CN105782716A - 应用在lng储罐的液体密度测量方法 - Google Patents
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Abstract
应用在LNG储罐的液体密度测量方法属于LNG储存技术领域。真空绝热储罐通过气相取压阀连接差压式液位计,差压式液位计两端并联第一平衡阀,差压式液位计通过两个并联的液相取压阀连接到真空绝热储罐,两个并联的液相取压阀分别为第一液相取压阀和第二液相取压阀,第一液相取压阀和第二液相取压阀之间设有差压式密度计,差压式密度计两端并联第二平衡阀。取压点a和b位于储罐底部,在竖向的距离为H;差压式密度计测出a与b之间的压力差ΔP,计算出LNG的液体密度。本发明提供了一种应用于LNG储罐的在线液体密度测量方法,在线监测LNG密度变化,从而监督在LNG储运过程中是否掺液氮。
Description
技术领域
本发明可应用于LNG加注站、气化站、小型储备库和LNG槽车,为真空绝热储罐提供了一种液体密度测量方法,在线监控储罐内LNG密度变化,用以监督在LNG储运过程是否掺液氮,属于LNG储存技术领域。
背景技术
近年来,LNG车用天然气市场发展很快,建成的和在建的LNG加气站在全国范围分布也越来越广,加气站的数量达到了近2000座。随着市场竞争的日益加剧,在LNG配送环节出现了掺液氮的现象。标准大气压下,液氮和LNG沸点温度分别为-196℃和-162℃,二者同属低温液体,一辆53m3的LNG槽车,可掺加液氮4吨左右,液氮掺加比例可达到15%到20%。液氮销售价在1000元/吨,LNG销售价在4500元/吨左右,二者之间差价达到了3500元/吨,利益驱使下,部分不法供应商铤而走险,给用户带来较大损失,也搅乱了LNG市场。
LNG掺液氮后,作为车用燃料,其热值下降20%-30%,直接导致LNGV(液化天然气汽车)在行驶过程中出现动力性变差、百公里燃耗增加的情形,严重时,车辆出现不能正常着车和趴窝现象。本发明旨在提供一种在线LNG密度测量方法,实时监控LNG密度的变化,以达到在线监控LNG组分的变化。
发明内容
本发明提供了一种应用于LNG储罐的在线液体密度测量方法,在线监测LNG密度变化,从而监督在LNG储运过程中是否掺液氮。
应用在LNG储罐的液体密度测量装置,其特征在于:
真空绝热储罐通过气相取压阀连接差压式液位计,差压式液位计两端并联第一平衡阀,差压式液位计通过两个并联的液相取压阀连接到真空绝热储罐,两个并联的液相取压阀分别为第一液相取压阀和第二液相取压阀,第一液相取压阀和第二液相取压阀之间设有差压式密度计,差压式密度计两端并联第二平衡阀。
取压点a和b位于储罐底部,在竖向的距离为H。差压式密度计测出a与b之间的压力差ΔP,由公式(1)就可计算出LNG的液体密度:
ΔP=gHρLNG--------------------------------(1)
式中,
ΔP-----取压点a与b之间的压力差,MPa;
ρLNG-----LNG密度,kg/m3;
g-------重力加速度,m/s2;
H-------取压点a与b之间高度差,m。
实际应用时,取压点a和b之间的竖向距离H为设计值,在储罐设计制造过程中被确定。H不能为零,依据差压液位计的灵敏度和储罐的几何特性确定,并在储罐设计制造图中明确标识出来。
其特征在于:
1、采用差压式液位计,在线测量已知液柱高度“H”实时产生的压力差,从而计算出LNG密度值。
2、本发明可应用于立式和卧式真空绝热储罐。
附图说明
图1是应用到卧室真空绝热储罐的在线液体密度测量方法的示意图。
图2是应用到立式真空绝热储罐的在线液体密度测量方法的示意图。
具体实施方式
图1和图2中,由与储罐取压点a、b相连的液相取压阀6与7、平衡阀4、差压式密度计5和相互连接的管路组成液体密度测量装置。测量装置的液相取压阀6可与储罐液位计的液相取压阀使用同一个阀门,以降低制造成本。
当前LNG储罐使用的差压计一般采用毫米水柱作为计量单位,假如a与b之间的压力差ΔP,其测量值为h毫米水柱;
特殊地,在储罐制造时,H为设定值,设定为1000mm,LNG的密度按照公式3计算;
则ΔP=ρ水gh=ρLNGgH------------------------(2)
ρLNG=h(kg/m3)-----------------------(3)
式中,
ρ水是水的密度,标准状况下等于1000kg/m3。
ρLNG是LNG的密度,单位为kg/m3。
如果H=500mm时,ρLNG=2h(kg/m3);
如果H=250mm时,ρLNG=4h(kg/m3)。
真空绝热储罐1通过气相取压阀V1连接差压式液位计L1,差压式液位计L1通过两个并联的液相取压阀连接到真空绝热储罐,两个并联的液相取压阀分别为第一液相取压阀V2和第二液相取压阀V4,第一液相取压阀V2和第二液相取压阀V4之间设有差压式密度计D1,
差压式密度计D1两端并联第二平衡阀V5,差压式液位计L1两端并联第一平衡阀V3。
Claims (2)
1.应用在LNG储罐的液体密度测量装置,其特征在于:
真空绝热储罐通过气相取压阀连接差压式液位计,差压式液位计两端并联第一平衡阀,差压式液位计通过两个并联的液相取压阀连接到真空绝热储罐,两个并联的液相取压阀分别为第一液相取压阀和第二液相取压阀,第一液相取压阀和第二液相取压阀之间设有差压式密度计,差压式密度计两端并联第二平衡阀。
2.应用如权利要求1所述装置进行LNG储罐的液体密度测量方法,其特征在于步骤如下:
取压点a和b位于储罐底部,在竖向的距离为H;差压式密度计测出a与b之间的压力差ΔP,由公式(1)计算出LNG的液体密度:
ΔP=gHρLNG----------------------------(1)
式中,
ΔP-----取压点a与b之间的压力差,MPa;
ρLNG--------LNG密度,kg/m3;
g-----------重力加速度,m/s2;
H-----------取压点a与b之间高度差,m。
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