CN106195621A - Lng、cng共用型高效换热系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LNG、CNG共用型高效换热系统及其方法，包括换热装置和控制系统，其中，控制系统包括设于LNG换热管和CNG换热管上的电磁阀、温度变送器和压力变送器，以及，设于罐体上的第三温度变送器，温度变送器和压力变送器分别与各自换热管上的电磁阀连接，第三温度变送器分别与两端的加热器以及两个电磁阀连接。该LNG、CNG共用型换热系统通过在CNG换热管和LNG换热管上设置温度变送器、压力变送器和电磁阀，以及在罐体上设置监控水温的温度计和温度变送器，使得换热系统的供气在良好的换热条件下进行解压，同时根据输出气体的状态及时切断或启动电磁阀，保证输出气体达到输气要求，并减少能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及天然气存储设备技术领域，尤其涉及一种LNG、CNG共用型高效换热系统及其控制方法。
背景技术
天然气槽车作为常用的天然气运输设备，现在天然气槽车比较常见的是LNG槽车及CNG槽车；由于LNG和CNG的介质压力及温度不同，其换热使用的不同的换热罐，其中LNG为低温常压液体，而CNG为高压常温气体，因此，如果发生其中某种天然气气源供气紧张时，很容易造成停产，为用户造成经济损失；专利一种LNG、CNG共用型换热罐(201420434911.0)可供LNG和CNG共用进行解压，但其缺少监控换热罐内解压条件以及输出气体状态的自动控制系统，无法自动判断和控制输出的气体温度和气压无法达到输气要求，无法满足用户需求，且换热效率低，供气延迟时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种自动控制输出符合输气要求的气体，且换热效率高的LNG、CNG共用型高效换热系统及其控制方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种LNG、CNG共用型换热系统，包括换热装置和控制系统；
其中，换热装置包括罐体、设于罐体两端的加热器、从两端伸入罐体内部的两级CNG换热管及从上部伸入罐体内部的LNG换热管，两级CNG换热管及LNG换热管在罐体内部均为盘管结构，两级CNG换热管通过罐体外部的环外管道连接，罐体内灌装有液体换热载体；
其中，控制系统包括设于LNG换热管上的第一电磁阀、第一温度变送器和第一压力变送器，设于CNG换热管上的第二电磁阀、第二温度变送器和第二压力变送器，以及，设于罐体上的第三温度变送器，第一温度变送器和第一压力变送器分别与第一电磁阀连接，第二温度变送器和第二压力变送器分别与第二电磁阀连接，第三温度变送器分别与两端的加热器、第一电磁阀以及第二电磁阀连接。
进一步地，第一温度变送器、第一压力变送器、第二温度变送器以及第二压力变送器上分别设有报警器。
一种LNG、CNG共用型换热系统控制方法，包括以下内容：
(1)根据到位的气源，自动进行相应的LNG或CNG气源换热供气；供气前，启动加热器加热，对罐体内的换热介质温度进行检测，当温度大于5℃，则自动切通LNG或CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气；
根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的温度，若温度高于输气温度标准时，自动断开加热器停止加热；
根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的压力，若压力低于输气压力标准时，进行警示并切断该LNG或CNG支路，以判断管路故障或气源不足，并切通另一LNG或CNG支路进行供气；
(2)同时进行LNG和CNG换热时，供气前，启动加热器加热，对罐体内的换热介质温度进行检测，当温度大于5℃，则自动切通LNG和CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气。
与现有技术相比，本发明的LNG、CNG共用型换热系统通过在CNG换热管和LNG换热管上设置温度变送器、压力变送器和电磁阀，以及在罐体上设置监控水温的温度变送器，使得换热系统的供气在良好的换热条件下进行解压，同时根据输出气体的状态及时自动的切断或启动电磁阀，保证输出气体的具有达到输气需求的温度和压力，同时，还可减少能源消耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.一级CNG换热管，2.LNG换热管，3.二级CNG换热管，4.加热器，5.罐体，7.第一电磁阀，8.第二电磁阀，9.第一压力变送器，10.第一温度变送器，11.第二压力变送器，12.第二温度变送器，13.第三温度变送器，14.电动叶轮，15.第四温度变送器，16.第五温度变送器。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的一种LNG、CNG共用型换热系统，包括换热装置和控制系统；
其中，换热装置包括罐体5、设于罐体5两端的加热器4、从两端伸入罐体5内部的两级CNG换热管及从上部伸入罐体5内部的LNG换热管2，两级CNG换热管及LNG换热管2在罐体5内部均为盘管6结构，两级CNG换热管通过罐体5外部的环外管道连接，罐体5内灌装有液体换热载体；
其中，控制系统包括设于LNG换热管2上的第一电磁阀7、第一温度变送器10和第一压力变送器9，设于CNG换热管上的第二电磁阀8、第二温度变送器12和第二压力变送器11，以及，设于罐体5上的第三温度变送器13，第一温度变送器10和第一压力变送器9分别与第一电磁阀7连接，第二温度变送器12和第二压力变送器11分别与第二电磁阀8连接，第三温度变送器13分别与两端的加热器4、第一电磁阀7和第二电磁阀8连接。
当需进行CNG供气时，第三温度变送器13对罐体5内的水温进行检测，当温度达到预设数值时，开启第二电磁阀8，CNG分别通过一级CNG换热管1和二级CNG换热管3吸收罐体5内部灌装有液体换热载体的热量进行解压和提温，第二温度变送器12和第二压力变送器11分别对换热后气体温度和压力进行检测，如介质换热后温度或压力低于设定值时，第二温度变送器12或第二压力变送器11控制第二电磁阀8关闭，若操作人员判定为CNG气源不足，且此时LNG气源充足时，可打开第一电磁阀7进行供气，若CNG解压气体温度、压力均达到输出要求，则气体通过出口排出；LNG供气的工作原理与LNG供气工作原理相同，本文对此不再进行赘述，当然，换热系统还可同时进行CNG供气和LNG供气，该两种气源供气不相影响；温度变送器监测罐体5内的水温，并根据预设的最低温度值和最高温度值控制加热器4的开启和关闭，保证罐体5内的介质温度达到盘管6内的气源解压的条件，同时，节省能源消耗。
本发明的LNG、CNG共用型换热系统通过在CNG换热管和LNG换热管2上设置温度变送器、压力变送器和电磁阀，以及在罐体5上设置监控水温的第三温度变送器13，使得换热系统的供气在良好的换热条件下进行解压，同时根据输出气体的状态及时自动的切断或启动电磁阀，保证输出气体的具有达到使用需求的温度和压力，同时，还可减少能源消耗。
本例中，为了便于操作人员及时发现输出气体的变化情况，以便及时采取措施，在第一温度变送器10、第一压力变送器9、第二温度变送器12以及第二压力变送器11上分别设有报警器，以警示输出气体温度过低或压力过低的现象。
本发明的LNG、CNG共用型换热系统的工作控制方法，包括以下内容：
(1)根据到位的LNG或CNG气源，自动进行相应的LNG或CNG换热供气；供气前，启动加热器加热，对罐体内的换热介质温度进行检测，当温度大于5℃，则自动切通LNG或CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气；
根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的温度，若温度高于输气温度标准时，自动断开加热器停止加热；
根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的压力，若压力低于输气压力标准时，进行警示并切断该LNG或CNG支路，以判断管路故障或气源不足，并切通另一LNG或CNG支路进行供气；
输气温度和压力标准以国标为准；
(2)当终端需要加气的设备数比较多时，可同时进行LNG和CNG换热，供气前，启动加热器加热，对罐体内的换热介质温度进行检测，当温度大于5℃，则自动切通LNG和CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种LNG、CNG共用型高效换热系统，其特征在于：包括换热装置和控制系统；
其中，所述换热装置包括罐体(5)、设于罐体(5)两端的加热器(4)、从端部伸入罐体(5)内部的CNG换热管、从上部伸入罐体(5)内部的LNG换热管(2)及电动叶轮(14)，CNG换热管及LNG换热管(2)在罐体(5)内部均为盘管结构，罐体(5)内灌装有液体换热载体；
其中，所述控制系统包括设于LNG换热管(2)上的第一电磁阀(7)、第一温度变送器(10)和第一压力变送器(9)，设于CNG换热管上的第二电磁阀(8)、第二温度变送器(12)和第二压力变送器(11)，设于罐体(5)上用于检测LNG换热管(2)附近换热载体温度的第三温度变送器(13)，设于罐体端部用于检测CNG换热管附近换热载体温度的第四温度变送器，以及，设于罐体上用于检测加热器附近换热载体温度的第五温度变送器；
其中，所述第一温度变送器(10)和第一压力变送器(9)分别与第一电磁阀(7)连接，所述第二温度变送器(12)和第二压力变送器(11)分别与第二电磁阀(8)连接，所述第三温度变送器(13)分别与两端的加热器(4)、第一电磁阀(7)以及第二电磁阀(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种LNG、CNG共用型高效换热系统，其特征在于：所述第一温度变送器(10)、第一压力变送器(9)、第二温度变送器(12)以及第二压力变送器(11)上分别设有报警器。
3.一种LNG、CNG共用型高效换热系统控制方法，其特征在于，包括以下内容：
(1)根据到位的气源，自动进行相应的LNG或CNG气源换热供气；供气前，启动加热器加热，对罐体内的换热介质温度进行检测，当温度大于5℃，则自动切通LNG或CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气；
根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的温度，若温度高于输气温度标准时，自动断开加热器停止加热；
根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的压力，若压力低于输气压力标准时，进行警示并切断该LNG或CNG支路，以判断管路故障或气源不足，并切通另一LNG或CNG支路进行供气；
(2)同时进行LNG和CNG换热，供气前，启动加热器加热，对罐体内的换热介质温度进行检测，当温度大于5℃，则自动切通LNG和CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106610028A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-03 | 张家港市华地机械装备有限公司 | 电加热式cng加热器 |
| CN115218122A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-21 | 欧科能源技术(天津)有限公司 | 乙烯、乙烷气化装置及其控制方法 |
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2015
- 2015-05-08 CN CN201510239481.6A patent/CN106195621A/zh active Pending
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Application publication date: 20161207 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |