本發(fā)明涉及l(fā)ng等低溫流體計(jì)量的，尤其涉及一種基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)：

1、天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質(zhì)，造成溫室效應(yīng)較低，因而能從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。天然氣靈活、安全、清潔、低碳等優(yōu)勢(shì)在“碳達(dá)峰”“碳中和”過(guò)程中可發(fā)揮關(guān)鍵支撐作用。作為全球減碳的重要環(huán)節(jié)，天然氣與全球的清潔能源貿(mào)易態(tài)勢(shì)及“減碳”順利進(jìn)行都有著密切聯(lián)系。

2、天然氣燃料是各種替代燃料中最早廣泛使用的一種，它分為壓縮天然氣(cng)和液化天然氣(lng)兩種。天然氣在液化過(guò)程中得到進(jìn)一步凈化，幾乎不含二氧化碳和硫化物，且無(wú)色無(wú)味、無(wú)毒。lng與天然氣相比由于單位熱值高、燃燒后無(wú)二次污染、運(yùn)輸方式靈活等特點(diǎn)，lng成為了理想的城市能源。

3、整個(gè)lng產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分為三段，上游凈化、液化；中游運(yùn)輸；下游即客戶終端。目前對(duì)lng的研究主要集中于天然氣的液化以及l(fā)ng的儲(chǔ)存和輸運(yùn)等方面，lng流量計(jì)量體系還沒(méi)有建立，對(duì)lng產(chǎn)品的性能測(cè)試和流量測(cè)量等方面的研究相對(duì)較少，可用于直接測(cè)量lng的國(guó)內(nèi)外流量計(jì)更是屈指可數(shù)。但是，隨著清潔能源產(chǎn)業(yè)的國(guó)家布局和迅速發(fā)展，lng儲(chǔ)運(yùn)和各種貿(mào)易交接環(huán)節(jié)都需要精確的流量計(jì)量，流量計(jì)量的準(zhǔn)確性是限制lng產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板之一?，F(xiàn)有的低溫流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置缺乏成熟的性能檢測(cè)和試驗(yàn)方法，流量穩(wěn)定性方面也存在較大不足，特別是裝置小流量下的穩(wěn)定性。因此針對(duì)以上不足，提出了一種基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、本發(fā)明提供了一種基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，有效解決深冷低溫lng流量計(jì)實(shí)流檢定和流量校準(zhǔn)問(wèn)題，通過(guò)雙向循環(huán)技術(shù)，保證了標(biāo)準(zhǔn)流量的連續(xù)發(fā)生及可控，實(shí)現(xiàn)了lng流量的高準(zhǔn)確度溯源。

3、(二)技術(shù)方案

4、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括：

5、第一儲(chǔ)罐、第二閥門(mén)和第二儲(chǔ)罐，所述第一儲(chǔ)罐的內(nèi)部為測(cè)試介質(zhì)lng，所述lng為液化天然氣，所述第一儲(chǔ)罐的安裝高度小于所述第二儲(chǔ)罐的安裝高度，所述第一儲(chǔ)罐和第二儲(chǔ)罐連接，所述第一儲(chǔ)罐和所述第二儲(chǔ)罐之間設(shè)有換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述第一儲(chǔ)罐連接過(guò)冷系統(tǒng)，所述過(guò)冷系統(tǒng)連接低溫泵單元，所述低溫泵單元連接被檢流量計(jì)，所述低溫泵單元和被檢流量計(jì)之間設(shè)有比例調(diào)節(jié)閥，所述比例調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)lng流量的大小，所述被檢流量計(jì)連接換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

6、所述第一儲(chǔ)罐通過(guò)低溫泵單元驅(qū)動(dòng)lng流入第二儲(chǔ)罐，所述第二儲(chǔ)罐通過(guò)高度差能夠?qū)ng返回第一儲(chǔ)罐，所述第二儲(chǔ)罐的底端為稱(chēng)重單元，所述稱(chēng)重單元?jiǎng)討B(tài)監(jiān)測(cè)第二儲(chǔ)罐的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)，所述第二儲(chǔ)罐的頂端分別連接氣體質(zhì)量流量計(jì)和噴射器，所述噴射器的兩側(cè)分別連接高壓氣源和特排管道。

7、優(yōu)選地，所述第一儲(chǔ)罐設(shè)有自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口，所述第二儲(chǔ)罐設(shè)有第二進(jìn)液口，所述自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口連接第二進(jìn)液口，所述自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口和所述第二進(jìn)液口之間設(shè)有換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

8、優(yōu)選地，所述換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第一換向執(zhí)行閥門(mén)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)，第一換向執(zhí)行閥門(mén)連接自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口，第一換向執(zhí)行閥門(mén)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)連接，第二換向執(zhí)行閥門(mén)連接第二進(jìn)液口，被檢流量計(jì)的出口管線連接至第一換向執(zhí)行閥門(mén)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)之間的管線，第一換向執(zhí)行閥門(mén)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)能夠同時(shí)開(kāi)啟或交錯(cuò)開(kāi)啟。

9、優(yōu)選地，所述被檢流量計(jì)旁設(shè)有第二閥門(mén)，第二閥門(mén)為旁路閥，第二閥門(mén)的一端連接至所述比例調(diào)節(jié)閥和被檢流量計(jì)之間的管線，所述第二閥門(mén)的另一端連接至所述自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口和第一換向執(zhí)行閥門(mén)之間的管線。

10、優(yōu)選地，所述特排管道連接噴射器，特排管道和噴射器設(shè)有單向閥，特排管道為排氣管道。

11、優(yōu)選地，所述氣體質(zhì)量流量計(jì)的出口管線連接至噴射器與單向閥之間的管線。

12、優(yōu)選地，所述噴射器包括第一噴射器吸入口、第二噴射器吸入口和噴射器出口，所述第一噴射器吸入口連接高壓氣源，所述第二噴射器吸入口連接第二儲(chǔ)罐，所述噴射器出口連接特排管道。

13、優(yōu)選地，所述低溫泵單元包括低溫泵和第一閥門(mén)，低溫泵和第一閥門(mén)并聯(lián)連接，所述第一閥門(mén)為旁路閥。

14、優(yōu)選地，所述lng流量的計(jì)算公式為：

15、

16、其中，qb為lng流量，δmb為加液前后的質(zhì)量差，δt為加液時(shí)間，δmg為氣體質(zhì)量流量計(jì)得到的排出氣體的質(zhì)量。

17、(三)有益效果

18、本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，適用性強(qiáng)，實(shí)踐操作性能較高，第二儲(chǔ)罐的安裝高度高于第一儲(chǔ)罐，形成一定高度差，使第二儲(chǔ)罐的lng可依靠自身重力返回第一儲(chǔ)罐，配合第一儲(chǔ)罐通過(guò)低溫泵單元驅(qū)動(dòng)lng流入第二儲(chǔ)罐，有效實(shí)現(xiàn)雙向循環(huán)，并配合比例調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)lng寬量程流量范圍下的高穩(wěn)定效果，精確度較高，為國(guó)內(nèi)lng標(biāo)準(zhǔn)裝置的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，所述第一儲(chǔ)罐(1)設(shè)有自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口(107)，所述第二儲(chǔ)罐(10)設(shè)有第二進(jìn)液口(1006)，所述自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口(107)連接第二進(jìn)液口(1006)，所述自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口(107)和所述第二進(jìn)液口(1006)之間設(shè)有換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)(8)包括第一換向執(zhí)行閥門(mén)(801)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)(802)，第一換向執(zhí)行閥門(mén)(801)連接自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口(107)，第一換向執(zhí)行閥門(mén)(801)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)(802)連接，第二換向執(zhí)行閥門(mén)(802)連接第二進(jìn)液口(1006)，被檢流量計(jì)(7)的出口管線連接至第一換向執(zhí)行閥門(mén)(801)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)(802)之間的管線，第一換向執(zhí)行閥門(mén)(801)和第二換向執(zhí)行閥門(mén)(802)能夠同時(shí)開(kāi)啟或交錯(cuò)開(kāi)啟。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述被檢流量計(jì)(7)旁設(shè)有第二閥門(mén)(6)，第二閥門(mén)(6)為旁路閥，第二閥門(mén)(6)的一端連接至所述比例調(diào)節(jié)閥(5)和被檢流量計(jì)(7)之間的管線，所述第二閥門(mén)(6)的另一端連接至所述自動(dòng)環(huán)回路進(jìn)口(107)和第一換向執(zhí)行閥門(mén)(801)之間的管線。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述特排管道(15)連接噴射器(13)，特排管道(15)和噴射器(13)設(shè)有單向閥(14)，特排管道(15)為排氣管道。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，所述氣體質(zhì)量流量計(jì)(11)的出口管線連接至噴射器(13)與單向閥(14)之間的管線。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述噴射器(13)包括第一噴射器吸入口(1301)、第二噴射器吸入口(1302)和噴射器出口(1303)，所述第一噴射器吸入口(1301)連接高壓氣源(12)，所述第二噴射器吸入口(1302)連接第二儲(chǔ)罐(10)，所述噴射器出口(1303)連接特排管道(15)，所述噴射器出口(1303)的連接管線與氣體質(zhì)量流量計(jì)(11)的連接管線連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述低溫泵單元包括低溫泵(3)和第一閥門(mén)(4)，低溫泵(3)和第一閥門(mén)(4)并聯(lián)連接，第一閥門(mén)(3)為旁路閥。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定lng流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述lng流量的計(jì)算公式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及LNG等低溫流體計(jì)量的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定LNG流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。該裝置包括：第一儲(chǔ)罐和第二儲(chǔ)罐，第一儲(chǔ)罐連接第二儲(chǔ)罐，第一儲(chǔ)罐的安裝高度小于所述第二儲(chǔ)罐的安裝高度，第一儲(chǔ)罐和第二儲(chǔ)罐之間設(shè)有換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)，第一儲(chǔ)罐連接過(guò)冷系統(tǒng)，過(guò)冷系統(tǒng)連接低溫泵單元，低溫泵單元連接被檢流量計(jì)，低溫泵單元和被檢流量計(jì)之間設(shè)有比例調(diào)節(jié)閥，第二儲(chǔ)罐的底端為稱(chēng)重單元，第二儲(chǔ)罐的頂端分別連接氣體質(zhì)量流量計(jì)和噴射器，噴射器的兩側(cè)分別連接高壓氣源和特排管道。本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)質(zhì)量法的雙向循環(huán)高穩(wěn)定LNG流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，適用性強(qiáng)，實(shí)踐操作性能較高，精確度較高，為國(guó)內(nèi)LNG標(biāo)準(zhǔn)裝置的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：李天琦,肖迪,時(shí)晟楠,田景武,吳丹,施展,張學(xué)騰,趙成海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大慶油田有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6