CN106015927A - 一种液态天然气高效气化增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液态天然气高效气化增压器。其包括：液化天然气低温储罐、液态天然气泵、用于向液化天然气低温储罐中的液态天然气发出超声波的超声波发生器和输气管道，液化天然气低温储罐内设置有气液分离器，所述气液分离器将液化天然气低温储罐的内腔分为气液混合腔和气体腔；液态天然气泵通过输液管道与液态天然气原厂站及液化天然气低温储罐的进液口相连接；输气管道与液化天然气低温储罐的出气口相连接。它建设成本低，液气转化效率高，稳定性强，可控性强，相较水浴加热进行液气转化能源成本低，自动化程度高。

Description

一种液态天然气高效气化增压器
技术领域
本发明涉及一种液态天然气高效气化增压器。
背景技术
LNG是液化天然气的简称，它是对天然气进行脱水、脱氢、脱硫，清除二氧化碳等气体净化处理后，在-162℃时液化处理而形成的。主要成份为CH4，LNG液态密度为0.42kg/L，其体积为标态时的1/625。LNG大大降低了天然气的运输和存储成本。LNG技术的应用被视为当代天然气工业的一场革命。LNG的世界贸易量已经占全球燃气贸易的25％以上，对调剂世界天燃气的供应起着能量，利用其冷能可以进行冷能发电、空气分离、超低温冷库，制造干冰，冷冻食品等，由于天然气长距离管道运输的工程规模大投资高，建设周期长，短时间内长输管线难以到达大部分中小城市，虽然利用高压将天然气体积缩小约250倍的CNG(压缩天然气)进行运输，然后将其降压的方式解决了部分城市的天然气气源问题，但CNG供气有着工艺复杂，生产设备多，单位体积能量密度小，储存压力较高，危险性较大的问题，充分利用LNG来提前开发中小城镇燃气市场，为将来天然气大管网供气铺路，提前做好天然气转换的各种工作，为加速我国天然气事业的发展起着积极作用。
鉴于LNG成本低，易于运输的优点开发一种将LNG高效汽化成高压CNG的技术，用来替代传统的天然气压缩机高投入高成本工艺复杂的技术，无疑将会带动科技跟经济的发展，节省资源。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种液态天然气高效气化增压器，它建设成本低，液气转化效率高，稳定性强，可控性强，相较水浴加热进行液气转化能源成本低，自动化程度高，其采用的技术方案如下：
一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于，包括：
液化天然气低温储罐，其内设置有气液分离器，所述气液分离器将液化天然气低温储罐的内腔分为气液混合腔和气体腔；
液态天然气泵，其通过输液管道与液态天然气原厂站及液化天然气低温储罐的进液口相连接；
用于向液化天然气低温储罐中的液态天然气发出超声波的超声波发生器；
输气管道，其与液化天然气低温储罐的出气口相连接。
在上述技术方案基础上，所述液化天然气低温储罐内设置有用于检测液化天然气低温储罐内液面高度的液位传感器，所述液态天然气泵至液化天然气低温储罐的输液管道上设置有气动切断阀，在液面高度达到一预设高度时，所述液位传感器通过控制器控制液态天然气泵停止作业同时控制空气压缩机工作使气动切断阀切断输液管道。
在上述技术方案基础上，所述液态天然气泵至液化天然气低温储罐的输液管道上设置有防止液化天然气低温储罐内液态天然气向液态天然气泵回流的止回阀。
在上述技术方案基础上，还包括用于检测气体腔内压力的压力传感器，所述压力传感器与液化天然气低温储罐相连，所述液化天然气低温储罐的出气口处设置有高压气动阀，所述压力传感器检测的压力值大于一预设压力值时向控制器发出信号控制高压气动阀打开。
在上述技术方案基础上，还包括用于检测液化天然气低温储罐内温度的温度传感器，所述温度传感器与液化天然气低温储罐相连。
在上述技术方案基础上，所述液态天然气泵至液化天然气低温储罐的输液管道上设置有排空阀。
在上述技术方案基础上，还包括用于存储高压压缩天然气的高压储气瓶组，所述高压储气瓶组与输气管道相连接。
在上述技术方案基础上，所述液态天然气泵为两台，它们并联接入输液管道上。
在上述技术方案基础上，所述压力传感器和温度传感器将检测信号经防爆电控柜反馈给控制器用以控制超声波发生器的作业功率。
本发明具有如下优点：建设成本低，液气转化效率高，稳定性强，可控性强，相较水浴加热进行液气转化能源成本低，自动化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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种实施例，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1：实施例1的结构示意图；
图2：实施例3的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于，包括：
液化天然气低温储罐1，其内设置有气液分离器4，所述气液分离器将液化天然气低温储罐1的内腔分为气液混合腔1-2和气体腔1-1；
液态天然气泵3，其通过输液管道12与液态天然气原厂站及液化天然气低温储罐1的进液口相连接；
用于向液化天然气低温储罐1中的液态天然气发出超声波的超声波发生器2；
输气管道13，其与液化天然气低温储罐1的出气口相连接。
超声波是指振动频率大于20000Hz以上的，其每秒的振动次数(频率)甚高，超出了人耳听觉的一般上限(20000Hz)，人们将这种听不见的声波叫做超声波。由于其频率高，因而具有许多特点：首先是功率大，其能量比一般声波大得多，超声波的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等。当超声波在介质的传播过程中，存在一个正负压强的交变周期，在正压相位时，超声波对介质分子挤压，改变介质原来的密度，使其增大；在负压相位时，使介质分子稀疏，进一步离散，介质的密度减小，当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时，介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离，液体介质就会发生断裂，形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。
可理解的是：根据需要液化天然气低温储罐1的顶部可为倒圆锥形。
超声波发生器2对液化天然气低温储罐1中的液态天然气产生空化作用和热效应，使其可快速大量地气化，由液态转变为气态。气液分离器4进行气液分离，最后高压压缩天然气由输气管道13导出，可输送至高压储气瓶组中储存，以供加气站使用。优选的，输气管道13和输液管道12均为无缝钢管。超声波发生器2以设置于液化天然气低温储罐1底部为宜。
实施例2
一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于，包括：
液化天然气低温储罐1，其内设置有气液分离器4，所述气液分离器将液化天然气低温储罐1的内腔分为气液混合腔1-2和气体腔1-1；
液态天然气泵3，其通过输液管道12与液态天然气原厂站及液化天然气低温储罐1的进液口相连接；
用于向液化天然气低温储罐1中的液态天然气发出超声波的超声波发生器2；
输气管道13，其与液化天然气低温储罐1的出气口相连接。
在上述技术方案基础上，所述液化天然气低温储罐1内设置有用于检测液化天然气低温储罐1内液面高度的液位传感器7，所述液态天然气泵3至液化天然气低温储罐1的输液管道12上设置有气动切断阀8，在液面高度达到一预设高度时，所述液位传感器7通过控制器控制液态天然气泵3停止作业同时控制空气压缩机工作使气动切断阀8切断输液管道12。如此可增加整个系统的安全性。
由于液化天然气低温储罐1内的压力在超声波发生器2的空化作用和热效应作用下会迅速增加，为了防止液化天然气低温储罐1内液态天然气向液态天然气泵3回流，以在所述液态天然气泵3至液化天然气低温储罐1的输液管道12上设置有止回阀9为宜。
在实施例1或上述各优化的技术方案基础上，该液态天然气高效气化增压器还可以包括用于检测气体腔1-1内压力的压力传感器6，所述压力传感器6与液化天然气低温储罐1相连，所述液化天然气低温储罐1的出气口处设置有高压气动阀11，所述压力传感器6检测的压力值大于一预设压力值时向控制器发出信号控制高压气动阀11打开。以保证由液化天然气低温储罐1的出气口输出的压缩天然气的压力值，实现保压。可进一步，所述液态天然气泵3至液化天然气低温储罐1的输液管道12上设置有排空阀10。可再进一步，所述液态天然气泵3为两台，它们并联接入输液管道12上，其中一台备用，如此可在其中一台液态天然气泵3发生故障时，使整个系统可继续运行。
实施例3
在实施例2的基础上，该液态天然气高效气化增压器还可包括用于检测液化天然气低温储罐1内温度的温度传感器5，所述温度传感器5宜通过防爆电控柜与液化天然气低温储罐1相连。可进一步，所述压力传感器6和温度传感器5将检测信号经防爆电控柜反馈给控制器用以控制超声波发生器2的作业功率。即压力传感器6不但控制高压气动阀11的通断，同时压力传感器6和温度传感器5又控制超声波发生器2的功率，在液化天然气低温储罐1内压力不足或温度过低时，加大超声波发生器2的功率，增加空化作用和热效应作用，提高液气转化效率。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于，包括：
液化天然气低温储罐(1)，其内设置有气液分离器(4)，所述气液分离器将液化天然气低温储罐(1)的内腔分为气液混合腔(1-2)和气体腔(1-1)；
液态天然气泵(3)，其通过输液管道(12)与液态天然气原厂站及液化天然气低温储罐(1)的进液口相连接；
用于向液化天然气低温储罐(1)中的液态天然气发出超声波的超声波发生器(2)；
输气管道(13)，其与液化天然气低温储罐(1)的出气口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：所述液化天然气低温储罐(1)内设置有用于检测液化天然气低温储罐(1)内液面高度的液位传感器(7)，所述液态天然气泵(3)至液化天然气低温储罐(1)的输液管道(12)上设置有气动切断阀(8)，在液面高度达到一预设高度时，所述液位传感器(7)通过控制器控制液态天然气泵(3)停止作业同时控制空气压缩机工作使气动切断阀(8)切断输液管道(12)。
3.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：所述液态天然气泵(3)至液化天然气低温储罐(1)的输液管道(12)上设置有防止液化天然气低温储罐(1)内液态天然气向液态天然气泵(3)回流的止回阀(9)。
4.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：还包括用于检测气体腔(1-1)内压力的压力传感器(6)，所述压力传感器(6)与液化天然气低温储罐(1)相连，所述液化天然气低温储罐(1)的出气口处设置有高压气动阀(11)，所述压力传感器(6)检测的压力值大于一预设压力值时向控制器发出信号控制高压气动阀(11)打开。
5.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：还包括用于检测液化天然气低温储罐(1)内温度的温度传感器(5)，所述温度传感器(5)与液化天然气低温储罐(1)相连。
6.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：所述液态天然气泵(3)至液化天然气低温储罐(1)的输液管道(12)上设置有排空阀(10)。
7.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：还包括用于存储高压压缩天然气的高压储气瓶组，所述高压储气瓶组与输气管道(13)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：所述液态天然气泵(3)为两台，它们并联接入输液管道(12)上。
9.根据权利要求4所述的一种液态天然气高效气化增压器，其特征在于：还包括用于检测液化天然气低温储罐(1)内温度的温度传感器(5)，所述温度传感器(5)与液化天然气低温储罐(1)相连，所述压力传感器(6)和温度传感器(5)将检测信号经防爆电控柜反馈给控制器用以控制超声波发生器(2)的作业功率。
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