CN106247660A - 一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器 - Google Patents
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/08—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using ejectors
Abstract
本发明涉及一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器,其特征在于:包括一喷管,所述喷管的一端为进口端,另一端为出口端,所述喷管由进口端到出口端顺次设置一吸入室、一混合室和一扩压室,所述混合室为一平直管段,所述扩压室为一扩张管道,所述吸入室与混合室的连接处为一收缩管段;在所述喷管的进口端设置一向所述吸入室延伸的喷嘴,所述喷嘴采用收缩管结构;在所述吸入室的一侧设置一引射管。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器,属于天然气存储技术领域。
背景技术
LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然气)接收站一般承担着LNG的接收、存储及气化外输功能。由于LNG是低温流体,尽管LNG设备有良好的绝热措施,但在生产运行过程中不可避免的会产生一定量的BOG(Boiled Off Gas,蒸发气),随着BOG数量的增加,LNG存储系统内的温度和压力会升高。如果LNG储罐内部压力高于系统设定的安全泄放压力,则会导致罐顶安全阀开启,直接泄放BOG到火炬系统燃烧,以稳定系统的压力。这种大量排放BOG的降压方式会造成天然气的巨大浪费。
因此,BOG处理系统是LNG接收站设计阶段中必须重点考虑的关键问题之一。目前LNG接收站处理BOG的方式主要有以下两种:1、BOG再冷凝技术,将BOG冷凝成LNG进行回收,这需要LNG接收站保持较高的外输流量需求;2、直接压缩技术,LNG储罐内的BOG经过低压压缩机和高压压缩机依次加压到管网传输所需的压力后,直接进入外输管道送至下游用户。此外,越来越多LNG接收站除了需向高压长输管网供气外,还需向中短距离的中压用户直接供气,因此一些LNG接收站将外输天然气分为高压(约9MPa)和中压(约4.0MPa)进行输送。中压天然气往往需由高压调至所需的压力后方能输送。
现有技术中,为回收BOG,LNG接收站通常设置中压、高压压缩机、再冷凝器,以及调压阀等设备,既需要能量以压缩BOG,又需要能量将天然气由高压调至中压,造成了设备投资高、能耗高、操作繁琐、工艺复杂等问题,且还存在工况需求的应用限制。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够使蒸发气再冷凝且结构简洁、工艺简单的用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器,其特征在于:包括一喷管,所述喷管的一端为进口端,另一端为出口端,所述喷管由进口端到出口端顺次设置一吸入室、一混合室和一扩压室,所述混合室为一平直管段,所述扩压室为一扩张管道,所述吸入室与混合室的连接处为一收缩管段;在所述喷管的进口端设置一向所述吸入室延伸的喷嘴,所述喷嘴采用收缩管结构;在所述吸入室的一侧设置一引射管。
所述混合室的长度为630mm,所述混合室的直径为79~80mm,所述扩压室的出口直径为120mm,所述扩压室的长度为293~295mm;所述喷嘴的出口直径为68mm,所述喷嘴的出口与所述混合室的轴向距离为94.8~95mm。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:LNG经过本发明的喷嘴进入喷管的内部,经过喷嘴内部减缩型的流道后由喷嘴出口喷出,进入吸入室;根据流体运动的伯努利方程可知,流速增加会使压力变小,因此,加速喷出的LNG可以在吸入室内形成低压,从而使BOG经过引射管被引射进入吸入室;LNG和BOG的混合流体在喷管的混合室内进行充分的混合和换热,BOG被LNG冷凝,之后流体进入扩压室,在扩压室内,流体的压力得到回升,将整个装置的压力损失控制在可接受的范围内;本发明能够实现BOG的再冷凝,无需设置再冷凝器、调压阀等设备,工艺过程简单、经济性突出。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的尺寸示意图;
图3是具体实例中引射器径向剖面的液相体积分数,其中横坐标表示的是引射器轴线的长度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示,本发明包括一喷管1,喷管1的一端为进口端,另一端为出口端,喷管1由进口端到出口端顺次设置一吸入室2、一混合室3和一扩压室4,其中,混合室3为一平直管段,扩压室4为一扩张管道,吸入室2与混合室3的连接处为一收缩管段。在喷管1的进口端设置一向吸入室2延伸的喷嘴5,喷嘴5采用收缩管结构。在吸入室2的一侧设置一引射管6。
在一个优选的实施例中,混合室3的长度为630mm,混合室3的直径为79~80mm,扩压室4的出口直径为120mm,扩压室3的长度为293~295mm;喷嘴5的出口直径为68mm,喷嘴3的出口与混合室3的轴向距离为94.8~95mm。
本发明的工作过程及原理如下:LNG经过本发明的喷嘴5进入喷管1的内部,经过喷嘴5内部减缩型的流道后由喷嘴5出口喷出,进入吸入室2。根据流体运动的伯努利方程可知,流速增加会使压力变小,因此,加速喷出的LNG可以在吸入室2内形成低压,从而使BOG经过引射管6被引射进入吸入室2。LNG和BOG的混合流体在喷管1的混合室内进行充分的混合和换热,BOG被LNG冷凝。之后流体进入扩压室4,在扩压室4内,流体的压力得到回升,将整个装置的压力损失控制在可接受的范围内。本发明能够实现BOG的再冷凝,无需设置再冷凝器、调压阀等设备,工艺过程简单、经济性突出。
下面结合一具体实施例详细描述本发明的工作流程:
某LNG来料压力为2.0MPaG,温度为-160℃,在此压力和温度下的LNG处于过冷状态,BOG压力为0.025MPaG,温度为-140℃。随着LNG进入本发明引射器,BOG被吸入本发明引射器并被处于过冷状态的LNG吸收。吸收的BOG可完全被LNG冷凝,本发明引射器的引射系数,即被引射流体BOG的质量流量与引射流体LNG质量流量的比值,为23.4%,该接收站BOG的最大小时产生量为165t/h,控制LNG的流量为705.0t/h时即可将接收站BOG最大小时产生量处理完毕,混合出口LNG压力为1MPa。
本发明仅以上述实施例进行说明,各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (2)
1.一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器,其特征在于:包括一喷管,所述喷管的一端为进口端,另一端为出口端,所述喷管由进口端到出口端顺次设置一吸入室、一混合室和一扩压室,所述混合室为一平直管段,所述扩压室为一扩张管道,所述吸入室与混合室的连接处为一收缩管段;在所述喷管的进口端设置一向所述吸入室延伸的喷嘴,所述喷嘴采用收缩管结构;在所述吸入室的一侧设置一引射管。
2.如权利要求1所述的一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器,其特征在于:所述混合室的长度为630mm,所述混合室的直径为79~80mm,所述扩压室的出口直径为120mm,所述扩压室的长度为293~295mm;所述喷嘴的出口直径为68mm,所述喷嘴的出口与所述混合室的轴向距离为94.8~95mm。
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