CN109737300B - 一种节能型lng燃气供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种节能型LNG燃气供应装置、预冷却器、再冷却器、汽化器、升压泵、BOG压缩机和缓冲罐；LNG储罐的出液口通过第一管道与预冷却器的第一进口相连接，预冷却器的第一出口通过第二管道与再冷却器的第一进口相连接，LNG储罐的闪蒸出口通过第三管道与BOG压缩机的进口相连接，BOG压缩机的出口通过第四管道与缓冲罐相连接，缓冲罐通过第五管道与预冷却器的第二进口相连接，预冷器的第二出口通过第六管道与再冷却器的第二进口相连接，再冷却器的出口通过第七管道与升压泵的进口相连接，升压泵的出口通过第八管道与汽化器的进口相连接；本发明提高了能源利用率，同时，保证了LNG供应过程中的安全性能，施工方便，降低了成本。

Description

一种节能型LNG燃气供应装置

技术领域

本发明涉及一种燃料供应装置，特别涉及一种节能型LNG燃气供应装置。

背景技术

液化天然气(LNG)是一种优质的清洁能源，它的主要成分为甲烷，其燃烧热值高、对环境污染轻微。随着提高环境质量的呼声越来越高，LNG日益受到人们的重视，目前已广泛地应用于居民生活、汽车燃料、发电及其他的各种工业应用领域中。LNG储存设备为低温常压储罐，由于与外界环境存在温差，部分LNG会气化形成BOG存在于储罐上部形成气相空间中，使储罐内压力上升，为了保证储罐的安全，当罐内压力上升到一定值时，需要将BOG排空或燃烧，造成浪费和环境污染。

BOG是指液化天然气，在临界温度以下加压被气化后的低温气体，随着BOG数量的增加，使LNG储罐罐内的温度和压力升高，达到一定程度时，不得不泄放BOG以降低罐内压力，然而，BOG排放到空气中不仅造成大量的浪费，而且作为温室效应系数很强的可燃气体排放到空气中，存在增强温室效应的危险。

因而，如何解决BOG的回收利用问题，这不仅符合节能减排的方针政策，也是提高装置的经济性和安全性的重要措施。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种节能型LNG燃气供应装置，提高了能源利用率，同时，保证了LNG供应过程中的安全性能，施工方便，降低了成本。

具体的技术方案如下：

一种节能型LNG燃气供应装置，包括LNG储罐、预冷却器、再冷却器、汽化器、升压泵、BOG压缩机和缓冲罐；

LNG储罐上设有进液口，进液口与进液管道相连通，进液管道用于向LNG储罐中注入液化天然气；LNG储罐的出液口通过第一管道与预冷却器的第一进口相连接，预冷却器的第一出口通过第二管道与再冷却器的第一进口相连接，LNG储罐的闪蒸出口通过第三管道与BOG压缩机的进口相连接，BOG压缩机的出口通过第四管道与缓冲罐相连接，缓冲罐通过第五管道与预冷却器的第二进口相连接，预冷器的第二出口通过第六管道与再冷却器的第二进口相连接，再冷却器的出口通过第七管道与升压泵的进口相连接，升压泵的出口通过第八管道与汽化器的进口相连接，汽化器的出口通过出气管道输送天然气；

LNG储罐包括底座、内罐体、外罐体和支撑组件；

支撑组件包括内支撑杆、外支撑杆和限位压板；多个内支撑杆呈圆周状设置，多个外支撑杆呈圆周状的设置在内支撑杆的外部，限位压板水平的预埋在地基中，内支撑杆和外支撑杆的底部穿过限位压板预埋在地基中，内支撑杆和外支撑杆的顶部穿过地基裸露在外，外支撑杆的裸露端的高度大于内支撑杆的裸露端的高度；

底座自上而下的穿过内支撑杆和外支撑杆、底座通过膨胀螺丝固定在地基上；

内罐体包括多个内衬环，内衬环的截面为圆环形结构，内衬环的外壁上设有第一支承环和第二支承环，第一支承环设置在内衬环的顶部，第二支承环设置在内衬环的底部，第一支承环和第二支承环上与内支撑杆对应的设有多个第一通孔，多个内衬环自上而下依次叠加设置，内支撑杆穿过相应的第一通孔；

位于底部的内衬环的第二支承环通过螺丝固定在底座上，上下相邻的两个内衬环之间设有一个垫环，垫环包括内垫圈和外压垫，圆环形结构的内垫圈竖直的贴合内衬环的内壁设置，外压垫垂直的固定在内垫圈的外壁上，外压垫压设在两个内衬环之间，内垫圈通过螺丝锁紧固定在上下两个内衬环的内壁上，外压垫通过螺栓和螺母与相邻的第一支承环和第二支承环锁紧固定；

位于顶部的内衬环的上方压设一圈压接环，每个内支撑杆的顶部通过螺纹配合的锁紧固定一个第一锁紧螺母，第一锁紧螺母压设在压接环上；

外罐体包括多个外衬环，圆环形结构的外衬环的底部设有一圈固定槽，固定槽中粘接固定密封垫圈，固定槽的顶部呈圆周状的均匀布设多个插接柱，插接柱穿过密封垫圈设置在外，外衬环的顶部与插接柱对应的设有多个插接槽，一个外衬环的插接柱过盈配合的插入固定在另一个外衬环的插接槽中；

外衬环上与外支撑杆对应的设有多个第二通孔，多个外衬环自上而下的依次叠加设置，使外支撑杆穿过相应的第二通孔，位于上方的外衬环的插接柱插入式的固定在位于下方的外衬环的插接槽中；

每个外支撑杆的顶部通过螺纹配合的锁紧固定一个第二锁紧螺母，第二锁紧螺母压设在位于顶部的外衬环上；

外罐体的高度大于内罐体的高度，外罐体的顶部固定一个球冠形结构的储罐顶盖；

储罐顶盖的下方通过吊杆固定一个压盖，压盖插入式的压设在内罐体中。

进一步的，LNG储罐中设有第一输送管、第二输送管和第三输送管；第一输送管穿过储罐顶盖和压盖设置在内罐体的底部，第一输送管穿过LNG储罐的出液口与第一管道相连通；第二输送管穿过储罐顶盖和压盖设置在内罐体的顶部，第二输送管穿过LNG储罐的进液口与进液管的相连接；第三输送管穿过储罐顶盖设置在内罐体的上方，第三输送管穿过LNG储罐的闪蒸出口与第三管道相连接。

进一步的，内支撑杆和外支撑杆所呈的圆形结构同轴设置。

进一步的，每个内支撑杆和外支撑杆的底部分别设有一个限位组件，限位组件设置在限位压板的下方；限位组件包括第一限位压杆和第二限位压杆，多个第一限位压杆呈圆周状的固定在内支撑杆或外支撑杆的外壁上，第一限位压杆的一端固定在内支撑杆或外支撑杆上、第一限位压杆的另一端倾斜向下设置；多个第二限位压杆呈圆周状的固定在内支撑杆或外支撑杆的外壁上，第二限位压杆的一端固定在内支撑杆或外支撑杆上、第二限位压杆的另一端倾斜向上设置；

第一限位压杆的固定端位于第二限位压杆的固定端的上方，第一限位压杆和第二限位压杆交错设置。

进一步的，内罐体和外罐体之间设有间隙，间隙中浇筑保温填料。

进一步的，保温填料的制备方法为：

(1)按质量份数计称取：水性环氧树脂100-120份、水性聚氨酯30-50份、二氧化硅15-18份、碳酸钙5-16份、膨润土22-38份、木质纤维素12-18份、柠檬酸钠5-7份、1010抗氧剂3-6份、纳米纤维5-10份和中空陶瓷颗粒10-16份作为原材料；

(2)将上述原材料加入密炼机中混炼30-40min后，浇筑进入内罐体和外罐体之间，自然冷却后即可。

进一步的，LNG储罐的施工方法为：

(1)预挖基坑，将内支撑杆和外支撑杆分别插入固定在基坑中；

(2)将限位压板自上而下的穿过内支撑杆和外支撑杆压设在基坑中，将基坑回填压平；

(3)将底座通过膨胀螺丝固定在地基上；

(4)安装内罐体，依次将内衬环和垫环套设在内支撑杆上，并通过相应的紧固件加以锁紧固定；

(5)安装外罐体，依次将外衬环套设在外支撑杆上，并通过第二锁紧螺母加以锁紧固定；

(6)在内罐体和外罐体之间浇筑保温填料；

(7)将储罐顶盖安装在外罐体的顶部，使压盖插入式的压设在内罐体中。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用了双重冷却与BOG压缩相配合的方式对液化天然气进行收集和利用，大幅提高了能源利用率，更加节能环保；

(2)LNG储罐的结构设置，保证了LNG供应过程中的安全性能，施工方便，降低了成本。

附图说明

图1为本发明结构图。

图2为LNG储罐剖视图。

图3为图2中A部分放大图。

图4为图2中B部分放大图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

LNG储罐1、预冷却器2、再冷却器3、汽化器4、升压泵5、BOG压缩机6、缓冲罐7、进液管道8、第一管道9、第二管道10、第三管道11、第四管道12、第五管道13、第六管道14、第七管道15、第八管道16、出气管道17、底座18、内罐体19、外罐体20、内支撑杆21、外支撑杆22、限位压板23、地基24、内衬环25、第一支承环26、第二支承环27、垫环28、内垫圈29、外压垫30、压接环31、第一锁紧螺母32、外衬环33、固定槽34、密封垫圈35、插接柱36、插接槽37、第二锁紧螺母38、储罐顶盖39、压盖40、第一输送管41、第二输送管42、第三输送管43、限位组件44、第一限位压杆45、第二限位压杆46。

如图所示一种节能型LNG燃气供应装置，包括LNG储罐1、预冷却器2、再冷却器3、汽化器4、升压泵5、BOG压缩机6和缓冲罐7；

LNG储罐上设有进液口，进液口与进液管道8相连通，进液管道用于向LNG储罐中注入液化天然气；LNG储罐的出液口通过第一管道9与预冷却器的第一进口相连接，预冷却器的第一出口通过第二管道10与再冷却器的第一进口相连接，LNG储罐的闪蒸出口通过第三管道11与BOG压缩机的进口相连接，BOG压缩机的出口通过第四管道12与缓冲罐相连接，缓冲罐通过第五管道13与预冷却器的第二进口相连接，预冷器的第二出口通过第六管道14与再冷却器的第二进口相连接，再冷却器的出口通过第七管道15与升压泵的进口相连接，升压泵的出口通过第八管道16与汽化器的进口相连接，汽化器的出口通过出气管道17输送天然气；

LNG储罐包括底座18、内罐体19、外罐体20和支撑组件；

支撑组件包括内支撑杆21、外支撑杆22和限位压板23；多个内支撑杆呈圆周状设置，多个外支撑杆呈圆周状的设置在内支撑杆的外部，限位压板水平的预埋在地基中，内支撑杆和外支撑杆的底部穿过限位压板预埋在地基24中，内支撑杆和外支撑杆的顶部穿过地基裸露在外，外支撑杆的裸露端的高度大于内支撑杆的裸露端的高度；

底座自上而下的穿过内支撑杆和外支撑杆、底座通过膨胀螺丝固定在地基上；

内罐体包括多个内衬环25，内衬环的截面为圆环形结构，内衬环的外壁上设有第一支承环26和第二支承环27，第一支承环设置在内衬环的顶部，第二支承环设置在内衬环的底部，第一支承环和第二支承环上与内支撑杆对应的设有多个第一通孔，多个内衬环自上而下依次叠加设置，内支撑杆穿过相应的第一通孔；

位于底部的内衬环的第二支承环通过螺丝固定在底座上，上下相邻的两个内衬环之间设有一个垫环28，垫环包括内垫圈29和外压垫30，圆环形结构的内垫圈竖直的贴合内衬环的内壁设置，外压垫垂直的固定在内垫圈的外壁上，外压垫压设在两个内衬环之间，内垫圈通过螺丝锁紧固定在上下两个内衬环的内壁上，外压垫通过螺栓和螺母与相邻的第一支承环和第二支承环锁紧固定；

位于顶部的内衬环的上方压设一圈压接环31，每个内支撑杆的顶部通过螺纹配合的锁紧固定一个第一锁紧螺母32，第一锁紧螺母压设在压接环上；

外罐体包括多个外衬环33，圆环形结构的外衬环的底部设有一圈固定槽34，固定槽中粘接固定密封垫圈35，固定槽的顶部呈圆周状的均匀布设多个插接柱36，插接柱穿过密封垫圈设置在外，外衬环的顶部与插接柱对应的设有多个插接槽37，一个外衬环的插接柱过盈配合的插入固定在另一个外衬环的插接槽中；

外衬环上与外支撑杆对应的设有多个第二通孔，多个外衬环自上而下的依次叠加设置，使外支撑杆穿过相应的第二通孔，位于上方的外衬环的插接柱插入式的固定在位于下方的外衬环的插接槽中；

每个外支撑杆的顶部通过螺纹配合的锁紧固定一个第二锁紧螺母38，第二锁紧螺母压设在位于顶部的外衬环上；

外罐体的高度大于内罐体的高度，外罐体的顶部固定一个球冠形结构的储罐顶盖39；

储罐顶盖的下方通过吊杆固定一个压盖40，压盖插入式的压设在内罐体中。

进一步的，LNG储罐中设有第一输送管41、第二输送管42和第三输送管43；第一输送管穿过储罐顶盖和压盖设置在内罐体的底部，第一输送管穿过LNG储罐的出液口与第一管道相连通；第二输送管穿过储罐顶盖和压盖设置在内罐体的顶部，第二输送管穿过LNG储罐的进液口与进液管的相连接；第三输送管穿过储罐顶盖设置在内罐体的上方，第三输送管穿过LNG储罐的闪蒸出口与第三管道相连接。

进一步的，内支撑杆和外支撑杆所呈的圆形结构同轴设置。

进一步的，每个内支撑杆和外支撑杆的底部分别设有一个限位组件44，限位组件设置在限位压板的下方；限位组件包括第一限位压杆45和第二限位压杆46，多个第一限位压杆呈圆周状的固定在内支撑杆或外支撑杆的外壁上，第一限位压杆的一端固定在内支撑杆或外支撑杆上、第一限位压杆的另一端倾斜向下设置；多个第二限位压杆呈圆周状的固定在内支撑杆或外支撑杆的外壁上，第二限位压杆的一端固定在内支撑杆或外支撑杆上、第二限位压杆的另一端倾斜向上设置；

第一限位压杆的固定端位于第二限位压杆的固定端的上方，第一限位压杆和第二限位压杆交错设置。

进一步的，预冷却器的第一进口与第一出口相连通，预冷却器的第二进口与第二出口相连通。

进一步的，内罐体和外罐体之间设有间隙，间隙中浇筑保温填料47。

进一步的，保温填料的制备方法为：

(1)按质量份数计称取：水性环氧树脂100-120份、水性聚氨酯30-50份、二氧化硅15-18份、碳酸钙5-16份、膨润土22-38份、木质纤维素12-18份、柠檬酸钠5-7份、1010抗氧剂3-6份、纳米纤维5-10份和中空陶瓷颗粒10-16份作为原材料；

(2)将上述原材料加入密炼机中混炼30-40min后，浇筑进入内罐体和外罐体之间，自然冷却后即可。

进一步的，LNG储罐的施工方法为：

(1)预挖基坑，将内支撑杆和外支撑杆分别插入固定在基坑中；

(2)将限位压板自上而下的穿过内支撑杆和外支撑杆压设在基坑中，将基坑回填压平；

(3)将底座通过膨胀螺丝固定在地基上；

(4)安装内罐体，依次将内衬环和垫环套设在内支撑杆上，并通过相应的紧固件加以锁紧固定；

(5)安装外罐体，依次将外衬环套设在外支撑杆上，并通过第二锁紧螺母加以锁紧固定；

(6)在内罐体和外罐体之间浇筑保温填料；

(7)将储罐顶盖安装在外罐体的顶部，使压盖插入式的压设在内罐体中。

在本实施例中，供应装置的工作原理为：

液化天然气通过进液管道注入LNG储罐中加以存储，第一管道将LNG储罐中的液化天然气抽出后，经过预冷却器的第一进口进入、第一出口排出后，进入再冷却器中进行再冷却后，经汽化器处理后输送至用户；

与此同时，LNG储罐中的闪蒸汽通过BOG压缩机处理后进入缓冲罐中存储，经过预冷却器的第一进口进入、第一出口排出后，进入再冷却器中进行再冷却后，经汽化器处理后输送至用户。

Claims (7)

1.一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，包括LNG储罐、预冷却器、再冷却器、汽化器、升压泵、BOG压缩机和缓冲罐；

LNG储罐上设有进液口，进液口与进液管道相连通，进液管道用于向LNG储罐中注入液化天然气；LNG储罐的出液口通过第一管道与预冷却器的第一进口相连接，预冷却器的第一出口通过第二管道与再冷却器的第一进口相连接，LNG储罐的闪蒸出口通过第三管道与BOG压缩机的进口相连接，BOG压缩机的出口通过第四管道与缓冲罐相连接，缓冲罐通过第五管道与预冷却器的第二进口相连接，预冷器的第二出口通过第六管道与再冷却器的第二进口相连接，再冷却器的出口通过第七管道与升压泵的进口相连接，升压泵的出口通过第八管道与汽化器的进口相连接，汽化器的出口通过出气管道输送天然气；

LNG储罐包括底座、内罐体、外罐体和支撑组件；

支撑组件包括内支撑杆、外支撑杆和限位压板；多个内支撑杆呈圆周状设置，多个外支撑杆呈圆周状的设置在内支撑杆的外部，限位压板水平的预埋在地基中，内支撑杆和外支撑杆的底部穿过限位压板预埋在地基中，内支撑杆和外支撑杆的顶部穿过地基裸露在外，外支撑杆的裸露端的高度大于内支撑杆的裸露端的高度；

底座自上而下的穿过内支撑杆和外支撑杆、底座通过膨胀螺丝固定在地基上；

内罐体包括多个内衬环，内衬环的截面为圆环形结构，内衬环的外壁上设有第一支承环和第二支承环，第一支承环设置在内衬环的顶部，第二支承环设置在内衬环的底部，第一支承环和第二支承环上与内支撑杆对应的设有多个第一通孔，多个内衬环自上而下依次叠加设置，内支撑杆穿过相应的第一通孔；

位于底部的内衬环的第二支承环通过螺丝固定在底座上，上下相邻的两个内衬环之间设有一个垫环，垫环包括内垫圈和外压垫，圆环形结构的内垫圈竖直的贴合内衬环的内壁设置，外压垫垂直的固定在内垫圈的外壁上，外压垫压设在两个内衬环之间，内垫圈通过螺丝锁紧固定在上下两个内衬环的内壁上，外压垫通过螺栓和螺母与相邻的第一支承环和第二支承环锁紧固定；

位于顶部的内衬环的上方压设一圈压接环，每个内支撑杆的顶部通过螺纹配合的锁紧固定一个第一锁紧螺母，第一锁紧螺母压设在压接环上；

外罐体包括多个外衬环，圆环形结构的外衬环的底部设有一圈固定槽，固定槽中粘接固定密封垫圈，固定槽的顶部呈圆周状的均匀布设多个插接柱，插接柱穿过密封垫圈设置在外，外衬环的顶部与插接柱对应的设有多个插接槽，一个外衬环的插接柱过盈配合的插入固定在另一个外衬环的插接槽中；

外衬环上与外支撑杆对应的设有多个第二通孔，多个外衬环自上而下的依次叠加设置，使外支撑杆穿过相应的第二通孔，位于上方的外衬环的插接柱插入式的固定在位于下方的外衬环的插接槽中；

每个外支撑杆的顶部通过螺纹配合的锁紧固定一个第二锁紧螺母，第二锁紧螺母压设在位于顶部的外衬环上；

外罐体的高度大于内罐体的高度，外罐体的顶部固定一个球冠形结构的储罐顶盖；

储罐顶盖的下方通过吊杆固定一个压盖，压盖插入式的压设在内罐体中。

2.如权利要求1所述的一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，LNG储罐中设有第一输送管、第二输送管和第三输送管；第一输送管穿过储罐顶盖和压盖设置在内罐体的底部，第一输送管穿过LNG储罐的出液口与第一管道相连通；第二输送管穿过储罐顶盖和压盖设置在内罐体的顶部，第二输送管穿过LNG储罐的进液口与进液管的相连接；第三输送管穿过储罐顶盖设置在内罐体的上方，第三输送管穿过LNG储罐的闪蒸出口与第三管道相连接。

3.如权利要求1所述的一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，内支撑杆和外支撑杆所呈的圆形结构同轴设置。

4.如权利要求1所述的一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，每个内支撑杆和外支撑杆的底部分别设有一个限位组件，限位组件设置在限位压板的下方；限位组件包括第一限位压杆和第二限位压杆，多个第一限位压杆呈圆周状的固定在内支撑杆或外支撑杆的外壁上，第一限位压杆的一端固定在内支撑杆或外支撑杆上、第一限位压杆的另一端倾斜向下设置；多个第二限位压杆呈圆周状的固定在内支撑杆或外支撑杆的外壁上，第二限位压杆的一端固定在内支撑杆或外支撑杆上、第二限位压杆的另一端倾斜向上设置；

第一限位压杆的固定端位于第二限位压杆的固定端的上方，第一限位压杆和第二限位压杆交错设置。

5.如权利要求1所述的一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，内罐体和外罐体之间设有间隙，间隙中浇筑保温填料。

6.如权利要求5所述的一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，保温填料的制备方法为：

(1)按质量份数计称取：水性环氧树脂100-120份、水性聚氨酯30-50份、二氧化硅15-18份、碳酸钙5-16份、膨润土22-38份、木质纤维素12-18份、柠檬酸钠5-7份、1010抗氧剂3-6份、纳米纤维5-10份和中空陶瓷颗粒10-16份作为原材料；

(2)将上述原材料加入密炼机中混炼30-40min后，浇筑进入内罐体和外罐体之间，自然冷却后即可。

7.如权利要求1所述的一种节能型LNG燃气供应装置，其特征为，LNG储罐的施工方法为：

(1)预挖基坑，将内支撑杆和外支撑杆分别插入固定在基坑中；

(2)将限位压板自上而下的穿过内支撑杆和外支撑杆压设在基坑中，将基坑回填压平；

(3)将底座通过膨胀螺丝固定在地基上；

(4)安装内罐体，依次将内衬环和垫环套设在内支撑杆上，并通过相应的紧固件加以锁紧固定；

(5)安装外罐体，依次将外衬环套设在外支撑杆上，并通过第二锁紧螺母加以锁紧固定；

(6)在内罐体和外罐体之间浇筑保温填料；

(7)将储罐顶盖安装在外罐体的顶部，使压盖插入式的压设在内罐体中。

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