本發(fā)明涉及低溫液化氣體的無(wú)泵加注領(lǐng)域,具體地,涉及具有不用低溫泵,為低溫氣瓶加注低溫液化氣體或不用泵將低溫液化氣體氣化后給高壓氣瓶充氣或不用泵為管路提供一定壓力的常溫氣體的系統(tǒng)。如液氧、液氮、液氬、液氫、液氦、液化天然氣(LNG)等的加氣站和充裝站、以及氣化站等,特別是LNG汽車加氣站等。
背景技術(shù):
低溫液化氣體,是以液態(tài)形式存在的氣體,是為了貯存和運(yùn)輸?shù)男枰鴮怏w降溫液化。它具有溫度低(一般常壓下在-162℃到-256℃之間)、氣液比(即單位體積的低溫液化氣體與氣化成常溫常壓的氣體后的體積比)大、純度高、保存困難(常因貯存容器絕熱性能不佳或生產(chǎn)工藝需要而氣化放散,造成經(jīng)濟(jì)損失)等特點(diǎn)。隨著現(xiàn)代工業(yè)和社會(huì)的發(fā)展,對(duì)低溫液化氣體的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
目前,低溫液化氣體在使用前,大都需要低溫液化氣體充裝到氣瓶?jī)?nèi),然后氣化成常溫使用(或直接氣化輸入管道),如LNG汽車的LNG氣瓶充瓶后氣化使用、CNG汽車的CNG氣瓶氣化后充瓶使用、鮮活產(chǎn)品運(yùn)輸用的氧氣瓶或液氧罐、氣化供氣系統(tǒng)等等。目前低溫液化氣體氣站往氣瓶?jī)?nèi)加氣基本采用泵加注,加注低溫液化氣體由于氣瓶壓力較低采用低溫離心泵(如LNG氣瓶),加注常溫氣體時(shí)由于氣瓶壓力較高采用柱塞泵(如L-CNG氣瓶);而低溫液體氣化站采用整體增壓的方式向管道供氣。
采用泵的輸送方式至少存在以下缺點(diǎn):
1、泵輸送方式消耗能源:低溫泵的功率從十幾千瓦到幾十千瓦,有的站點(diǎn)甚至還要為此建造專用的變電站以滿足需要。不但投資大,占地面積大,設(shè)備多,建造站點(diǎn)的區(qū)域選址也受到電源供應(yīng)的限制,運(yùn)行維護(hù)成本也因此增加;
2、泵輸送方式運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、可靠性相對(duì)較低,壽命有限。低溫泵屬于動(dòng)設(shè)備,常因?yàn)闄C(jī)械故障而影響加氣;
3、泵輸送方式投資大:低溫泵因?yàn)楦鞣N技術(shù)原因,國(guó)產(chǎn)的穩(wěn)定性達(dá)不到要求,主要依靠進(jìn)口。而進(jìn)口設(shè)備單臺(tái)的價(jià)格在20萬(wàn)到30萬(wàn)不等,增加了建站成本;
4、低溫泵有機(jī)械運(yùn)動(dòng),在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不可避免要產(chǎn)生大量熱量,傳導(dǎo)到低溫液化氣體使升溫氣化,增加BOG(Boil off gas,即罐內(nèi)及加氣系統(tǒng)內(nèi)自然氣化而產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體),使低溫存貯系統(tǒng)增溫增壓,甚至超壓放散(即EAG氣體放散)。增加了運(yùn)行成本,放散也造成浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。
而如果采用低溫液體儲(chǔ)罐整體增壓,進(jìn)行壓力輸送方式,則增壓效率低:在傳統(tǒng)的增壓輸送過(guò)程中,不管貯罐大小,往往是對(duì)整個(gè)低溫貯罐進(jìn)行增壓,增壓空間大,氣化低溫液化氣體數(shù)量多,增壓時(shí)間長(zhǎng),效率低;而且在增壓過(guò)程中,氣相空間剛進(jìn)入的高溫氣體和低溫貯罐內(nèi)過(guò)冷的低溫液化氣體間進(jìn)行再次熱交換。后果是氣體降溫降壓,為達(dá)到既定壓力需氣化的低溫液化氣體增加;還使低溫液化氣體的溫度升高,縮短液化氣體的保存壽命;再有,采用整體增壓的方式使低溫液化氣體的存儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力增高,存儲(chǔ)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行維護(hù)成本相應(yīng)增加,加氣站因?yàn)楦邏憾踩禂?shù)降低。因此,生產(chǎn)中也很少采用。
總之,在低溫液化氣體的生產(chǎn)中,人們花費(fèi)大量的能源和精力將氣體降溫液化,以便于貯存和運(yùn)輸,而在生產(chǎn)過(guò)程中,我們又投入昂貴的設(shè)備和能源、以至于直接輸入熱量(如增壓)使它升溫,使之難于貯存和運(yùn)輸,是一個(gè)很不劃算的事情。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:克服背景技術(shù)的不足,提供一種空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng),從低溫液化氣體氣站往氣瓶?jī)?nèi)加氣時(shí),不需采用泵,也無(wú)需使低溫液化氣體存儲(chǔ)設(shè)備增壓,即可利用低溫液化氣體與空氣的溫差吸收空氣能,往高壓的氣瓶加注低溫液化氣體或高壓氣體,而低溫液化氣體存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的低溫液體溫度和壓力幾乎不因加氣而增長(zhǎng)。即減少了能源的消耗,也降低了加氣站系統(tǒng)設(shè)備的建設(shè)成本、使用和維護(hù)成本,運(yùn)行也更安全可靠。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:所述的一種空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)包括加氣機(jī)(1)、中轉(zhuǎn)罐(2)、增壓器(3)、增溫氣化器(4)、高壓低溫儲(chǔ)罐(5)、放空管(6)、EAG氣化器(7)、低壓低溫儲(chǔ)罐(8)、低飽和換熱器(9),如圖1所示。
所述的中轉(zhuǎn)罐(2)為外部保冷的容器,中轉(zhuǎn)罐(2)是實(shí)現(xiàn)低溫低壓液化氣體向高壓轉(zhuǎn)換是核心,即從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)向高壓低溫儲(chǔ)罐(5)轉(zhuǎn)移低溫液化氣體即通過(guò)中轉(zhuǎn)罐(2)實(shí)現(xiàn)。中轉(zhuǎn)罐(2)至少設(shè)有中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)、中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)、中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)、中轉(zhuǎn)罐出液口(209)四個(gè)開口。中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204)與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相頂部相連;中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐卸壓閥(205)與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相頂部相連;中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液閥(207)與中轉(zhuǎn)罐(2)的液相底部相連;中轉(zhuǎn)罐出液口(209)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)與中轉(zhuǎn)罐(2)的液相底部相連。還設(shè)置有中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212),測(cè)量中轉(zhuǎn)罐(2)的液位高度;設(shè)置中轉(zhuǎn)罐壓力感應(yīng)裝置(211)測(cè)量中轉(zhuǎn)罐(2)氣相頂部的壓力。中轉(zhuǎn)罐增壓器(202)為中轉(zhuǎn)罐(2)的增壓裝置,它的入口通過(guò)中轉(zhuǎn)罐增壓閥(201)與中轉(zhuǎn)罐(2)的液相底部相通,出口與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相頂部 相通。安裝時(shí),中轉(zhuǎn)罐(2)的最高點(diǎn)應(yīng)低于低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的最低點(diǎn)的位置安裝。
所述的高壓低溫儲(chǔ)罐(5)為外部保冷的容器,高壓低溫儲(chǔ)罐(5)是系統(tǒng)的高壓?jiǎn)卧瑢?shí)現(xiàn)高壓低溫介質(zhì)緩存和為系統(tǒng)提供高壓氣源,以及回收中轉(zhuǎn)罐(2)在增壓時(shí)(即高壓平衡時(shí))提供高壓氣源,它的工作壓力即是空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)的最大輸出壓力。至少設(shè)有高壓罐EAG出口(503)、高壓罐氣相口(504)、高壓罐上進(jìn)液口(505)、高壓罐排液口(506)、高壓罐下進(jìn)液口(507)、低溫?fù)Q熱出口(509)、低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)七個(gè)開口。高壓罐EAG出口(503)通過(guò)高壓罐安全排放單元(508)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)超壓排放的功能;高壓罐氣相口(504)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)排氣的功能;高壓罐上進(jìn)液口(505)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)上部進(jìn)液的功能;高壓罐排液口(506)、高壓罐下進(jìn)液口(507)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相底部相通,中間設(shè)置根閥,高壓罐排液口(506)實(shí)現(xiàn)排液,高壓罐下進(jìn)液口(507)實(shí)現(xiàn)底部進(jìn)液。另外至少還設(shè)置有一套高壓罐液位單元(501),測(cè)量高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液位高度;設(shè)置一套高壓罐壓力單元(502)測(cè)量高壓低溫儲(chǔ)罐(5)氣相頂部的壓力。在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相底部設(shè)置有低溫?fù)Q熱單元(511),實(shí)現(xiàn)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)低溫液體與從低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)進(jìn)入的高溫氣體換熱,降溫后從低溫?fù)Q熱出口(509)排出。
所述的低壓低溫儲(chǔ)罐(8)為外部保冷的容器,低壓低溫儲(chǔ)罐(8)是系統(tǒng)的低壓存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)站內(nèi)的低溫液化氣體。至少設(shè)有低壓罐EAG出口(803)、低壓罐氣相口(804)、低壓罐上進(jìn)液口(805)、低壓罐排液口(806)、低壓罐下進(jìn)液口(807)五個(gè)開口。低壓罐EAG出口(803)通過(guò)低壓罐安全排放單元(808)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)超壓排放的功能;低壓罐氣相口(804)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)排氣的功能;低壓罐上進(jìn)液口(805)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)上部進(jìn)液的功能;低壓罐排液口(806)、低壓罐下進(jìn)液口(807)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的液相底部相通,中間設(shè)置根閥,低壓罐排液口(806)實(shí)現(xiàn)排液,低壓罐下進(jìn)液口(807)實(shí)現(xiàn)底部進(jìn)液。另外至少還設(shè)置有一套低壓罐液位單元(801),測(cè)量低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的液位高度;至少還設(shè)置一套低壓罐壓力單元(802)測(cè)量低壓低溫儲(chǔ)罐(8)氣相頂部的壓力。
所述的增壓器(3)為高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的增壓穩(wěn)壓器。高壓罐排液口(506)通過(guò)增壓器進(jìn)口(302)、增壓器閥(304)與增壓器(3)相連;高壓罐氣相口(504)通過(guò)增壓器出口(301)、增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)與增壓器(3)相連,實(shí)現(xiàn)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫介質(zhì)在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)液柱靜壓作用下經(jīng)增壓器閥(304)進(jìn)入增壓器(3)與空氣換熱氣化后返回高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相,利用低溫液化氣體氣液比高的特性,使高壓低溫儲(chǔ)罐(5)增壓。增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)為調(diào)壓閥,出口壓力可設(shè)定在一個(gè)穩(wěn)定壓力。當(dāng)增壓器壓力 穩(wěn)定閥(303)的出口壓力小于設(shè)定的穩(wěn)定壓力時(shí),增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)為打開狀態(tài),增壓通路連通,進(jìn)行增壓;而當(dāng)出口壓力不小于設(shè)定的穩(wěn)定壓力時(shí),增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)為自動(dòng)關(guān)閉,增壓通路斷開,停止增壓,從而使高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力穩(wěn)定在增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)的設(shè)定壓力范圍。
所述增溫氣化器(4)實(shí)現(xiàn)流過(guò)的低溫介質(zhì)與空氣換熱,吸收空氣能量而增溫增壓。增溫氣化器(4)的入口通過(guò)高壓排氣閥(13)、高壓罐氣相口(504)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相連通,還通過(guò)高壓排液閥(16)、高壓罐排液口(506)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相連通;增溫氣化器(4)的出口通過(guò)中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)、中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204)與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相連通,增溫氣化器(4)的出口還通過(guò)卸車調(diào)壓閥(12)、卸車加壓閥(11)對(duì)外部提供壓力氣源,如管道供氣,氣體充瓶,卸車增壓等等。卸車調(diào)壓閥(12)為調(diào)壓閥,卸車調(diào)壓閥(12)出口壓力不高于它的整定壓力。
所述EAG氣化器(7)實(shí)現(xiàn)EAG氣體排放前的增溫。EAG氣化器(7)的入口連接低壓罐EAG出口(803)及其它局部封閉空間的排放口;出口與放空管(6)的入口相連接。系統(tǒng)或局部超壓時(shí)排放的低溫介質(zhì)通過(guò)EAG氣化器(7)時(shí),與外部空氣熱交換,使排放氣體接近常溫后經(jīng)放空管(6)排放而更安全。放空管(6)將排放介質(zhì)引到高空等安全區(qū)域。
所述低飽和換熱器(9)有至少兩組通道換熱,其中至少有一組為低溫的液相組,從低飽和換熱器液相進(jìn)口(901)進(jìn)從低飽和換熱器液相出口(902)出,通過(guò)介質(zhì)是在低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)液柱靜壓作用下從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的低壓罐排液口(806)流出的低溫液體,流過(guò)低飽和換熱器(9)后經(jīng)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐(2);第二組從低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)進(jìn)從低飽和換熱器氣相出口(903)出,為高溫的氣相組,通過(guò)介質(zhì)是來(lái)自加氣機(jī)(1)的回流氣體或來(lái)自中轉(zhuǎn)罐(2)的高溫氣體。
進(jìn)一步,低飽和換熱器液相進(jìn)口(901)與低壓罐排液口(806)連通;低飽和換熱器液相出口(902)與中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)連通;低飽和換熱器氣相出口(903)與低壓罐氣相口(804)連通;低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)既與低溫?fù)Q熱出口(509)連通,又通過(guò)高飽和換熱選擇閥(18)與中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)連通,還通過(guò)高飽和換熱選擇閥(18)與加氣機(jī)(1)的回氣口連通。
進(jìn)一步,中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)還通過(guò)高飽和換熱閥(17)與低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)連通;加氣機(jī)(1)的回氣口也通過(guò)高飽和換熱閥(17)與低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)連通。
來(lái)自加氣機(jī)(1)的回流氣體或來(lái)自中轉(zhuǎn)罐(2)的高溫氣體這兩組介質(zhì),可直接經(jīng)高飽和換熱選擇閥(18)和低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)口進(jìn)入低飽和換熱器(9)的氣相組,也可經(jīng)高飽和換熱閥(17)和低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5),流經(jīng)低溫?fù)Q熱單 元(511)時(shí)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫液體進(jìn)行第一次熱交換后從低溫?fù)Q熱出口(509)流出,再經(jīng)低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)進(jìn)入低飽和換熱器(9)。與液相組介質(zhì)熱交換降溫后從低飽和換熱器氣相出口(903)流出,經(jīng)低壓罐氣相口(804)回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)。
進(jìn)一步,高壓罐EAG出口(503)與低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)連通。從高壓罐EAG出口(503)流出的排放介質(zhì)直接經(jīng)低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)進(jìn)入低飽和換熱器(9)氣相組,與液相介質(zhì)熱交換降溫后從低飽和換熱器氣相出口(903)流出,經(jīng)低壓罐氣相口(804)回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)。
所述的加氣機(jī)(1)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣瓶加氣的同時(shí),進(jìn)行計(jì)量和結(jié)算。加氣機(jī)(1)至少有一個(gè)進(jìn)液口和回氣口以及與氣瓶連接的接口。其中進(jìn)液口既與中轉(zhuǎn)罐出液口(209)連通,也通過(guò)下進(jìn)液閥(15)與高壓罐下進(jìn)液口(507)連通。高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫液化氣體經(jīng)高壓罐下進(jìn)液口(507)和下進(jìn)液閥(15)進(jìn)入加氣機(jī)(1),而中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液化氣體經(jīng)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)及中轉(zhuǎn)罐出液口(209)進(jìn)入加氣機(jī)(1);因回氣口與高飽和換熱閥(17)及高飽和換熱選擇閥(18)的入口連通,經(jīng)加氣機(jī)(1)的回氣口回收的氣體通過(guò)高飽和換熱閥(17)或高飽和換熱選擇閥(18)經(jīng)低飽和換熱器(9)回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)。
進(jìn)一步,中轉(zhuǎn)罐出液口(209)與上進(jìn)液閥(14)和下進(jìn)液閥(15)的進(jìn)口連通。中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液化氣體,經(jīng)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)、中轉(zhuǎn)罐出液口(209)出來(lái)后,即可經(jīng)下進(jìn)液閥(15)、高壓罐下進(jìn)液口(507)進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5),也可經(jīng)上進(jìn)液閥(14)、高壓罐上進(jìn)液口(505)進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5)。
進(jìn)一步,卸液閥(10)出口與低壓罐上進(jìn)液口(805)和低壓罐下進(jìn)液口(807)口連通。卸車時(shí),低溫液化氣體在運(yùn)輸車船與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)間的壓力差作用下經(jīng)卸液閥(10)在進(jìn)入低壓低溫儲(chǔ)罐(8)。
空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)工作過(guò)程:
空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)正常工作需完成以下功能:內(nèi)部高壓轉(zhuǎn)化功能、空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)對(duì)外加注低溫液化氣體功能、空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)對(duì)外提供壓力氣源功能(如管道供氣、常溫氣瓶充裝、卸車增壓等)、卸車功能以及高溫回氣的降溫處理。
內(nèi)部高壓轉(zhuǎn)化功能:即從高壓向低壓轉(zhuǎn)化的過(guò)程,即低溫液化氣體通過(guò)中轉(zhuǎn)罐(2)從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)向高壓低溫儲(chǔ)罐(5)轉(zhuǎn)移的過(guò)程。依次包括:低壓平衡,轉(zhuǎn)液,高壓平衡,低溫液化氣體轉(zhuǎn)移四個(gè)步驟。
●低壓平衡:當(dāng)中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212)指示液位低時(shí),打開中轉(zhuǎn)罐卸壓閥(205), 如果中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)壓力高于低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)壓力,則中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)氣體經(jīng)中轉(zhuǎn)罐卸壓閥(205)、高飽和換熱選擇閥(18)進(jìn)入低飽和換熱器(9),經(jīng)低飽和換熱器(9)中氣相組進(jìn)入低壓低溫儲(chǔ)罐(8),直到中轉(zhuǎn)罐(2)和低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的壓力相等(即中轉(zhuǎn)罐壓力感應(yīng)裝置(211)指示值與低壓罐壓力單元(802)指示值相等)。
●轉(zhuǎn)液:如果中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)壓力不高于低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)壓力(即中轉(zhuǎn)罐壓力感應(yīng)裝置(211)指示壓力不高于低壓罐壓力單元(802)指示的壓力),打開中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液閥(207),則低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)低溫液體在液柱靜壓作用下,經(jīng)低壓罐排液口(806)口,經(jīng)低飽和換熱器(9)液相組,經(jīng)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液閥(207)進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi),直到中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212)指示液位到設(shè)定的液位高值。
●高壓平衡:當(dāng)中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212)指示液位高時(shí),關(guān)閉中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液閥(207)和中轉(zhuǎn)罐卸壓閥(205),打開中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204),當(dāng)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力高于壓力高設(shè)定值時(shí)(由高壓罐壓力單元(502)指示),打開高壓排氣閥(13),高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)低溫氣體經(jīng)高壓排氣閥(13)進(jìn)入增溫氣化器(4),吸收空氣熱量升溫到常溫后經(jīng)中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204)進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐(2)進(jìn)行壓力平衡;而當(dāng)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力為工作壓力時(shí)(由高壓罐壓力單元(502)指示),則打開高壓排液閥(16),高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)液體經(jīng)高壓排液閥(16)進(jìn)入增溫氣化器(4),吸收空氣熱量后汽化,并升溫到常溫后經(jīng)中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204)進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐(2)進(jìn)行壓力平衡。直到中轉(zhuǎn)罐壓力感應(yīng)裝置(211)與高壓罐壓力單元(502)指示值相等即高壓平衡完成。
●低溫液化氣體轉(zhuǎn)移:空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)工作壓力為高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的工作壓力,由高壓罐壓力單元(502)指示。當(dāng)高壓平衡以后,關(guān)閉中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204),打開中轉(zhuǎn)罐增壓閥(201),中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液化氣體經(jīng)中轉(zhuǎn)罐增壓閥(201)進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐增壓器(202),與外部空氣換熱后氣化,返回中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)氣相繼續(xù)增壓。此時(shí)由于中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相空間較小,而中轉(zhuǎn)罐(2)和高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的壓差很小,所以增壓速度較快。而當(dāng)中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)壓力高于高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力時(shí),打開中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)和上進(jìn)液閥(14),中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液體即在壓力差的作用下從高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的上部進(jìn)入;或都打開中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)和下進(jìn)液閥(15),中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液體即在壓力差的作用下從高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的下部進(jìn)入。從上部進(jìn)入時(shí),由于低溫液化氣體在低壓低溫儲(chǔ)罐(8)時(shí)溫度是小于低壓飽和溫度,而高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)氣相壓力較高,處在高飽和溫度 狀態(tài),因此,從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)進(jìn)來(lái)的低溫液化氣體進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)混合后,溫度比高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)原有溫度要低,而有降壓作用,在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)壓力較高時(shí)采用,以防止高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)超壓,減少排放。
進(jìn)一步,高壓罐液位單元(501)指示液位在設(shè)定值以下時(shí),低壓平衡、轉(zhuǎn)液、高壓平衡、低溫液體氣體轉(zhuǎn)移四個(gè)步驟依次反復(fù)進(jìn)行,直到高壓罐液位單元(501)液位達(dá)到設(shè)定值。為對(duì)外快速加注低溫液化氣體作好準(zhǔn)備,也為空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)提供足夠的壓力源。
進(jìn)一步,高壓罐壓力單元(502)指示壓力低于需要的最低工作壓力,需投用增壓器(3)為高壓低溫儲(chǔ)罐(5)增壓,保證高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的壓力在最低工作壓力以上。
空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)對(duì)外加注低溫液化氣體功能:當(dāng)中轉(zhuǎn)罐(2)處在高壓平衡以后狀態(tài),且中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212)指示有液,可由中轉(zhuǎn)罐(2)直接通過(guò)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)為加氣機(jī)(1)提供低溫液化氣體對(duì)外加注。而當(dāng)中轉(zhuǎn)罐(2)處在低壓平衡狀態(tài),且中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212)指示無(wú)液,則由高壓低溫儲(chǔ)罐(5)為加氣機(jī)(1)提供低溫液化氣體對(duì)外加注。在空閑時(shí)(不對(duì)外供液供氣時(shí)),執(zhí)行內(nèi)部高壓轉(zhuǎn)化過(guò)程,保證高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)有足夠的液位。
空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)要對(duì)外提供壓力氣源功能:當(dāng)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力高于壓力高設(shè)定值時(shí)(由高壓罐壓力單元(502)指示),打開高壓排氣閥(13),高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)氣體經(jīng)高壓排氣閥(13)進(jìn)入增溫氣化器(4),吸收空氣熱量升溫到常溫后,經(jīng)卸車調(diào)壓閥(12)調(diào)壓,由卸車加壓閥(11)對(duì)外供氣;當(dāng)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力為工作壓力時(shí)(由高壓罐壓力單元(502)指示),打開高壓排液閥(16),高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)液體經(jīng)高壓排液閥(16)進(jìn)入增溫氣化器(4),吸收空氣熱量后汽化,并升溫到常溫后,經(jīng)卸車調(diào)壓閥(12)調(diào)壓,由卸車加壓閥(11)對(duì)外供氣。
卸車功能:槽車的卸車口與卸液閥(10)的入口連通,槽車的增壓口與卸車加壓閥(11)連通。先打開卸液閥(10),低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)氣體從上進(jìn)液口經(jīng)槽車液相進(jìn)行液相壓力平衡。然后,打開卸車加壓閥(11)以及高壓排氣閥(13)(或高壓排液閥(16)),高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的高壓氣體(或液體)經(jīng)增溫氣化器(4)增溫、卸車調(diào)壓閥(12)調(diào)壓后、過(guò)卸車加壓閥(11)進(jìn)入槽車,使槽車?yán)^續(xù)增壓。槽車內(nèi)的最高壓力為卸車調(diào)壓閥(12)的整定壓力。當(dāng)槽車壓力高于低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)壓力時(shí),槽車內(nèi)的低溫液化氣體在壓力差的作用下進(jìn)入低壓低溫儲(chǔ)罐(8)完成卸車。(但系統(tǒng)首次卸車時(shí)需槽車外接增壓器自增壓。)
高溫回氣的降溫:從加氣機(jī)(1)回低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣體氣以及中轉(zhuǎn)罐(2)在低壓 平衡時(shí)回低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣體,溫度都相對(duì)較高(中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)高壓氣體經(jīng)增溫氣化器(4)加溫),回低壓低溫儲(chǔ)罐(8)之前經(jīng)高飽和換熱閥(17)、低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510),在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)通過(guò)低溫?fù)Q熱單元(511)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫液化氣體換熱降溫后,從低溫?fù)Q熱出口(509)出來(lái)經(jīng)低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)口進(jìn)入低飽和換熱器(9)的氣相組,與低飽和換熱器(9)的液相組熱交換再一次降溫后,再進(jìn)入低壓低溫儲(chǔ)罐(8),使返回低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣體的溫度降到最低。而減慢低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)低溫液化氣體的升溫速度,提高低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)低溫液化氣體的保存期。
而高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)低溫液化氣體溫度將有所上升,加注到氣瓶或?qū)ν夤鈺r(shí),無(wú)需再進(jìn)行調(diào)飽和處理。
采用上述技術(shù)方案的技術(shù)要點(diǎn)在于:
1、設(shè)置有中轉(zhuǎn)罐(2)、高壓低溫儲(chǔ)罐(5)低壓低溫儲(chǔ)罐(8),并通過(guò)中轉(zhuǎn)罐(2)將低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)低壓的低溫液化氣體轉(zhuǎn)移到高壓低溫儲(chǔ)罐(5),并在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)增加壓力。從而既無(wú)需采用泵輸送液體,也不會(huì)使低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)升溫升壓。
2、高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)具有換熱功能的低溫?fù)Q熱單元(511),將高壓平衡時(shí)輸入高溫高壓的氣體的熱量轉(zhuǎn)移到高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫液化氣體,減少高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的增壓和避免調(diào)飽和處理;設(shè)置有低飽和換熱器(9),將從低溫?fù)Q熱出口(509)出來(lái)的氣體再次與低飽和換熱器(9)內(nèi)液相組的低溫液體換熱降溫后,再返回低壓低溫儲(chǔ)罐(8),使返回低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣體的溫度最大程度降低。從而避免了低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)介質(zhì)的增溫增壓,提高了介質(zhì)的保存期限。
3、安裝上,中轉(zhuǎn)罐(2)的安裝度要低于低壓低溫儲(chǔ)罐(8),以便液體能順利在低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)液柱靜壓的作用下進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐(2)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
1、利用空氣能工作,無(wú)低溫液體泵,減少能源浪費(fèi)。
2、增壓時(shí)輸入的熱量,在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)和低飽和換熱器(9)內(nèi)兩次換熱,隨輸出液體帶出系統(tǒng);而回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)的氣體高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)和低飽和換熱器(9)內(nèi)兩次降溫,溫度與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)低溫液化氣體相近,從而使低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)的低溫液化氣體升溫減慢,延長(zhǎng)低溫液化氣體的保存期。
3、系統(tǒng)對(duì)配電功率低,一般照明電即可滿足,對(duì)電力配套基礎(chǔ)設(shè)施投資減少,節(jié)省投資。
4、避免了使用低溫泵之類的動(dòng)設(shè)備,使系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高;也避免了昂貴的低溫泵的經(jīng)濟(jì)投入。
5、加液速度快,無(wú)需等待泵的啟動(dòng)增壓,即開即用。
附圖說(shuō)明
圖1為一種空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)流程圖;
圖2為一中轉(zhuǎn)罐流程圖;
圖3為一增壓器單元流程圖;
圖4為一高壓低溫儲(chǔ)罐單元流程圖;
圖5為低壓低溫儲(chǔ)罐單元流程圖;
圖6為低飽和換熱器單元流程圖;
1-加氣機(jī) 2-中轉(zhuǎn)罐 3-增壓器 4-增溫氣化器 5-高壓低溫儲(chǔ)罐
6-放空管 7-EAG氣化器 8-低壓低溫儲(chǔ)罐 9-低飽和換熱器 10-卸液閥
11-卸車加壓閥 12-卸車調(diào)壓閥 13-高壓排氣閥 14-上進(jìn)液閥
15-下進(jìn)液閥 16-高壓排液閥 17-高飽和換熱閥 18-高飽和換熱選擇閥
201-中轉(zhuǎn)罐增壓閥 202-中轉(zhuǎn)罐增壓器 203-中轉(zhuǎn)罐增壓口 204-中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥
205-中轉(zhuǎn)罐卸壓閥 206-中轉(zhuǎn)罐卸壓口 207-中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液閥 208-中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口
209-中轉(zhuǎn)罐出液口 210-中轉(zhuǎn)罐出液閥 211-中轉(zhuǎn)罐壓力感應(yīng)裝置
212-中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置
301-增壓器出口 302-增壓器進(jìn)口 303-增壓器壓力穩(wěn)定閥 304-增壓器閥
501-高壓罐液位單元 502-高壓罐壓力單元 503-高壓罐EAG出口 504-高壓罐氣相口 505-高壓罐上進(jìn)液口 506-高壓罐排液口 507-高壓罐下進(jìn)液口 508-高壓罐安全排放單元 509-低溫?fù)Q熱出口 510-低溫?fù)Q熱進(jìn)口 511-低溫?fù)Q熱單元
801-低壓罐液位單元 802-低壓罐壓力單元 803-低壓罐EAG出口 804-低壓罐氣相口 805-低壓罐上進(jìn)液口 806-低壓罐排液口 807-低壓罐下進(jìn)液口 808-低壓罐安全排放單元
901-低飽和換熱器液相進(jìn)口 902-低飽和換熱器液相出口
903-低飽和換熱器氣相出口 904-低飽和換熱器氣相進(jìn)口
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過(guò)程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求,摘要和附圖)中公開的任一特征,除非特別敘述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即,除非特別敘述,每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1:如圖1所示,一種空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)包括加氣機(jī)(1)、中轉(zhuǎn)罐(2)、增壓器(3)、增溫氣化器(4)、高壓低溫儲(chǔ)罐(5)、放空管(6)、EAG氣化器(7)、低壓低溫儲(chǔ)罐(8)、低飽和換熱器(9)等。
所述的中轉(zhuǎn)罐(2)為外部保冷的容器,中轉(zhuǎn)罐(2)是實(shí)現(xiàn)低溫低壓液化氣體向高壓轉(zhuǎn)換是核心,即從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)向高壓低溫儲(chǔ)罐(5)轉(zhuǎn)移低溫液化氣體即通過(guò)中轉(zhuǎn)罐(2)實(shí)現(xiàn)。中轉(zhuǎn)罐(2)至少設(shè)有中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)、中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)、中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)、中轉(zhuǎn)罐出液口(209)四個(gè)開口。中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204)與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相頂部相連;中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐卸壓閥(205)與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相頂部相連;中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液閥(207)與中轉(zhuǎn)罐(2)的液相底部相連;中轉(zhuǎn)罐出液口(209)通過(guò)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)與中轉(zhuǎn)罐(2)的液相底部相連。還設(shè)置有中轉(zhuǎn)罐液位感應(yīng)裝置(212),測(cè)量中轉(zhuǎn)罐(2)的液位高度;設(shè)置中轉(zhuǎn)罐壓力感應(yīng)裝置(211)測(cè)量中轉(zhuǎn)罐(2)氣相頂部的壓力。中轉(zhuǎn)罐增壓器(202)為中轉(zhuǎn)罐(2)的增壓裝置,它的入口通過(guò)中轉(zhuǎn)罐增壓閥(201)與中轉(zhuǎn)罐(2)的液相底部相通,出口與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相頂部相通。安裝時(shí),中轉(zhuǎn)罐(2)的最高點(diǎn)應(yīng)低于低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的最低點(diǎn)的位置安裝。。
所述的高壓低溫儲(chǔ)罐(5)為外部保冷的容器,高壓低溫儲(chǔ)罐(5)是系統(tǒng)的高壓?jiǎn)卧?,?shí)現(xiàn)高壓低溫介質(zhì)緩存和為系統(tǒng)提供高壓氣源,以及回收中轉(zhuǎn)罐(2)在增壓時(shí)(即高壓平衡時(shí))提供高壓氣源,它的工作壓力即是空氣能低溫液化氣體無(wú)泵加注系統(tǒng)的最大輸出壓力。至少設(shè)有高壓罐EAG出口(503)、高壓罐氣相口(504)、高壓罐上進(jìn)液口(505)、高壓罐排液口(506)、高壓罐下進(jìn)液口(507)、低溫?fù)Q熱出口(509)、低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)七個(gè)開口。高壓罐EAG出口(503)通過(guò)高壓罐安全排放單元(508)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)超壓排放的功能;高壓罐氣相口(504)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)排氣的功能;高壓罐上進(jìn)液口(505)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)上部進(jìn)液的功能;高壓罐排液口(506)、高壓罐下進(jìn)液口(507)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相底部相通,中間設(shè)置根閥,高壓罐排液口(506)實(shí)現(xiàn)排液,高壓罐下進(jìn)液口(507)實(shí)現(xiàn)底部進(jìn) 液。另外至少還設(shè)置有一套高壓罐液位單元(501),測(cè)量高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液位高度;設(shè)置一套高壓罐壓力單元(502)測(cè)量高壓低溫儲(chǔ)罐(5)氣相頂部的壓力。在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相底部設(shè)置有低溫?fù)Q熱單元(511),實(shí)現(xiàn)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)低溫液體與從低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)進(jìn)入的高溫氣體換熱,降溫后從低溫?fù)Q熱出口(509)排出。
所述的低壓低溫儲(chǔ)罐(8)為外部保冷的容器,低壓低溫儲(chǔ)罐(8)是系統(tǒng)的低壓存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)站內(nèi)的低溫液化氣體。至少設(shè)有低壓罐EAG出口(803)、低壓罐氣相口(804)、低壓罐上進(jìn)液口(805)、低壓罐排液口(806)、低壓罐下進(jìn)液口(807)五個(gè)開口。低壓罐EAG出口(803)通過(guò)低壓罐安全排放單元(808)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)超壓排放的功能;低壓罐氣相口(804)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)排氣的功能;低壓罐上進(jìn)液口(805)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的氣相頂部相通,實(shí)現(xiàn)上部進(jìn)液的功能;低壓罐排液口(806)、低壓罐下進(jìn)液口(807)與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的液相底部相通,中間設(shè)置根閥,低壓罐排液口(806)實(shí)現(xiàn)排液,低壓罐下進(jìn)液口(807)實(shí)現(xiàn)底部進(jìn)液。另外至少還設(shè)置有一套低壓罐液位單元(801),測(cè)量低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的液位高度;設(shè)置一套低壓罐壓力單元(802)測(cè)量低壓低溫儲(chǔ)罐(8)氣相頂部的壓力。
所述的增壓器(3)為高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的增壓穩(wěn)壓器。高壓罐排液口(506)通過(guò)增壓器進(jìn)口(302)、增壓器閥(304)與增壓器(3)相連;高壓罐氣相口(504)通過(guò)增壓器出口(301)、增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)與增壓器(3)相連,實(shí)現(xiàn)高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫介質(zhì)在高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)液柱靜壓作用下經(jīng)增壓器閥(304)進(jìn)入增壓器(3)與空氣換熱氣化后返回高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相,利用低溫液化氣體氣液比高的特性,使高壓低溫儲(chǔ)罐(5)增壓。增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)為調(diào)壓閥,出口壓力可設(shè)定在一個(gè)穩(wěn)定壓力。當(dāng)增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)的出口壓力小于設(shè)定的穩(wěn)定壓力時(shí),增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)為打開狀態(tài),增壓通路連通,進(jìn)行增壓;而當(dāng)出口壓力不小于設(shè)定的穩(wěn)定壓力時(shí),增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)為自動(dòng)關(guān)閉,增壓通路斷開,停止增壓,從而使高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力穩(wěn)定在增壓器壓力穩(wěn)定閥(303)的設(shè)定壓力范圍。
所述增溫氣化器(4)實(shí)現(xiàn)流過(guò)的低溫介質(zhì)與空氣換熱,吸收空氣能而增溫增壓。增溫氣化器(4)的入口通過(guò)高壓排氣閥(13)、高壓罐氣相口(504)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的氣相連通,還通過(guò)高壓排液閥(16)、高壓罐排液口(506)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相連通;增溫氣化器(4)的出口通過(guò)中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)、中轉(zhuǎn)罐高壓平衡閥(204)與中轉(zhuǎn)罐(2)的氣相連通,增溫氣化器(4)的出口還通過(guò)卸車調(diào)壓閥(12)、卸車加壓閥(11)對(duì)外部提供壓力氣源,如管道供氣,氣體充瓶,卸車增壓等等。卸車調(diào)壓閥(12)為調(diào)壓閥,卸車調(diào)壓閥(12)出口壓力不高于它的整定壓力。
所述EAG氣化器(7)實(shí)現(xiàn)EAG氣體排放前的增溫。EAG氣化器(7)的入口連接低壓罐EAG出口(803)及其它局部封閉空間的排放口;出口與放空管(6)的入口相連接。系統(tǒng)或局部超壓時(shí)排放的低溫介質(zhì)通過(guò)EAG氣化器(7)時(shí),與外部空氣熱交換,使排放氣體接近常溫后經(jīng)放空管(6)排放而更安全。放空管(6)將排放介質(zhì)引到高空等安全區(qū)域。
所述低飽和換熱器(9)有至少兩組通道換熱,其中至少有一組為低溫的液相組,從低飽和換熱器液相進(jìn)口(901)進(jìn)從低飽和換熱器液相出口(902)出,通過(guò)介質(zhì)是在低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)液柱靜壓作用下從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)的低壓罐排液口(806)流出的低溫液體,流過(guò)低飽和換熱器(9)后經(jīng)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)口進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐(2);第二組從低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)進(jìn)從低飽和換熱器氣相出口(903)出,為高溫的氣相組,通過(guò)介質(zhì)是來(lái)自加氣機(jī)(1)的回流氣體或來(lái)自中轉(zhuǎn)罐(2)的高溫氣體。
進(jìn)一步,低飽和換熱器液相進(jìn)口(901)與低壓罐排液口(806)連通;低飽和換熱器液相出口(902)與中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)連通;低飽和換熱器氣相出口(903)與低壓罐氣相口(804)連通;低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)既與低溫?fù)Q熱出口(509)連通,又通過(guò)高飽和換熱選擇閥(18)與中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)連通,還通過(guò)高飽和換熱選擇閥(18)與加氣機(jī)(1)的回氣口連通。
進(jìn)一步,中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)還通過(guò)高飽和換熱閥(17)與低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)連通;加氣機(jī)(1)的回氣口也通過(guò)高飽和換熱閥(17)與低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)連通。
來(lái)自加氣機(jī)(1)的回流氣體或來(lái)自中轉(zhuǎn)罐(2)的高溫氣體這兩組介質(zhì),可直接經(jīng)高飽和換熱選擇閥(18)和低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)口進(jìn)入低飽和換熱器(9)的氣相組,也可經(jīng)高飽和換熱閥(17)和低溫?fù)Q熱進(jìn)口(510)進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5),流經(jīng)低溫?fù)Q熱單元(511)時(shí)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫液體進(jìn)行第一次熱交換后從低溫?fù)Q熱出口(509)流出,再經(jīng)低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)進(jìn)入低飽和換熱器(9)。與液相組介質(zhì)熱交換降溫后從低飽和換熱器氣相出口(903)流出,經(jīng)低壓罐氣相口(804)回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)。
進(jìn)一步,從高壓罐EAG出口(503)口流出的排放介質(zhì)直接經(jīng)低飽和換熱器氣相進(jìn)口(904)進(jìn)入低飽和換熱器(9)氣相組,與液相介質(zhì)熱交換降溫后從低飽和換熱器氣相出口(903)流出,經(jīng)低壓罐氣相口(804)回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)。
所述的加氣機(jī)(1)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣瓶加氣的同時(shí),進(jìn)行計(jì)量和結(jié)算。加氣機(jī)(1)至少有一個(gè)進(jìn)液口和回氣口以及與氣瓶連接的接口。其中進(jìn)液口既與中轉(zhuǎn)罐出液口(209)連通,也通過(guò)下進(jìn)液閥(15)與高壓罐下進(jìn)液口(507)連通,高壓低溫儲(chǔ)罐(5)內(nèi)的低溫液化氣體經(jīng)高壓罐下進(jìn)液口(507)和下進(jìn)液閥(15)進(jìn)入加氣機(jī)(1),而中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液化氣體 經(jīng)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)及中轉(zhuǎn)罐出液口(209)進(jìn)入加氣機(jī)(1);回氣口與高飽和換熱閥(17)及高飽和換熱選擇閥(18)的入口連通,經(jīng)加氣機(jī)(1)的回氣口回收的氣體通過(guò)高飽和換熱閥(17)或高飽和換熱選擇閥(18)經(jīng)低飽和換熱器(9)回到低壓低溫儲(chǔ)罐(8)內(nèi)。
進(jìn)一步,中轉(zhuǎn)罐出液口(209)與上進(jìn)液閥(14)和下進(jìn)液閥(15)的進(jìn)口連通,中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)的低溫液化氣體,經(jīng)中轉(zhuǎn)罐出液閥(210)、中轉(zhuǎn)罐出液口(209)出來(lái)后,即可經(jīng)下進(jìn)液閥(15)、高壓罐下進(jìn)液口(507)進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5),也可經(jīng)上進(jìn)液閥(14)、高壓罐上進(jìn)液口(505)進(jìn)入高壓低溫儲(chǔ)罐(5)。
進(jìn)一步,卸液閥(10)出口與低壓罐上進(jìn)液口(805)和低壓罐下進(jìn)液口(807)口連通,卸車時(shí),低溫液化氣體在運(yùn)輸車船與低壓低溫儲(chǔ)罐(8)間的壓力差作用下經(jīng)卸液閥(10)在進(jìn)入低壓低溫儲(chǔ)罐(8)。
實(shí)施例2:系統(tǒng)內(nèi)所有氣化器(如:增壓器(3)、增溫氣化器(4)、EAG氣化器(7)、中轉(zhuǎn)罐增壓器(202)等)可以是空溫式,吸收空氣能量加熱增壓;也可以是蒸汽加熱或其它熱媒提供能量加熱增壓。其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例3:中轉(zhuǎn)罐(2)可以多個(gè)對(duì)應(yīng)接口并列聯(lián)接使用,如各中轉(zhuǎn)罐出液口(209)接在一起后再接入系統(tǒng);各中轉(zhuǎn)罐進(jìn)液口(208)接在一起后再接入系統(tǒng);各中轉(zhuǎn)罐增壓口(203)接在一起后再接入系統(tǒng);各中轉(zhuǎn)罐卸壓口(206)接在一起后再接入系統(tǒng)。各組中轉(zhuǎn)罐(2)工作步驟交替進(jìn)行。其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例4:低飽和換熱器(9)的氣相組可以有多組,各回氣單獨(dú)通過(guò)一組氣相組通道回低壓低溫儲(chǔ)罐(8)。其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例5:加氣機(jī)(1)的進(jìn)液口可以單獨(dú)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的液相連通,而不與中轉(zhuǎn)罐(2)的中轉(zhuǎn)罐出液口(209)連通;中轉(zhuǎn)罐(2)的中轉(zhuǎn)罐出液口(209)單獨(dú)通過(guò)上進(jìn)液閥(14)或下進(jìn)液閥(15)與高壓低溫儲(chǔ)罐(5)連通。以實(shí)現(xiàn)對(duì)外加液和從低壓低溫儲(chǔ)罐(8)向高壓低溫儲(chǔ)罐(5)轉(zhuǎn)移低溫液化氣體互不干涉。其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例6:高壓低溫儲(chǔ)罐(5)的最高點(diǎn)安裝位置低于中轉(zhuǎn)罐(2)的最低點(diǎn),則在內(nèi)部高壓轉(zhuǎn)化過(guò)程中的低溫液化氣體轉(zhuǎn)移步驟,即可利用中轉(zhuǎn)罐(2)比高壓低溫儲(chǔ)罐(5)高的液位差,在液柱靜壓作用下即可實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)罐(2)內(nèi)低溫液化氣體向高壓低溫儲(chǔ)罐(5)轉(zhuǎn)移, 避免中轉(zhuǎn)罐(2)增壓,提高轉(zhuǎn)移效率。其它同實(shí)施例1。
此外,上述各實(shí)施例的各個(gè)控制閥可通過(guò)手動(dòng)控制,但為了操作方便,可通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,或單片機(jī)自動(dòng)控制。這樣即便于對(duì)各個(gè)控制閥進(jìn)行操作,也便于精確控制各個(gè)控制閥的開閉,進(jìn)而控制整個(gè)輸送設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。