CN108087724B - 一种液化气体贮槽供应管路及液气切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液化气体贮槽供应管路及液气切换方法，所述液化气体贮槽供应管路包括液化气体贮槽、增压系统、供液系统以及安全保护系统和液气切换系统，所述的液化气体贮槽内设置贮槽內罐，所述贮槽內罐内腔中填充一定量的液化气体后形成贮槽液相区和贮槽气相区，所述的增压系统、供液系统分别与贮槽液相区连通，所述的安全保护系统与贮槽气相区连通，所述液气切换系统一端与供液系统通过管路连通、另一端与增压系统、安全保护系统通过管路连通。本发明可使液化气体贮槽在液体供应与气体供应之间进行切换，减少贮槽内介质因无效排放而导致的介质浪费，提高了贮槽介质的利用率，并减小贮槽供应系统的压力波动范围。

Description

一种液化气体贮槽供应管路及液气切换方法

技术领域

在本发明涉及液化气体贮槽供应管路设计领域，尤其是涉及液气切换供应的一种液化气体贮槽供应管路及液气切换方法。

背景技术

在常见的液化气体贮槽通常为双层罐体结构，液化气体贮存在处于内层的贮槽内罐中，并在贮槽内罐中形成贮槽液相区和贮槽气相区。当贮槽长期贮存液化气体时，因外部微量热量向贮槽内部的不断积累，使贮槽内罐中的少量液体吸热气化，导致贮槽内罐被动自增压，贮槽内部压力将持续升高，致使贮槽向用户供液时的系统压力较高。如果用户不及时使用贮槽输出的介质，例如非连续用气或者用气有高低峰的用户(比如医院)，将导致贮槽内部压力继续升高。当贮槽内部压力升高至安全阀整定压力时，安全保护系统将启动以进行排气泄压，这样会导致该部分介质被无效排放而浪费。

发明内容

在本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种液化气体贮槽供应管路及液气切换方法，减少贮槽内介质因无效排放而导致的介质浪费，降低贮槽供应系统的压力波动幅度。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种液化气体贮槽供应管路，包括液化气体贮槽、增压系统、供液系统以及安全保护系统和液气切换系统，所述的液化气体贮槽内设置贮槽内罐，所述贮槽内罐内腔中填充一定量的液化气体后形成贮槽液相区和贮槽气相区，所述的增压系统、供液系统分别与贮槽液相区连通，所述的安全保护系统与贮槽气相区连通，所述液气切换系统一端与供液系统通过管路连通、另一端与增压系统、安全保护系统通过管路连通。

优选地，所述的液气切换系统包括手动阀和第三导管，所述第三导管的一端与供液系统连通、另一端与增压系统、安全保护系统连通，在第三导管上设置手动阀。

优选地，所述的液气切换系统包括第三导管、降压调压阀和单向阀，所述第三导管的一端与供液系统连通、另一端与增压系统、安全保护系统连通，在第三导管上设置降压调压阀、单向阀，所述单向阀向供液系统单向导通。

优选地，所述的增压系统包括增压器、第五导管和增压阀，所述第五导管的相对两端分别与贮槽内罐、液气切换系统连通，在第五导管上设置增压器、增压阀。

优选地，所述增压器与液气切换系统之间的连接管路上设置升压调压阀。

优选地，所述的安全保护系统包括第二导管和安全阀，所述第二导管的相对两端分别与液气切换系统、贮槽内罐的贮槽气相区连通，在第二导管上设置安全阀。

优选地，所述的安全保护系统还包括三通阀，所述第二导管上设置的安全阀包括第一安全阀和第二安全阀，所述的三通阀分别与第一安全阀、第二安全阀、第二导管连通。

优选地，所述的安全保护系统还包括放空阀，所述放空阀与三通阀之间通过管路连通。

优选地，所述的安全保护系统还包括气相阀，所述气相阀的一端与液气切换系统通过管路连通，气相阀的另一端分别与放空阀、三通阀通过管路连通。

一种液化气体贮槽供应液气切换方法，采用如上所述的液化气体贮槽供应管路进行，并且，通过液气切换系统使液化气体贮槽在贮槽内罐内的压力高于安全保护系统的设定值时，通过供液系统向用户输送气体介质，而在贮槽内罐内的压力低于安全保护系统的设定值时，通过供液系统向用户输送液体介质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置液气切换系统，并使液气切换系统一端与供液系统通过管路连通、另一端与增压系统、安全保护系统通过管路连通，从而可以实现在液化气体贮槽内的压力较高时得以向用户输送气体介质，而在压力较低时得以向用户输送液体介质，从而使液体供应与气体供应得以实现切换，有效地减少了贮槽内介质因无效排放而导致的介质浪费，尤其是可以防止贮槽内被动自增压部分介质的排空浪费，使贮槽介质得以最大化利用，提高了贮槽介质的利用率，同时，也有效地减小了介质供应的压力波动范围，从而将贮槽供应系统的压力波动范围锁定在受限的范围内。

附图说明

图1为本发明一种液化气体贮槽供应管路的系统构造图(手动调节模式)。

图2为本发明一种液化气体贮槽供应管路的系统构造图(自动调节模式)。

图中部品标记名称：1-第一导管，2-气相阀，3-放空阀，4-第一安全阀，5-三通阀，6-第二安全阀，7-第二导管，8-液化气体贮槽，9-升压调压阀，10-第三安全阀，11-增压器，12-手动阀，13-第三导管，14-供液阀，15-第四导管，16-第五导管，17-增压阀，18-降压调压阀，19-单向阀，81-贮槽内罐，82-贮槽液相区，83-贮槽气相区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的液化气体贮槽供应管路，主要包括液化气体贮槽8、增压系统、供液系统和安全保护系统，所述的液化气体贮槽8为双层罐体结构，其内部为贮槽内罐81，当贮槽内罐81内腔中填充一定量的液化气体后，形成贮槽液相区82和贮槽气相区83，所述的贮槽气相区83位于贮槽液相区82之上。所述的增压系统主要包括增压器11、第五导管16和增压阀17，所述增压器11优选采用空温式增压器；所述的供液系统主要包括第四导管15、供液阀14，所述的液气切换系统主要包括手动阀12和第三导管13，所述增压器11的一端通过第五导管16与贮槽内罐81内腔的贮槽液相区82连通、另一端与第一导管1连通，在第五导管16上设置增压阀17。所述第四导管15的一端插入贮槽内罐81内的贮槽液相区82、另一端接用户系统，在第四导管15上设置供液阀14。

所述的安全保护系统主要包括第二导管7和安全阀，所述第二导管7的一端与贮槽内罐81内的贮槽气相区83连通、另一端与第一导管1连通，所述第一导管1与第三导管13的一端相互连通、第三导管13的另一端与第四导管15连通，在第三导管13上设置手动阀12，在手动阀12与增压器11之间的第一导管1中设置升压调压阀9，在增压器11与升压调压阀9之间的第一导管1上设置第三安全阀10。在第二导管7上设置安全阀；优选地，所述第二导管7上设置的安全阀包括第一安全阀4和第二安全阀6，所述的第一安全阀4、第二安全阀6分别与三通阀5通过管路连通，所述三通阀5同时与第二导管7连通。进一步地，所述的第一导管1上还设置放空阀3，所述的放空阀3与三通阀5之间通过管路连通，在放空阀3与升压调压阀9之间的第一导管1中设置气相阀2，所述的气相阀2分别与放空阀3、三通阀5、手动阀12、升压调压阀9通过管路连通。

利用上述的液化气体贮槽供应管路可以方便地进行液化气体贮槽供应液气的切换，具体地，当贮槽内罐81内腔中的压力低于安全保护系统的设定值时，关闭手动阀12、并打开供液阀14，即可向用户系统输送液体介质。但是，当贮槽内罐81内腔中的压力较高时，尤其是贮槽内罐81内腔中因被动自增压而导致压力较高时，通过关闭供液阀14、并开启手动阀12，即可向用户系统提供气体介质，从而使贮槽内罐81内腔中被动气化部分介质得以有效利用，有效地减少了贮槽内罐81内的介质因无效排放而导致的介质浪费，提高了液化气体贮槽8内介质的利用率，同时也有效地减小了液化气体贮槽8介质供应的压力波动范围，使液化气体贮槽8供应系统的压力波动范围锁定在受限的范围内。

通过手动阀12进行液化气体贮槽8供应液气的切换，需要人工观察并适时操作供液阀14、手动阀12，操作繁琐，特别地，如果未及时发现液化气体贮槽8压力升高至超出安全保护系统的设定值范围时，安全保护系统将启动排气来进行泄压，从而导致该泄压部分的介质被无效排放，造成不必要的浪费。因此，这种通过手动阀12来控制液化气体贮槽8供应液气的切换操作，其可靠性和系统压力波动范围的调节严重依赖于操作者的经验和责任心，难以有效地保证。

为此，如图2所示的液化气体贮槽供应管路，其中的液气切换系统包括第三导管13、降压调压阀18和单向阀19，在第三导管13上设置降压调压阀18、单向阀19，所述的单向阀19与第四导管15连通、且单向阀19向第四导管15单向导通，所述的降压调压阀18分别与气相阀2、升压调压阀9通过管路连通。优选地，所述的第三导管13在安装后，其出口位于第四导管15的最高位段，并从第四导管15的上部接入，使第三导管13可以从第四导管15的管路最高处向供液系统供气，所述单向阀19可以防止液体介质窜入气相管路中。

在液化气体贮槽8建造时，直接按如图2所示来配置相应的管路和阀门，同时调整阀门启动压力，使整个系统压力的波动范围在一个允许的设定范围内。当降压调压阀18测量到阀前(贮槽气相)压力因被动自增压达到降压调压阀18的启动压力时，降压调压阀18自动开启，以向第四导管15中输送气体介质、并切断液体供应，通过单向阀19来实现气体介质向供液管路的单向流动。当液化气体贮槽8内的贮槽气相区83的气相压力降低到降压调压阀18的启动压力以下时，降压调压阀18关闭，液化气体贮槽8通过第四导管15向用户系统输送液体介质，液化气体贮槽8内因继续向用户系统输送液体介质而降压；当液化气体贮槽8内的压力降至升压调压阀9的开启压力时，升压调压阀9开启，以通过增压器11向贮槽内罐81内的贮槽液相区82中供液，从而使贮槽内罐81内腔得以增压。通过调整升压调压阀9和降压调压阀18的开启压力，就可以使液化气体贮槽8向用户系统提供介质的压力维持在升压调压阀9与降压调压阀18的开启压力之间变化，从而保证液化气体贮槽8供应介质压力的相对稳定。

通过降压调压阀18、单向阀19与升压调压阀9配合使用，其中的升压调压阀9的开启压力低于降压调压阀18的开启压力，降压调压阀18的开启压力低于液化气体贮槽8的安全保护系统的开启压力，使升压调压阀9、降压调压阀18的开启压力区间均在系统正常的工作压力范围内。因此，当贮槽内罐81内的压力高于安全保护系统的设定值时，可以通过供液系统自动向用户系统输送气体介质；当贮槽内罐81内的压力低于安全保护系统的设定值时，可以通过供液系统自动向用户系统输送液体介质，从而有效地防止贮槽内罐81内被动自增压气体的无效排放，自动完成液化气体贮槽8内介质的最大化利用，并将供应系统的压力波动范围锁定在受限的范围内(在升压调压阀9和降压调压阀18的启动压力范围内波动)，很好地解决了上述手动控制的可靠性差和操作繁琐等问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液化气体贮槽供应管路，包括液化气体贮槽(8)、增压系统以及供液系统和安全保护系统，所述的液化气体贮槽(8)内设置贮槽内罐(81)，所述贮槽内罐(81)内腔中填充一定量的液化气体后形成贮槽液相区(82)和贮槽气相区(83)，所述的增压系统、供液系统分别与贮槽液相区(82)连通，所述的安全保护系统与贮槽气相区(83)连通，其特征在于：还包括液气切换系统，所述液气切换系统一端与供液系统通过管路连通、另一端与增压系统、安全保护系统通过管路连通；

所述的供液系统主要包括第四导管(15)、供液阀(14)，所述第四导管(15)的一端插入贮槽内罐(81)内的贮槽液相区(82)、另一端接用户系统，在第四导管(15)上设置供液阀(14)；

所述的液气切换系统包括第三导管(13)、降压调压阀(18)和单向阀(19)，所述第三导管(13)的一端与供液系统连通、另一端与增压系统、安全保护系统连通，在第三导管(13)上设置降压调压阀(18)、单向阀(19)，所述单向阀(19)向供液系统单向导通；所述的第三导管(13)在安装后，其出口位于第四导管(15)的最高位段，并从第四导管(15)的上部接入；

所述的增压系统包括增压器(11)、第五导管(16)和增压阀(17)，所述第五导管(16)的相对两端分别与贮槽内罐(81)、液气切换系统连通，在第五导管(16)上设置增压器(11)、增压阀(17)；

所述增压器(11)与液气切换系统之间的连接管路上设置升压调压阀(9)。

2.根据权利要求1所述的一种液化气体贮槽供应管路，其特征在于：所述的液气切换系统包括手动阀(12)和第三导管(13)，所述第三导管(13)的一端与供液系统连通、另一端与增压系统、安全保护系统连通，在第三导管(13)上设置手动阀(12)。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种液化气体贮槽供应管路，其特征在于：所述的安全保护系统包括第二导管(7)和安全阀，所述第二导管(7)的相对两端分别与液气切换系统、贮槽内罐(81)的贮槽气相区(83)连通，在第二导管(7)上设置安全阀。

4.根据权利要求3所述的一种液化气体贮槽供应管路，其特征在于：所述的安全保护系统还包括三通阀(5)，所述第二导管(7)上设置的安全阀包括第一安全阀(4)和第二安全阀(6)，所述的三通阀(5)分别与第一安全阀(4)、第二安全阀(6)、第二导管(7)连通。

5.根据权利要求4所述的一种液化气体贮槽供应管路，其特征在于：所述的安全保护系统还包括放空阀(3)，所述放空阀(3)与三通阀(5)之间通过管路连通。

6.根据权利要求5所述的一种液化气体贮槽供应管路，其特征在于：所述的安全保护系统还包括气相阀(2)，所述气相阀(2)的一端与液气切换系统通过管路连通，气相阀(2)的另一端分别与放空阀(3)、三通阀(5)通过管路连通。

7.一种液化气体贮槽供应液气切换方法，其特征在于：采用如权利要求1-6任一项所述的液化气体贮槽供应管路进行，并且，通过液气切换系统使液化气体贮槽(8)在贮槽内罐(81)内的压力高于安全保护系统的设定值时，通过供液系统向用户输送气体介质，而在贮槽内罐(81)内的压力低于安全保护系统的设定值时，通过供液系统向用户输送液体介质。