本實(shí)用新型屬于LNG技術(shù)領(lǐng)域，具體地來說，是一種LNG加氣站。

背景技術(shù)：

LNG(Liquefied Natural Gas)，即液化天然氣，是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-162℃，使之凝結(jié)而成的液體。LNG主要成分是甲烷，具有無色無味無毒、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，且熱能值高、燃燒產(chǎn)物環(huán)境干凈。由于LNG是一種高效環(huán)保的能源，其越來越受到人們的青睞，使用范圍日益廣泛。

為了方便地提供LNG，LNG加氣站建設(shè)需求日益增加。目前，LNG加氣站主要由LNG儲(chǔ)罐、LNG潛液泵、LNG加氣機(jī)等組成。這種LNG加氣站主要采用LNG潛液泵，而LNG潛液泵容易損壞、不易維修，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)件數(shù)量多，能耗也很高，造成低溫潛液泵的制造和使用維護(hù)成本都很高昂。這給LNG加氣站帶來了很大的運(yùn)營負(fù)擔(dān)，對(duì)LNG加氣站的建設(shè)和運(yùn)營形成了阻礙作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種LNG加氣站，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，利于建設(shè)運(yùn)營。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種LNG加氣站，包括LNG儲(chǔ)罐、LNG加氣機(jī)、立式LNG加注裝置、電控系統(tǒng)，所述立式LNG加注裝置分別與所述LNG儲(chǔ)罐、所述LNG加氣機(jī)連接，所述電控系統(tǒng)分別與所述立式LNG加注裝置、所述LNG加氣機(jī)電性連接。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述立式LNG加注裝置包括工作缸體，所述工作缸體內(nèi)部設(shè)有工作室，所述工作室內(nèi)設(shè)有活塞組件，所述活塞組件連接有驅(qū)動(dòng)活塞組件運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作缸體上設(shè)有第一液相接口、第二液相接口、氣相接口。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工作缸體外設(shè)有隔熱保溫組件。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一液相接口與所述LNG儲(chǔ)罐的液相口連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二液相接口與所述LNG加氣機(jī)連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氣相接口與所述LNG儲(chǔ)罐的氣相口連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一液相接口上設(shè)有第一單向閥，所述第一單向閥的出流口與所述工作室連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二液相接口上設(shè)有第二單向閥，所述第二單向閥的入流口與所述工作室連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述LNG加氣機(jī)上設(shè)有流量檢測模塊，所述流量檢測模塊與所述電控系統(tǒng)電性連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電控系統(tǒng)包括上位機(jī)、可編程邏輯控制器，所述上位機(jī)分別與所述可編程邏輯控制器、所述LNG加氣機(jī)電性連接，所述可編程邏輯控制器與所述立式LNG加注裝置電性連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過在LNG儲(chǔ)罐與LNG加氣機(jī)之間設(shè)置立式LNG加注裝置，利用電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)LNG的加注工作，同時(shí)構(gòu)件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單，極大地降低了制造和維護(hù)成本。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的LNG加氣站的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的LNG加氣站的立式LNG加注裝置的整體對(duì)剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的LNG加氣站的氣液路連接圖。

主要元件符號(hào)說明：

1000-LNG加氣站，100-立式LNG加注裝置，110-工作缸體，111-工作室，112-第一液相接口，113-第二液相接口，114-氣相接口，120-活塞組件，130-直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，131-機(jī)構(gòu)支架，132-液壓缸，140-隔熱保溫組件，150-密封組件，160-第一單向閥，170-第二單向閥，200-LNG儲(chǔ)罐，300-LNG加氣機(jī)，310-流量檢測模塊，400-電控系統(tǒng)，410-上位機(jī)，420-可編程邏輯控制器。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)LNG加氣站進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了LNG加氣站的優(yōu)選實(shí)施例。但是，LNG加氣站可以通過許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)LNG加氣站的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件“上”時(shí)，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在LNG加氣站的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖1，LNG加氣站1000包括立式LNG加注裝置100、LNG儲(chǔ)罐200、LNG加氣機(jī)300、電控系統(tǒng)400，立式LNG加注裝置100分別與LNG儲(chǔ)罐200、LNG加氣機(jī)300連接，電控系統(tǒng)400分別與立式LNG加注裝置100、LNG加氣機(jī)300電性連接。

LNG加氣機(jī)300上設(shè)有流量檢測模塊310，流量檢測模塊310與電控系統(tǒng)400電性連接。流量檢測模塊310用于檢測LNG加注量，并將之輸送到電控系統(tǒng)400。

電控系統(tǒng)400包括上位機(jī)410、可編程邏輯控制器420，上位機(jī)410分別與可編程邏輯控制器420、LNG加氣機(jī)300電性連接，可編程邏輯控制器420與立式LNG加注裝置100電性連接。

請(qǐng)參閱圖2，立式LNG加注裝置100包括工作缸體110，工作缸體110內(nèi)部設(shè)有工作室111，工作室111內(nèi)設(shè)有活塞組件120，活塞組件120連接有驅(qū)動(dòng)活塞組件120運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130，工作缸體110上設(shè)有第一液相接口112、第二液相接口113、氣相接口114。

工作室111是LNG加氣站1000的主要工作場所?；钊M件120在工作室111內(nèi)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過工作室111內(nèi)的壓力變化而實(shí)現(xiàn)LNG的抽取與加注。

工作缸體110外設(shè)有隔熱保溫組件140。隔熱保溫組件140能夠隔絕工作缸體110與外界的熱傳導(dǎo)，使工作室111的溫度保持恒定低溫，避免LNG的氣化作用。

工作缸體110上設(shè)有密封組件150。密封組件150用于保證工作室111的密封性良好，避免發(fā)生LNG泄漏而造成損失，同時(shí)也避免外界對(duì)工作室111的干擾污染。

直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130包括機(jī)構(gòu)支架131、液壓缸132，機(jī)構(gòu)支架131分別與工作缸體110、液壓缸132連接，使液壓缸132牢牢固定，防止晃動(dòng)或振動(dòng)干擾。

液壓缸132與活塞組件120連接。液壓缸132是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行元件，能夠驅(qū)動(dòng)活塞組件120在工作室111內(nèi)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，為LNG加氣站1000的運(yùn)轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定的動(dòng)力源。同時(shí)，通過控制直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130的運(yùn)動(dòng)速度，即可控制LNG加氣站1000的流量。

在另一個(gè)實(shí)施例中，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130還可以由氣壓缸組成。氣壓缸與活塞組件120連接，通過壓縮氣體的驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)活塞組件120的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130還可以由曲柄連桿機(jī)構(gòu)等其他形式實(shí)現(xiàn)，并不限于以上所舉的形式。

請(qǐng)參閱圖3，第一液相接口112與LNG儲(chǔ)罐200的液相口連接，用于將源自LNG儲(chǔ)罐200的LNG輸入工作室111。為了防止LNG逆流對(duì)管路及LNG儲(chǔ)罐200造成沖擊，第一液相接口112上設(shè)有第一單向閥160，第一單向閥160的出流口與工作室111連接。當(dāng)LNG儲(chǔ)罐200的壓力大于工作室111的壓力時(shí)，第一單向閥160開啟，LNG從LNG儲(chǔ)罐200流入工作室111；當(dāng)LNG儲(chǔ)罐200的壓力小于工作室111的壓力時(shí)，第一單向閥160關(guān)閉，LNG儲(chǔ)罐200與工作室111之間停止LNG流動(dòng)，避免發(fā)生LNG逆流現(xiàn)象。

第二液相接口113與LNG加氣機(jī)300連接，用于將工作室111的LNG輸入LNG加氣機(jī)300。為了防止LNG逆流對(duì)管路及LNG儲(chǔ)罐200造成沖擊，第二液相接口113上設(shè)有第二單向閥170，第二單向閥170的入流口與工作室111連接。當(dāng)工作室111的壓力大于LNG加氣機(jī)300的壓力時(shí)，第二單向閥170開啟，LNG從工作室111流入LNG加氣機(jī)300；當(dāng)工作室111的壓力小于LNG加氣機(jī)300的壓力時(shí)，第二單向閥170關(guān)閉，工作室111與LNG加氣機(jī)300之間停止LNG流動(dòng)，避免發(fā)生LNG逆流現(xiàn)象。

為了保證LNG加氣站1000的工作效率，需要在LNG儲(chǔ)罐200和工作室111之間保持足夠的壓力差，使LNG能夠迅速進(jìn)入工作室111。同時(shí)，需要保證活塞組件120具有足夠的速度，以便抽取LNG的過程迅速。

LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)部溫度較低，約為-160℃，由于自然蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生BOG(Boil Off Gas，又稱為閃蒸氣)。當(dāng)LNG儲(chǔ)罐200與LNG加氣站1000連接時(shí)，LNG流經(jīng)管路進(jìn)入工作室111，造成LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)液位下降，壓力同步降低。同時(shí)，BOG的氣相空間增大，氣壓下降，使液面壓力進(jìn)一步降低。

流入工作室111內(nèi)的LNG受熱也會(huì)產(chǎn)生部分BOG。增加的BOG使工作室111內(nèi)的壓力增大，在LNG儲(chǔ)罐200的壓力不變的情況下，將造成二者的壓力差減小，對(duì)LNG的傳輸速度形成阻礙作用。同時(shí)，BOG也會(huì)對(duì)活塞組件120的運(yùn)動(dòng)速度形成阻礙作用，進(jìn)一步阻礙LNG加氣站1000的效率發(fā)揮。

為了解決上述問題，氣相接口114與LNG儲(chǔ)罐200的氣相口連接，用于將BOG輸入LNG儲(chǔ)罐200。BOG返回LNG儲(chǔ)罐200后，由于氣相組成結(jié)構(gòu)的變化，工作室111內(nèi)的液面壓力下降，LNG儲(chǔ)罐200的液面壓力升高，有效地保證了所需壓差。

進(jìn)一步地，為了改善工作室111內(nèi)氣液分離的效果，氣相接口114的豎直位置高于第一液相接口112、第二液相接口113。由于密度不同，BOG位于LNG上方，BOG隨著活塞組件120上升而進(jìn)入氣相接口114，LNG則流向第二液相接口113。

立式LNG加注裝置100的運(yùn)轉(zhuǎn)過程可分為抽取LNG與加注LNG兩個(gè)階段。

在抽取LNG階段，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130驅(qū)動(dòng)活塞組件120向上運(yùn)動(dòng)，逐漸遠(yuǎn)離第一液相接口112。此時(shí)，工作室111內(nèi)氣相空間增大，壓力不斷下降。由于第一單向閥160的出流口與工作室111連接，第一單向閥160的出流口的壓力隨之下降。

同時(shí)，活塞組件120向上壓迫工作室111內(nèi)的氣體，使氣體壓力達(dá)到第三單向閥180的啟動(dòng)壓力。第三單向閥180開啟，BOG經(jīng)氣相接口114返回LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)。此時(shí)LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)的BOG增加，使LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)的液面壓力增大。第一單向閥160的入流口與LNG儲(chǔ)罐200連接，第一單向閥160的入流口的壓力隨之增大。

在此消彼長下，第一單向閥160的入流口與出流口的壓差逐漸增大。當(dāng)該壓差達(dá)到第一單向閥160的啟動(dòng)壓力值時(shí)，第一單向閥160開啟。LNG從LNG儲(chǔ)罐200流出，經(jīng)第一液相接口112而進(jìn)入工作室111內(nèi)，使工作室111的液位逐漸升高。

隨著工作室111的液位不斷上升，工作室111的壓力逐漸增大，第一單向閥160的出流口的壓力隨之增大。同時(shí)，LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)的液位下降。LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)的氣相空間增大，而進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐200的BOG不斷減少。在液位和BOG的雙重作用下，LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)的液面壓力逐漸減小。

因此，第一單向閥160的入流口與出流口的壓差逐漸減小。當(dāng)該壓差小于第一單向閥160的啟動(dòng)壓力值時(shí)，第一單向閥160關(guān)閉。LNG不再流入工作室111，工作室111達(dá)到充滿狀態(tài)。接著，LNG加氣站1000轉(zhuǎn)入加注LNG階段。

在加注LNG階段，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130驅(qū)動(dòng)活塞組件120向下運(yùn)動(dòng)?；钊M件120壓迫工作室111內(nèi)的LNG，使工作室111的液面壓力迅速增大。由于第二單向閥170的入流口與工作室111連接，第二單向閥170的入流口的壓力隨之增大。

第二單向閥170的出流口與LNG加氣機(jī)300連接，在LNG加氣機(jī)300的壓力不發(fā)生顯著變化的情況下，第二單向閥170的出流口的壓力沒有明顯變化。因此，第二單向閥170的入流口與出流口之間的壓差逐漸增大。

當(dāng)該壓差達(dá)到第二單向閥170的啟動(dòng)壓力值時(shí)，第二單向閥170開啟。LNG從工作室111流出，經(jīng)第二單向閥170的入流口與出流口、第二液相接口113而經(jīng)LNG加氣機(jī)300完成加注。

在活塞組件120的作用下，LNG持續(xù)從工作室111流出。工作室111的液面不斷下降，工作室111內(nèi)的液面壓力逐漸減小，第二單向閥170的入流口的壓力隨之減小。同時(shí)，第二單向閥170的入流口與出流口的壓差逐漸減小。

當(dāng)該壓差小于第二單向閥170的啟動(dòng)壓力值時(shí)，第二單向閥170關(guān)閉。LNG不再從工作室111流出，LNG加氣站1000轉(zhuǎn)入抽取LNG階段。

在抽取LNG階段，第二單向閥170的入流口與出流口之間的壓差始終小于第二單向閥170的啟動(dòng)壓力值，故第二單向閥170始終保持關(guān)閉狀態(tài)。

在加注LNG階段，第一單向閥160的入流口與出流口之間的壓差始終小于第一單向閥160的啟動(dòng)壓力值，故第一單向閥160始終保持關(guān)閉狀態(tài)。

下面簡要介紹LNG加氣站1000的工作過程：

上位機(jī)410根據(jù)需要的LNG加注量，分別控制可編程邏輯控制器420與LNG加氣機(jī)300?？删幊踢壿嬁刂破?20控制立式LNG加注裝置100，使立式LNG加注裝置100運(yùn)轉(zhuǎn)。直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)130驅(qū)動(dòng)活塞組件120作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使立式LNG加注裝置100在抽取LNG階段與加注LNG階段之間循環(huán)，不斷將LNG儲(chǔ)罐200內(nèi)的LNG抽出，通過LNG加氣機(jī)300加注到LNG汽車或其他載體內(nèi)。

同時(shí)，流量檢測模塊310檢測LNG加注量，并將數(shù)值返回上位機(jī)410。當(dāng)測得的LNG加注量達(dá)到需要的LNG加注量時(shí)，上位機(jī)410向可編程邏輯控制器420與LNG加氣機(jī)300發(fā)出指令，使立式LNG加注裝置100停止運(yùn)轉(zhuǎn)，LNG加氣機(jī)300停止加注。

在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實(shí)施例的其他示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。