CN105318180A - 一种lng加液系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LNG加液系统，包括低温储罐、液相管路、潜液泵系统、出液管路及加液机；其中，所述潜液泵系统包括泵池及潜液泵，所述泵池包括封盖、外壳及内容器；所述潜液泵安装于所述内容器内，所述泵池及潜液泵水平安装；所述液相管路连通于所述低温储罐与所述泵池，所述泵池位于所述低温储罐下部；所述低温储罐与泵池内的LNG液体联通，所述潜液泵系统通过出液管路将LNG液体输送至所述加液机。低温储罐与潜液泵池内的LNG液体联通，潜液泵一直处于潜液泵池的LNG液体中，使得潜液泵无需预冷即可启动，同时完全满足潜液泵的净正吸入压头、减少了汽蚀对潜液泵的影响，提高了加注LNG的效率。
Description
技术领域
本发明涉及液化天然气LNG加气系统，尤其涉及一种能在不放空的前提条件下顺利工作的LNG加液系统。
背景技术
LNG加液系统以潜液泵作为动力源，在传统的LNG加气站上广泛使用。通常情况下，潜液泵在橇装式LNG加气站上使用，完成给槽车卸车以及通过加液机为以LNG作为燃料的机动车加注LNG的功能，此种情况下，根据潜液泵泵池以及潜液泵本身的结构，潜液泵以垂直方式安装在潜液泵泵池内。
LNG在大气压下沸点大约为-162℃，外界环境的热量会传导至潜液泵泵池内部，使LNG气化，同时导致泵池内部压力也随之增加，压力增加在一定条件下将会影响泵池内部LNG的液面高度。液面高度会影响潜液泵能否正常启动。当泵池内部压力过大时，潜液泵需要启动的条件便不能满足，无法启动，此时需将泵池内部的压力降低，压力降低需要启动放空流程，影响设备系统的工作效率，也造成了不必要的LGN浪费，且LNG低温气体排放到大气中存在不安全隐患。
现有以垂直方式安装的潜液泵系统，如专利申请号为201220245618.0的中国实用新型专利披露的一种潜液泵，其存在的技术问题是：液面高度会影响潜液泵能否正常启动。当泵池内部压力过大时，潜液泵需要启动的条件便不能满足，无法启动，此时需将泵池内部的压力降低，压力降低需要启动放空流程，这样，不仅影响设备系统的工作效率，也造成了不必要的LNG低温气体的浪费，且LNG低温气体排放到大气中存在不安全隐患。
另外，潜液泵泵池的结构包含液相管、回气管以及出液口，此种结构的潜液泵池中有少量液体，气象空间相对较大，使得潜液泵启动前需对潜液泵进行预冷。预冷的步骤使得给车辆加注LNG变得不方便，同时影响了加注LNG的效率。
因此有必要提出另外一种安装方式，解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是：现有立式潜液泵的LNG加液系统，泵池内液面高度会影响潜液泵能否正常启动。当泵池内部压力过大时，潜液泵需要启动的条件便不能满足，无法启动。
本发明实施例主要目的在于提供一种LNG加液系统，其潜液泵泵池中充满LNG液体，没有气相空间，泵池内的压力没有变化，不会影响潜液泵启动的条件，使得潜液泵能在不放空的前提条件下顺利工作。
本发明实施例再一目的在于提供一种LNG加液系统，能消除潜液泵水平安装的悬臂效应，还能消除潜液泵的工作振动的影响。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种LNG加液系统，包括低温储罐、液相管路、潜液泵系统、出液管路及加液机；其中，所述潜液泵系统包括泵池及潜液泵，所述泵池包括封盖、外壳及内容器；所述潜液泵安装于所述内容器内，所述泵池及潜液泵水平安装；所述液相管路连通于所述低温储罐与所述泵池，所述泵池位于所述低温储罐下部；所述低温储罐与泵池内的LNG液体联通，所述潜液泵系统通过出液管路将LNG液体输送至所述加液机。
根据上述构思，在所述低温储罐断面上，所述液相管路轴线相对于水平线倾斜0°至21.75°。
根据上述构思，所述低温储罐包括一外储罐及一套在所述外储罐内的内储罐；所述液相管路包括一外管及一套在所述外管内的内管，所述内管一端连通所述泵池的内容器，另一端连通所述内储罐。
根据上述构思，所述泵池的内容器最高点低于所述内储罐最低点。
根据上述构思，所述外管一端焊接连接于所述外储罐，另一端焊接连接于所述泵池外壳。
根据上述构思，所述内管下端与所述内容器的连接处位于所述内容器最高处，所述内管上端与所述内储罐连接处位于所述内储罐底部。
根据上述构思，所述泵池连通有两组平行的所述液相管路。
根据上述构思，所述潜液泵系统有两组，分别的位于所述低温储罐下部的两侧；在低温储罐截面上，所述泵池轴心到所述低温储罐轴心的连线，相对于过所述低温储罐轴线的垂线倾斜0°至34.09°。
根据上述构思，所述潜液泵一端通过柔性连接件连通所述出液管路，所述出液管路固定于所述泵池；所述潜液泵另一端通过支撑件支撑在所述泵池内容器内。
根据上述构思，所述柔性连接为膨胀节，所述潜液泵出液端与所述出液管路通过膨胀节连接；所述潜液泵出液端通过对接法兰与所述膨胀节固定连接，所述出液管路焊接连接于所述膨胀节，所述出液管路焊接于所述封盖。
本发明实施例提出了一种LNG加液系统，低温储罐与潜液泵池内的LNG液体联通，潜液泵一直处于潜液泵池的LNG液体中，使得潜液泵无需预冷即可启动，同时完全满足潜液泵的净正吸入压头、减少了汽蚀对潜液泵的影响，提高了加注LNG的效率。
不同于现有技术的潜液泵及其泵池水平安装的方式，该安装方式的潜液泵泵池中充满LNG液体，没有气相空间，外部环境的热量不足以使LNG气化，因此，泵池内的压力没有变化，不影响潜液泵启动的条件，使得潜液泵能在不放空的前提条件下顺利工作，解决了现有的潜液泵启动时因为泵池内部压力大而必须放空才能启动潜液泵的问题。
本发明实施例的潜液泵系统水平安装方法是将潜液泵水平安装在水平放置的潜液泵泵池内，与垂直安装方式只有螺栓连接不同，水平安装方法有两组(含)以上安装点，泵出口处的连接点为刚性连接和柔性连接两种连接方式的组合，一方面起到连接的作用，另一方面起到支撑的作用；潜液泵的主体部分为另一个安装点，主要起支撑作用。
潜液泵出液端的刚性连接为潜液泵与泵池的直接连接，连接元件可为螺栓紧固件，此种连接方式是保证潜液泵工作的基础。柔性连接为潜液泵出液端与膨胀节连接，连接方式为焊接，此种连接方式是保证潜液泵在水平位置工作时消除旋转震动，使系统稳定。
潜液泵主体部分的安装是在潜液泵本身的结构上增加支撑点，支撑件与潜液泵泵池内容器的内壁接触，起到支撑的作用。支撑方式为弹性支撑或刚性支撑，布置方式是以半圆周的方式，均匀布置，以消除潜液泵水平安装的悬臂效应和工作振动。
附图说明
图1：为本发明实施例中LNG加液系统结构示意图。
图2：为本发明实施例中潜液泵系统与低温储罐配合的局部结构示意图。
图3：为本发明实施例中潜液泵系统水平安装结构示意图。
图4：为本发明实施例中支撑件与潜液泵配合的结构示意图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
如图1所示，本发明实施例提供一种LNG加液系统，包括低温储罐1、液相管路2、潜液泵系统3、出液管路4及加液机5。低温储罐1包括外储罐11和内储罐12，内储罐12中储有低温液体(LNG)。低温储罐1通过鞍座式支架13进行固定。图中以卧式双层储罐结构示例，但不限于此。内储罐12具有天然气气体压力监测装置，还具有天然气气体安全排放与回收利用的管路。
如图3所示，潜液泵系统3包括泵池31、潜液泵32、对接法兰35、膨胀节36和支撑件37。
如图1、图2所示，潜液泵系统3安装于一低温储罐1下部，潜液泵系统3有1组时，与潜液泵32连接的加液机5为同时是1组，潜液泵系统3有2组时，与潜液泵32连接的加液机5同时是2组。
如图3所示，泵池31包括封盖311、泵池外壳312及泵池内容器313，内容器313安装于外壳312内，内容器313内为供潜液泵32运作的工作空间3130，泵池外壳312与泵池内容器313之间具有隔热间隙。泵池外壳312与泵池内容器313组成潜液泵泵池31，用以安装潜液泵32。封盖311在一侧通过螺栓34与外壳312、内容器313一端的封底连接在一起。图中所示实施例中，泵池31轴线可平行于低温储罐1的轴线，同样水平放置进行安装，泵池31的内容器313最高点低于内储罐12最低部，以便于有效排净内储罐12内的LNG液体。
潜液泵32安装于泵池31的内容器313内，潜液泵32同样水平放置安装，潜液泵32与潜液泵池31连接，有两个环节，一个环节是利用对接法兰35和螺栓进行刚性连接，另一个环节是利用膨胀节36将潜液泵32与泵池31连接点进行柔性连接。
关于柔性连接件的实施例，潜液泵32出液端321通过对接法兰35与膨胀节36一端固定连接，出液管路4焊接连接于膨胀节36另一端，同时出液管路4穿过封盖311并焊接固定于封盖311。
膨胀节习惯上也叫伸缩节，或波纹管补偿器，是用以利用波纹管补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。可对轴向、横向和角向的位移吸收补偿，在管道、设备及系统中，对加热位移、机械位移中能吸收振动、降低噪音等。
如图4所示，潜液泵32下部通过两组支撑件37与内容器313内壁接触，起到稳定作用，每组支撑件37包含1到N个独立的支撑件，多个支撑件37能以半圆周的方式均匀布置。支撑件是弹性结构或刚性结构，安装时方向随产品安装时需求不同而有变化。支撑件37整体可呈L形，可由钢板或型钢制成，面向潜液泵32的一端开设有U形开口371，以便于供潜液泵32上的螺杆头321卡入U形开口371中。这样的支撑件37方便潜液泵32的装入，同时，可活性地支撑潜液泵32，即便内容器313或潜液泵32上存在部分形变，仍能正常组装生产，还能吸收部分振动。同时，还能防止潜液泵32主体绕轴运动。
上述内容提供了一种潜液泵全新安装实施例，该潜液泵系统水平安装方法是将潜液泵水平安装在水平放置的潜液泵泵池内，与现有安装方式只有螺栓连接不同，水平安装方法有两组(含)以上安装点，泵出口处的连接点为刚性连接和柔性连接两种连接方式的组合，一方面起到连接的作用，另一方面起到支撑的作用；潜液泵的主体部分为另一个安装点，主要起支撑作用。以消除潜液泵水平安装的悬臂效应和工作振动，同时也便于潜液泵的快速的安装。
液相管路2连接于低温储罐1与泵池31，液相管路2包括一外管21及一套在外管21内的内管22，外管21一端焊接连接于外储罐11，另一端焊接连接于泵池外壳312，以将泵池31进行固定。内管22一端连通泵池31的内容器313，另一端连通内储罐12，以将内储罐12与工作空间3130连通，将内储罐12中LNG液体导入到工作空间3130中，方便以潜液泵32进行液体输送。同时，内管22还可将工作空间3130产生的气体自动回引到内储罐12中，不用再设置放气管路，即可方便潜液泵32进行快速启动工作，还可避免气体排空引气的资源浪费。
如图2、图3所示，每个潜液泵系统3可配有平行的两组液相管路2；在低温储罐1的断面上，液相管路2相对于水平线倾斜0°至21.75°，内管22与内容器313的连接处位于内容器313顶部，以便于将工作空间3130产生的气体自动回引到内储罐12中。潜液泵系统可有两组，分别的位于低温储罐1下部的两侧；在低温储罐1截面上，泵池31轴心到低温储罐1轴心的连线，相对于垂线成0-34.09°倾斜。
参照图1至3，本发明实施例提供一种LNG加液系统，其中潜液泵池31内充满LNG液体，潜液泵32水平安装在充满LNG液体的潜液泵池31内。潜液泵出液端321与加液机5由出液管路4相连，当潜液泵32启动时，潜液泵池31内的液体被输送出泵池31到加液机5，加液机为LNG燃料车加LNG，形成一个LNG加液系统。同时，加液机5产生的气相由气相管6回到低温储罐1中。
本发明提出了一种LNG加液系统，其不同于现有技术的潜液泵及其泵池水平安装的方式，该安装方式的潜液泵泵池中充满LNG液体，没有气相空间，外部环境的热量不足以使LNG气化，因此，泵池内的压力没有变化，不影响潜液泵启动的条件，使得潜液泵能在不放空的前提条件下顺利工作，解决了现有的潜液泵启动时因为泵池内部压力大而必须放空才能启动潜液泵的问题。
除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内做出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种LNG加液系统，包括低温储罐、液相管路、潜液泵系统、出液管路及加液机；其特征在于，
所述潜液泵系统包括泵池及潜液泵，所述泵池包括封盖、外壳及内容器；所述潜液泵安装于所述内容器内，所述泵池及潜液泵水平安装；
所述液相管路连通于所述低温储罐与所述泵池，所述泵池位于所述低温储罐下部；
所述低温储罐与泵池内的LNG液体联通，所述潜液泵系统通过出液管路将LNG液体输送至所述加液机。
2.如权利要求1所述的加液系统，其特征在于，在所述低温储罐断面上，所述液相管路轴线相对于水平线倾斜0°至21.75°。
3.如权利要求1所述的加液系统，其特征在于，所述低温储罐包括一外储罐及一套在所述外储罐内的内储罐；所述液相管路包括一外管及一套在所述外管内的内管，所述内管一端连通所述泵池的内容器，另一端连通所述内储罐。
4.如权利要求3所述的加液系统，其特征在于，所述泵池的内容器最高点低于所述内储罐最低点。
5.如权利要求3所述的加液系统，其特征在于，所述外管一端焊接连接于所述外储罐，另一端焊接连接于所述泵池外壳。
6.如权利要求3至5任一项所述的加液系统，其特征在于，所述内管下端与所述内容器的连接处位于所述内容器最高处，所述内管上端与所述内储罐连接处位于所述内储罐底部。
7.如权利要求2至5任一项所述的加液系统，其特征在于，所述泵池连通有两组平行的所述液相管路。
8.如权利要求7所述的加液系统，其特征在于，所述潜液泵系统有两组，分别的位于所述低温储罐下部的两侧；在低温储罐截面上，所述泵池轴心到所述低温储罐轴心的连线，相对于过所述低温储罐轴线的垂线倾斜0°至34.09°。
9.如权利要求7所述的加液系统，其特征在于，所述潜液泵一端通过柔性连接件连通所述出液管路，所述出液管路固定于所述泵池；所述潜液泵另一端通过支撑件支撑在所述泵池内容器内。
10.如权利要求9所述的加液系统，其特征在于，所述柔性连接为膨胀节，所述潜液泵出液端与所述出液管路通过膨胀节连接；所述潜液泵出液端通过对接法兰与所述膨胀节固定连接，所述出液管路焊接连接于所述膨胀节，所述出液管路焊接于所述封盖。
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| PB01 | Publication | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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