測(cè)。
7.一種采用權(quán)利要求1所述⑷氣化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的⑷氣化方法，其特征在于:所述方法包括:所述循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)所述氣化換熱介質(zhì)沿所述氣化換熱介質(zhì)管線在所述熱交換器、氣體化部件、膨脹水柜和循環(huán)泵之間不斷進(jìn)行閉式循環(huán)，該氣化換熱介質(zhì)在所述熱交換器中與所述加熱換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換而溫度上升，繼而在所述氣體化部件中加熱所述⑷并將該⑷氣化為氣體，該氣化換熱介質(zhì)在閉式循環(huán)中膨脹和收縮形成的影響在所述膨脹水柜中得到緩沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的⑷氣化方法，其特征在于:所述的氣化換熱介質(zhì)為體積百分比為40%至60%的乙二醇水溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的⑷氣化方法，其特征在于:所述的加熱換熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的⑷氣化方法，其特征在于:所述方法還包括:在所述的膨脹水柜內(nèi)進(jìn)行泄漏⑷的收集與監(jiān)測(cè)。
【文檔編號(hào)】F17C7/04GK104406052SQ201410592030
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】季洪濤, 鄒盛, 王俊卿 申請(qǐng)人:滬東重機(jī)有限公司