CN104061431A - 模块化低温液体贮罐bog气体再液化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，包括：控制系统、冷凝罐和冷媒储存罐，所述冷凝罐上连接有介质输送管路和介质回流管路，所述冷凝罐和冷媒储存罐之间通过冷媒输送管路和冷媒回流管路相连通，所述冷凝罐内设置有冷凝器，所述冷凝器与冷媒输送管路相连通，所述冷凝罐上连接有增压器，所述增压器与介质回流管路相连通。通过上述方式，本发明能够模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，能够适用于市场上所有面临BOG气体处理问题的低温液体储存系统，系统结构简单，模块化设计，应用灵活。

Description

模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统

技术领域

本发明涉及低温液体贮存领域，特别是涉及一种模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统。

背景技术

低温液体贮存技术主要是针对深冷（-100℃以下）液体介质，如液氮、液氧、液态天然气（LNG）等进行研究开发的有效贮存设备，通常称为低温液体储存容器。低温液体储存容器主体结构由三部分组成：内容器、外壳和夹层绝热空间。以此结构组成来达到储存深冷介质冷能的目的，从而能够长期安全有效地储存深冷介质。

由于贮存深冷介质的温度与外界环境之间的温差很大，在目前的绝热保冷技术条件下，低温储存容器在贮存深冷介质过程中，会不可避免地在内容器与外界环境之间产生热传递，称之为漏热。漏热将使罐内的贮存深冷介质不断汽化，产生蒸发气体（BOG气体）。BOG气体因低温液体储存容器的低温绝热性能和贮罐系统管线设计的不同，产生的影响也迥异。从目前市场上反馈的信息来看，BOG气体的不断积累，容易造成贮存深冷液体介质的气相排放，造成浪费，及环境污染等。

如果贮存深冷介质为易燃易爆介质（如LNG），一旦不对气体进行有效处理，气相空间的压力不断上升，贮存介质的气体排放会导致严重的安全隐患。

目前，市场上针对BOG气体问题所采取的方案，主要是在低温贮罐系统外另外增加一个缓冲罐用来储存排放的BOG气体，然后再对缓冲罐内的气体进行处理利用。但是该方案的成本高，过程操作繁琐，不是一个理想的解决方案。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，能够适用于市场上所有面临BOG气体处理问题的低温液体储存系统，系统结构简单，模块化设计，应用灵活。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，包括：控制系统、冷凝罐和冷媒储存罐，所述冷凝罐上连接有介质输送管路和介质回流管路，所述冷凝罐和冷媒储存罐之间通过冷媒输送管路和冷媒回流管路相连通，所述冷凝罐内设置有冷凝器，所述冷凝器与冷媒输送管路相连通，所述冷凝罐上连接有增压器，所述增压器与介质回流管路相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述介质输送管路和介质回流管路分别与低温液体贮罐相连接，所述介质输送管路上设置有输送控制电磁阀，所述介质回流管路上设置有回流控制电磁阀，所述输送控制电磁阀和回流控制电磁阀均与控制系统相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述增压器连接在自增压管路上，所述自增压管路上连接有增压控制电磁阀，所述增压控制电磁阀与控制系统相连接，所述增压器包括自增压模式和压力增压模式。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷媒输送管路上设置有冷媒输送控制电磁阀，所述冷媒回流管路上连接有其他冷却需求模块和冷媒排放控制阀，所述冷媒输送控制电磁阀和冷媒排放控制阀与PLC系统相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷媒回流管路与低压冷媒收集包或大气相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷凝罐上设置有冷凝罐液位传感器和冷凝罐压力传感器，所述冷媒储存罐上连接有冷媒储罐压力传感器和冷媒储罐液位传感器，所述低温液体贮罐上设置有贮罐压力传感器，所述冷凝罐液位传感器、冷凝罐压力传感器、贮罐压力传感器、冷媒储罐压力传感器和冷媒储罐液位传感器均与控制系统相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制系统为PLC控制系统。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷媒输送管路上还设置有低温泵，所述冷媒储存罐通过低温泵连接冷凝器。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷凝器为波纹管式、盘管式或板式冷凝器。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷凝罐包括内容器、外壳以及由内容器和外壳形成的夹层绝热空间，所述冷媒储存罐包括内容器、外壳以及由内容器和外壳形成的夹层绝热空间，所述冷媒储存罐中储存的介质为液氮。

本发明的有益效果是：本发明模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，能够适用于市场上所有面临BOG气体处理问题的低温液体储存系统，系统结构简单，模块化设计，应用灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、冷凝罐，2、冷媒储存罐，3、控制系统，3、4、其他冷却需求模块，5、介质输送管路，6、介质回流管路，7、冷媒输送管路，8、冷媒回流管路，9、冷凝器，10、增压器，11、输送控制电磁阀，12、回流控制电磁阀，13、增压控制电磁阀，14、冷媒输送控制电磁阀，15、贮罐压力传感器，16、冷媒排放控制阀，17、冷凝罐液位传感器，18、冷凝罐压力传感器，19、冷媒储罐压力传感器，20、冷媒储罐液位传感器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，包括冷凝罐1、冷媒储存罐2和控制系统3，所述冷凝罐1包括内容器、外壳以及由内容器和外壳形成的夹层绝热空间，所述冷媒储存罐2包括内容器、外壳以及由内容器和外壳形成的夹层绝热空间，所述冷媒储存罐2为液氮罐，氮气无污染，可以直接排放到大气中去，所述控制系统3为PLC控制系统。

冷凝罐1上连接有介质输送管路5和介质回流管路6，介质输送管路5和介质回流管路6分别与低温液体贮罐相连接，介质输送管路5上设置有输送控制电磁阀11，所述介质回流管路6上设置有回流控制电磁阀12，所述输送控制电磁阀11和回流控制电磁阀12均与控制系统3相连接，所述冷凝器9与冷媒输送管路7相连通，所述冷凝罐1上连接有增压器10，所述增压器10与介质回流管路6相连通，所述增压器10连接在自增压管路上，所述自增压管路上连接有增压控制电磁阀11，所述增压控制电磁阀11与控制系统3相连接，所述增压器包括自增压模式和压力增压模式。

所述冷凝罐1和冷媒储存罐2之间通过冷媒输送管路7和冷媒回流管路8相连通，所述冷凝罐1内设置有冷凝器9，所述冷凝器9为波纹管式、盘管式或板式冷凝器，所述冷媒输送管路7上设置有冷媒输送控制电磁阀14，所述冷媒回流管路8上连接有其他冷却需求模块4和冷媒排放控制阀16，所述冷媒输送控制电磁阀14和冷媒排放控制阀16与控制系统3相连接，所述冷媒回流管路8与低压冷媒收集包或大气相连通，所述冷媒输送管路7上还设置有低温泵，所述冷媒储存罐2通过低温泵连接冷凝器9。

冷媒输送管路7和冷媒回流管路8中的冷媒的运动动力通过循环和非循环两种方式提供。采用循环冷凝管路设计包括以下两种方式：（1）冷媒通过冷媒储存罐2中的液柱静压力被压入冷凝器9，再从冷凝器9通过冷媒回流管路8回流至冷媒储存罐2；（2）在冷凝管路上增设低温泵进行外力驱动，实现冷媒循环运行。非循环方式在冷媒回流管路8的出口端设置低压冷媒收集包或直接将冷媒排入大气中。

另外，所述冷凝罐1上还设置有冷凝罐液位传感器17和冷凝罐压力传感器18，所述冷媒储存罐2上连接有冷媒储罐压力传感器19和冷媒储罐液位传感器20，所述低温液体贮罐上设置有贮罐压力传感器15，所述贮罐压力传感器15、冷凝罐液位传感器17、冷凝罐压力传感器18、冷媒储罐压力传感器19和冷媒储罐液位传感器20均与控制系统3相连接，PLC控制系统通过收集贮罐压力传感器15、冷凝罐液位传感器17、冷凝罐压力传感器18、冷媒储罐压力传感器19和冷媒储罐液位传感器20的输出信号，并在上述信号的基础上编制系统控制指令程序，实现再液化系统的自动运行。

本发明模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统具体工作原理如下：当PLC系统收集到低温液体贮罐设置的贮罐压力传感器15的压力信号值高于设定值时，输送控制电磁阀11打开，低温液体贮罐的气体介质通过介质输送管路5送入到冷凝罐1中，平衡低温液体贮罐与冷凝罐1的气相压力，同时冷媒输送控制电磁阀14在冷媒储存罐2的冷媒储罐液位传感器20液位信号达到设定要求的条件下自动打开，冷媒通过冷媒输送管7路流入到冷凝罐1中，再进入冷凝器9，从而将低温液体贮罐中导入的BOG气体介质进行冷凝液化，将其转换为液体。通过对低温液体贮罐导入的BOG气体介质不断冷凝，低温液体贮罐与冷凝罐1的气相压力则不断下降，当PLC控制系统接收到贮罐压力传感器15输出的压力信号低于设定值时，或者PLC控制系统接收到冷凝罐1的液位传感器17的液位信号为满液位时，输送控制电磁阀11自动关闭，同时冷媒输送控制电磁阀14也关闭，停止冷媒输送，完成冷凝控制过程。当冷凝罐1中的BOG气体介质再液化后，液相介质不断累积，当冷凝罐1的冷凝罐液位传感器17传出的液位信号到达设定值时，冷凝罐1的增压控制电磁阀13打开，增压器10开始工作，不断增加冷凝罐1内的气相压力；当冷凝罐1内的冷凝罐压力传感器18传出的压力信号达到设定值时，增压控制电磁阀13关闭；同时，回流控制电磁阀12打开冷凝罐1内被冷凝液化的液相介质通过介质回流管路6被压回到低温液体贮罐中。

区别于现有技术，本发明模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，能够适用于市场上所有面临BOG气体处理问题的低温液体储存系统，系统结构简单，模块化设计，应用灵活。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，包括：控制系统、冷凝罐和冷媒储存罐，所述冷凝罐上连接有介质输送管路和介质回流管路，所述冷凝罐和冷媒储存罐之间通过冷媒输送管路和冷媒回流管路相连通，所述冷凝罐内设置有冷凝器，所述冷凝器与冷媒输送管路相连通，所述冷凝罐上连接有增压器，所述增压器与介质回流管路相连通。

2.根据权利要求1所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述介质输送管路和介质回流管路分别与低温液体贮罐相连接，所述介质输送管路上设置有输送控制电磁阀，所述介质回流管路上设置有回流控制电磁阀，所述输送控制电磁阀和回流控制电磁阀均与控制系统相连接。

3.根据权利要求1所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述增压器连接在自增压管路上，所述自增压管路上连接有增压控制电磁阀，所述增压控制电磁阀与控制系统相连接，所述增压器包括自增压模式和压力增压模式。

4.根据权利要求1所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述冷媒输送管路上设置有冷媒输送控制电磁阀，所述冷媒回流管路上连接有其他冷却需求模块和冷媒排放控制阀，所述冷媒输送控制电磁阀和冷媒排放控制阀与PLC系统相连接。

5.根据权利要求4所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述冷媒回流管路与低压冷媒收集包或大气相连通。

6.根据权利要求2所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述冷凝罐上设置有冷凝罐液位传感器和冷凝罐压力传感器，所述冷媒储存罐上连接有冷媒储罐压力传感器和冷媒储罐液位传感器，所述低温液体贮罐上设置有贮罐压力传感器，所述冷凝罐液位传感器、冷凝罐压力传感器、贮罐压力传感器、冷媒储罐压力传感器和冷媒储罐液位传感器均与控制系统相连接。

7.根据权利要求6所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述控制系统为PLC控制系统。

8.根据权利要求1所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述冷媒输送管路上还设置有低温泵，所述冷媒储存罐通过低温泵连接冷凝器。

9.根据权利要求1所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述冷凝器为波纹管式、盘管式或板式冷凝器。

10.根据权利要求1所述的模块化低温液体贮罐BOG气体再液化系统，其特征在于，所述冷凝罐包括内容器、外壳以及由内容器和外壳形成的夹层绝热空间，所述冷媒储存罐包括内容器、外壳以及由内容器和外壳形成的夹层绝热空间，所述冷媒储存罐中储存的介质为液氮。