CN107631170B - 一种液化天然气出液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液化天然气低温储罐的出液装置。该出液装置包括泵池、内置泵装置、出液口装置、人孔和便于维修的两条铁链；出液口装置位于储罐封头的上部，出液外管从法兰盖中心孔穿过，在法兰盖两侧，封头、钢管Ⅱ、封板、钢管Ⅰ、抽真空口与出液外管形成真空空间，该空间的真空度、真空漏率优于储罐的真空绝热层；泵池、内置泵装置和人孔在垂直直线上，内置泵装置的固定架顶端焊在人孔盖上，底端法兰与潜液泵连接；液化天然气通过出液内管、出液软管、出液外管抽出罐体外；本出液装置结构简单紧凑，占用空间小，维修拆装方便，出液口装置安装在罐体气相区，采用真空结构大大减缓了LNG冷能的散失，防止了大量结冰现象。

Description

一种液化天然气出液装置

技术领域

本发明应用于天然气领域，特别涉及用于液化天然气LNG低温储罐的一种出液装置。

背景技术

目前LNG移动加注车泵池与罐体的结构为两种结构型式：一种为两体分离的结构，泵池与罐体通过多种管路与罐体连接，由于管路长，故冷损失就多，且增加了自身重量，又由于泵池又单独全方位封闭，故又增加了自身重量，因此这种结构的缺点是结构臃肿，占用空间大，造成加注车整备质量大，充装LNG少，静态蒸发率高；另一种为下出液结构型式，这种结构的缺点是由于出液管从底部液相空间出来，只要罐体中存有天然气液体，出液管中就有液体存在，故温差大，冷损失大，造成加注车静态蒸发率高，天然气放空损耗大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种液化天然气出液装置，采用真空结构，增长热桥，减缓LNG的冷能散失，防止大量结冰现象。

本发明采取的技术方案是：

该液化天然气出液装置位于储罐封头的上部，包括泵池、内置泵装置、出液口装置和人孔；所述出液口装置包括接管、凸缘、法兰盖、电缆出管、出液外管、钢管Ⅰ、抽真空口、封头、钢管Ⅱ、封板、第三法兰；接管和凸缘分别与罐体的内封头和外封头组焊；法兰盖与凸缘密封连接；电缆出管采用密封结构用于穿出电缆；出液外管从法兰盖中心孔穿过，一端连接第三法兰，另一端伸出罐体外；在法兰盖内侧，法兰盖、封头、钢管Ⅱ、封板与出液外管依次焊封，形成了空间Ⅰ；在法兰盖外侧，法兰盖、钢管Ⅰ、抽真空口与出液外管组成密封结构，形成了空间Ⅱ；空间Ⅰ和空间Ⅱ通过法兰盖中心孔连通，抽真空形成真空空间。

进一步，空间Ⅰ和空间Ⅱ形成的真空空间的真空度、真空漏率优于储罐内外容器之间的真空绝热层。

进一步，封头的最大直径等于或小于接管内径。

该出液装置的泵池位于罐体正下方，包括泵池外筒、泵池内筒、泵池外封头、泵池内封头和固定环；泵池外筒与外容器焊接，泵池内筒与内容器焊接，形成真空绝热层；泵池内筒上端与内容器平齐。

该出液装置的人孔位于泵池的正上方，包括内接管、外筒、人孔盖、绝热材料及紧固件；所述内接管和外筒分别与罐体的内容器、外容器组焊，与罐体连为一体；人孔盖用紧固件固定在内接管上；绝热材料放置在内接管内；罐体的外容器、内容器、内接管与外筒组成的空间经抽真空后形成贯通的真空绝热层。

该出液装置的内置泵装置包括潜液泵、第一法兰、电缆、出液内管、固定板、出液软管、第二法兰和固定架；所述固定架顶端焊接在正上方人孔盖上，底端焊接第一法兰，第一法兰与潜液泵的法兰连接；潜液泵出口连接出液内管，出液内管用固定板固定在固定架上，出液内管的另一端通过法兰连接出液软管；出液软管另一端连接第二法兰。

该出液装置还包括两个铁链，短铁链连接人孔盖和第二法兰，长铁链连接第三法兰和第二法兰，方便维修拆卸和安装。

本发明取得的技术进步是：本出液装置结构简单紧凑，占用空间小，维修拆装方便；出液口装置安装在罐体气相区，采用真空结构大大减缓了LNG冷能的散失，防止了大量结冰现象。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为出液口装置结构放大示意图；

其中：1-泵池外筒、2-泵池内筒、3-泵池外封头、4-泵池内封头、5-固定环、6-外容器、7-内容器、8-真空绝热层、9-潜液泵、10-第一法兰、11-电缆、12-出液内管、13-固定板、14-出液软管、15-固定架、16-内接管、17-外筒、18-人孔盖、19-绝热材料、20-紧固件、21-接管、22-凸缘、23-法兰盖、24-电缆出管、25-出液外管、26-钢管Ⅰ、27-抽真空口、28-封头、29-钢管Ⅱ、30-封板、31-第三法兰、32-第二法兰、33-空间Ⅰ、34-空间Ⅱ、35-长铁链、36-短铁链。

具体实施方式

附图1为本发明在LNG移动加注车上的应用示意图。加注车上的LNG罐体为双筒体结构，内容器储存液态天然气LNG，内容器和外容器之间抽真空，形成绝热层。

本出液装置位于加注车LNG罐体后的封头上部，包括泵池、内置泵装置、出液口装置、人孔和铁链。LNG罐体上部为气相天然气区域，本出液装置从气相空间引出来，冷损失小，加注车静态蒸发率低，天然气放空损耗小。

泵池位于罐体正下方，包括泵池外筒1、泵池内筒2、泵池外封头3和泵池内封头4、固定环5等，泵池外筒1与外容器6焊接，泵池内筒2与内容器7焊接，之间形成真空绝热层。泵池内筒2上端与内容器7平齐，以利于内容器7里的天然气液体能全部流到泵池内。

人孔位于罐体的正上方。人孔包括内接管16、外筒17、人孔盖18、绝热材料19及紧固件20等。内容器7套装在外容器6内定位固定后，将人孔的外筒17、内接管16分别与罐体的内容器7、外容器6组焊，与罐体连为一体。罐体的外容器6、内容器7与外筒17、内接管16组成的空间经抽真空后形成贯通的真空绝热层8。人孔盖18用紧固件20固定在内接管16上，密封内容器7。绝热材料19放置在内接管16内，起绝热作用，防止内容器7的冷能通过向外传递。

内置泵装置与人孔和泵池在一条垂直轴线上，内置泵装置包括潜液泵9、第一法兰10、电缆11、出液内管12、固定板13、出液软管14、第二法兰32和固定架15等。固定架15顶端焊接在正上方人孔盖18上，底端焊接第一法兰10，第一法兰10与潜液泵9的配对法兰连接，可将潜液泵9悬吊在泵池正中。潜液泵9与泵池内筒2及泵池内封头4保持适当的间隙，以保证潜液泵9最佳工作状态。固定环5用来定位潜液泵9，避免在加注车行驶中潜液泵9前后摇摆。出液内管12一端连接潜液泵9出口，另一端通过法兰连接出液软管14。固定板13将出液内管12固定在固定架15上。出液软管14另一端连接第二法兰32。

为减少冷能的散发，出液口装置设计在气相天然气区域，即位于罐体封头的上部。出液口装置包括出液口接管和真空装置两部分。出液口接管由接管21、凸缘22焊接而成。接管21、凸缘22分别与罐体的内封头、外封头组焊。真空装置包括法兰盖23、电缆出管24、出液外管25、钢管Ⅰ26、抽真空口27、封头28、钢管Ⅱ29、封板30、第三法兰31等。法兰盖23与凸缘22连接，密封内容器。电缆出管24采用密封结构穿出潜液泵9上的电缆11。第三法兰31焊接在出液外管25一端，与第二法兰32连接，实现出液软管14与出液外管25连通。出液外管25从法兰盖23中心孔穿过，不与法兰盘23接触，杜绝了LNG冷能通过出液外管25传递给外容器6造成散失。在法兰盖23内侧，法兰盖23的内端面焊接封头28，封头28与钢管Ⅱ29一端焊接，钢管Ⅱ29的另一端焊接封板30，封板30与出液外管25焊封，形成了空间Ⅰ33。在法兰盖23外侧，钢管Ⅰ26一端焊接在法兰盖23外侧，另一端与抽真空口27形成密封结构，形成了空间Ⅱ34。空间Ⅰ33和空间Ⅱ34通过法兰盖23中心孔连通，形成了密闭空间，然后通过抽真空口27抽真空，形成了密封真空空间。该密封真空空间的真空度、真空漏率等技术指标优于真空绝热层8，可起到很好的绝热作用。封头28的最大直径与接管21的内径稍小或一致，尽可能减少法兰盖23与内容器气相空间的接触面积，从而直接减小冷能的散失。封板30、钢管Ⅰ26和封头28这种结构增长热桥，有利于降低内容器冷能的散失速度，从而减少冷能损失。该出液口装置采用了延长散冷热桥、出液外管25不与外容器接触、密封真空空间绝热、减少法兰盖23与内容器气相空间的接触面积等措施有效减少了LNG冷能的传递散失。

出液时，潜液泵9经电缆11供电后通过出液内管12、出液软管14及出液外管25把液化天然气泵出。

该出液装置还包括两条铁链，一条短铁链36和一条长铁链35，短铁链36的一端焊在人孔盖18的内表面上，另一端焊在出液软管的第三法兰32上，长铁链35的两端分别焊接在配合连接的第二法兰31和第三法兰32上。

若需要维修潜液泵9，用加注车自增压系统给内容器7增压，将液相天然气经增压系统变为气相天然气，增压后返回内容器中，使得内容器中的液相天然气流出。液相天然气排放完后，打开放散阀将天然气全部放散。拆卸法兰盖23与凸缘22连接，将真空装置从接管21中取出，拆卸第三法兰31与第二法兰32的连接，将第二法兰32放回内容器中，长铁链35保持两个法兰的连接。然后拆卸掉人孔盖18与内接管16连接的紧固件20，垂直上提人孔盖18将整个内置泵装置从内容器7中取出进行维修，短铁链36使得出液软管14取出方便。潜液泵9维修好后，将内置泵装置垂直放入泵池中，同时将出液软管14放入内容器，从接管21拉拽长铁链35，将出液软管14上的第二法兰32拉出罐体，与第三法兰31连接，放入内容器，盖上法兰盖23密封。

本出液装置结构简单紧凑，占用空间小，减轻了加注车重量，有利于多充装LNG；使用两条铁链，维修拆装方便；出液口装置安装在罐体气相区，采用真空结构和长热桥结构，大大减缓了LNG冷能的散失，防止了大量结冰现象，同时减少了LNG的静态蒸发率，天然气放散减少，提高了用户的经济效益。

Claims (7)

1.一种液化天然气出液装置，包括泵池、内置泵装置、出液口装置和人孔；所述出液口装置位于储罐封头的上部，其特征在于：所述出液口装置包括接管（21）、凸缘（22）、法兰盖（23）、电缆出管（24）、出液外管（25）、钢管Ⅰ（26）、抽真空口（27）、封头（28）、钢管Ⅱ（29）、封板（30）、第三法兰（31）；所述接管（21）和凸缘（22）分别与罐体的内封头和外封头组焊；所述法兰盖（23）与凸缘（22）密封连接；所述电缆出管（24）采用密封结构用于穿出电缆；所述出液外管（25）从法兰盖（23）中心孔穿过，一端连接第三法兰（31），另一端伸出罐体外；在法兰盖（23）内侧，法兰盖（23）、封头（28）、钢管Ⅱ（29）、封板（30）与出液外管（25）依次焊封，形成了空间Ⅰ（33）；在法兰盖（23）外侧，法兰盖（23）、钢管Ⅰ（26）、抽真空口（27）与出液外管（25）组成密封结构，形成了空间Ⅱ（34）；所述空间Ⅰ（33）和空间Ⅱ（34）通过法兰盖（23）中心孔连通，抽真空形成真空空间。

2.根据权利要求1所述的出液装置，其特征在于：所述空间Ⅰ（33）和空间Ⅱ（34）的真空度、真空漏率优于储罐内外容器之间的真空绝热层（8）。

3.根据权利要求1所述的出液装置，其特征在于：所述封头（28）的最大直径等于或小于接管（21）内径。

4.根据权利要求1所述的出液装置，其特征在于：所述泵池位于罐体正下方，包括泵池外筒（1）、泵池内筒（2）、泵池外封头（3）、泵池内封头（4）和固定环（5）；泵池外筒（1）与外容器（6）焊接，泵池内筒（2）与内容器（7）焊接，形成真空绝热层（8）；泵池内筒（2）上端与内容器（7）平齐；固定环（5）位于泵池内筒（2）的中部。

5.根据权利要求1所述的出液装置，其特征在于：所述人孔位于泵池的正上方，包括内接管（16）、外筒（17）、人孔盖（18）、绝热材料（19）及紧固件（20）；所述内接管（16）和外筒（17）分别与罐体的内容器（7）、外容器（6）组焊，与罐体连为一体；人孔盖（18）用紧固件（20）固定在内接管（16）上；绝热材料（19）放置在内接管（16）内；罐体的外容器（6）、内容器（7）、内接管（16）与外筒（17）组成的空间经抽真空后形成贯通的真空绝热层（8）。

6.根据权利要求1所述的出液装置，其特征在于：所述内置泵装置包括潜液泵（9）、第一法兰（10）、电缆（11）、出液内管（12）、固定板（13）、出液软管（14）、第二法兰（32）和固定架（15）；所述固定架（15）顶端焊接在正上方人孔盖（18）上，底端焊接第一法兰（10），第一法兰（10）与潜液泵（9）的法兰连接；潜液泵（9）出口连接出液内管（12），出液内管（12）用固定板（13）固定在固定架（15）上，出液内管（12）的另一端通过法兰连接出液软管（14）；出液软管（14）另一端连接第二法兰（32）。

7.根据权利要求1所述的出液装置，其特征在于：还包括两个铁链，短铁链（36）连接人孔盖（18）和第二法兰（32），长铁链（35）连接第三法兰（31）和第二法兰（32）。