CN110748791A - 一种lng加注装备的控制方法、加注工艺和加注装备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LNG加注装备的控制方法、加注工艺和加注装备，加注装备包括储液罐、进液口、回气口、加气枪、回气插枪口和控制系统，控制方法包括：控制加注装备至少以预冷模式和加气模式运行；在预冷模式中，控制加注装备将储液罐中的LNG从进液口泵送至回气口，其中，LNG经过加气枪和回气插枪口后从回气口返回储液罐。根据本发明的LNG加注装备的控制方法，使整个加气管路均进行预冷，避免了因加气枪和管路的温度不均造成的LNG运行不稳定，使得加气能顺畅进行，具有安全性高的有益效果。

Description

一种LNG加注装备的控制方法、加注工艺和加注装备
技术领域
本发明涉及机械领域，特别涉及一种LNG加注装备的控制方法、加注工艺和加注装备。
背景技术
液化天然气(LNG)作为一种新型清洁能源在新能源汽车领域的应用越来越广泛。随着国内LNG加气站的普及，LNG加注控制装备的需求正在不断上升。因此加注控制装备的安全性和稳定性越来越具有重要意义。
LNG加注装备主要用将于LNG带压低温转储至车用储气瓶，内部的设备管线一般采用双层真空绝热结构。LNG设备的工作压力较低，同时操作温度很低(低于-100℃)。这也就造成了加注过程中因温度的剧烈变化造成加注装备运行不稳定，以及空气中的水分被冰冻而发生冰堵现象。
因此，需要一种LNG加注装备的控制方法和加注装备，以至少部分解决现有技术中的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明的第一方面提供一种LNG加注装备的控制方法，所述加注装备包括储液罐、进液口、回气口、加气枪、回气插枪口和控制系统，所述控制方法包括：
控制所述加注装备至少以预冷模式和加气模式运行；
在所述预冷模式中，控制所述加注装备将所述储液罐中的LNG从所述进液口泵送至所述回气口，其中，所述LNG经过所述加气枪和所述回气插枪口后从所述回气口返回所述储液罐。
根据本发明的LNG加注装备的控制方法，使整个加气管路均进行预冷，避免了因加气枪和管路的温度不均造成的LNG运行不稳定，使得加气能顺畅进行，具有安全性高的有益效果。
进一步地，在所述加气模式中，获取待加气的储气瓶的瓶内压力，当所述瓶内压力小于预设值时，控制所述加注装备向所述储气瓶中加注LNG。
进一步地，所述加注装备包括回气枪，所述控制方法包括：在所述加气模式中，
获取从所述加气枪进入所述储气瓶的LNG的进入质量；
获取从所述储气瓶进入所述加气枪的气体的排出质量；
根据所述进入质量和所述排出质量的差值确定向所述储气瓶加注LNG的加注质量。
进一步地，所述加注装备包括刷卡器，所述控制方法还包括：控制所述加注装备至少以结算模式运行，在所述结算模式中，根据所述加注质量控制所述刷卡器对客户的IC卡扣费。
进一步地，所述加注装备包括显示板，所述控制方法包括：在所述结算模式中，控制所述显示板显示加注信息，所述加注信息至少包括所述加注质量的信息、单价信息和总金额信息。
进一步地，所述加注装备包括打印机，所述控制方法包括：在所述结算模式中，根据所述加注信息控制所述打印机打印小票。
本发明的第二方面提供一种LNG加注装备的加注工艺，所述LNG加注装备包括加气枪、回气枪、回气插枪口、接地引线以及主控板，所述主控板上设置有预冷按键、加气按键和停止按键，所述加注工艺包括操作人员执行的以下步骤：
吹扫所述加气枪；
将所述加气枪连接至所述回气插枪口；
按下所述预冷按键，使所述加注装备以预冷模式运行；
将所述接地引线连接至待加气的储气瓶；
吹扫所述回气枪和所述储气瓶的出气口；
将所述回气枪连接至所述储气瓶的出气口；
预冷结束后将所述加气枪从所述回气插枪口取下；
吹扫所述储气瓶的进气口；
将所述加气枪连接至所述进气口；
按下所述加气按键，使所述加注装备以加气模式运行；
加气结束后或者按下所述停止按键后，将所述回气枪和所述加气枪从所述储气瓶取下；
吹扫所述加气枪、所述回气枪、所述进气口和所述出气口。
根据本发明的LNG加注装备的加注工艺，在加气前后均对加气枪、回气枪、进气口和出气口进行吹扫，能够有效避免管路出现冰堵，提高安全性。
本发明的第三方面提供一种LNG加注装备，包括加气系统和控制系统，所述控制系统配置为实现上述第一方面所述的控制方法或上述第二方面所述的加注工艺。
进一步地，所述控制系统包括无线传输模块，所述无线传输模块配置为与客户的移动终端交互，向所述移动终端传输加注信息，并通过所述移动终端进行扣费。
进一步地，所述加注装备还包括供电系统，所述供电系统配置为向所述加气系统和所述控制系统供电，所述供电系统包括储电装置，所述储电装置用于为所述加注装备提供备用电力。
根据本发明的加注装备，在预冷模式中使整个加气管路均进行预冷，避免了因加气枪和管路的温度不均造成的LNG运行不稳定，使得加气能顺畅进行，具有安全性高的有益效果
附图说明
本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
图1为根据本发明的一种优选实施方式的加注装备的控制系统的示意图；
图2为根据本发明的一种优选实施方式的加注装备的工作流程示意图；
图3为根据本发明的第一方面的LNG加注装备的控制方法的流程示意图；以及
图4为根据本发明的第二方面的LNG加注装备的加注工艺的流程示意图。
附图标记说明：
1：储液罐
2：加气枪
3：回气插枪口
4：控制系统
5：储气瓶
6：回气枪
7：刷卡器
8：显示板
9：打印机
10：主控板
11：预冷按键
12：加气按键
13：停止按键
14：无线传输模块
15：供电系统
16：液相电磁阀
17：液相流量计
18：气相电磁阀
19：气相流量计
20：潜液泵
21：压力变送器
22：回路板
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。
下面将结合图1到图4对根据本发明的LNG加注装备的控制方法、加注工艺和加注装备进行详细描述。
请参考图2，加注装备包括加气系统和控制系统4。其中加气系统包括设置在加气站中的储液罐1，储液罐1内安装有潜液泵20，储液罐1上设置有进液口(未示出)和回气口(未示出)。优选地，进液口位于回气口的下方。加注装备还包括回气枪6和加气枪2，加气枪2用于与待加气的储气瓶5的进气口(未示出)对接，回气枪6用于与待加气的储气瓶5的出气口(未示出)对接。潜液泵20用于将LNG从储液罐1中泵送至加气枪2，最终进入储气瓶5。
此外，加注装备还设置有回气插枪口3。回气插枪口3优选为设置在回气口，或者回气插枪口3可拆卸的连接至回气枪6，以便在预冷时加气枪2与回气枪6对接，完成全部管路的预冷。
LNG从储液罐1流向储气瓶5的管路上设置有液相流量计17和液相电磁阀16，天然气从储气瓶5流向储液罐1的管路上设置有气相流量计19和气相电磁阀18。
控制系统4与液相流量计17、液相电磁阀16、气相流量计19、气相电磁阀18和潜液泵20均电连接。以便根据加注的LNG的量对加注过程进行调控。
下面请参考图1，控制系统4包括无线传输模块14，无线传输模块14配置为与客户的移动终端交互，向移动终端传输加注信息，并通过移动终端进行扣费。例如，客户加气时手机通过App或二维码连接至无线传输模块14，无线传输模块14将加注信息传输至客户的手机，并通过手机支付进行扣费。
加注装备还包括供电系统15，供电系统15配置为向加气系统和控制系统4供电，具体地，供电系统15外接220V市电，并将市电转化为各各模块和设备所需要的电压。供电系统15包括储电装置，储电装置用于为加注装备提供备用电力。储电装置优选为锂电池，在外接电源出现供电中断时，为加注装备提供备用店里。
控制系统4还包括主控板10和回路板22。主控板10上设置有预冷按键11、加气按键12和停止按键13，分别用于启动预冷模式、启动加气模式和停止加气过程。主控板10还与刷卡器7和无线传输模块14电连接，用于对主要加注过程进行控制。
回路板22作为主控板10的辅助，与显示板8、打印机9、液相流量计17和气相流量计19电连接，以对加注过程进行辅助控制。
刷卡器7配置为与客户的IC卡交互，并根据加注LNG的量进行扣费。显示板8配置为显示加注信息。打印机9配置为打印小票。
根据本发明的加注装备，在预冷模式中使整个加气管路都进行预冷，避免了因加气枪2和管路的温度不均造成的LNG运行不稳定，使得加气能顺畅进行，具有安全性高的有益效果。
根据本发明第一方面的LNG加注装备的控制方法包括：
控制加注装备至少以预冷模式和加气模式运行；
在预冷模式中，控制加注装备将储液罐1中的LNG从进液口泵送至回气口，其中，LNG经过加气枪2和回气插枪口3后从回气口返回储液罐1。
根据本发明的LNG加注装备的控制方法，使整个加气管路均进行预冷，避免了因加气枪2和管路的温度不均造成的LNG运行不稳定，使得加气能顺畅进行，具有安全性高的有益效果。
具体的，请参考图3。LNG加注装备的控制方法包括以下步骤：
S1：控制加注装备以预冷模式运行。使储液罐1中的LNG从进液口流出，经过加气枪2和回气插枪口3后从回气口返回储液罐1。
S2：控制加注装备以在加气模式运行。
在加气模式中，具体包括以下步骤：
S21：获取待加气的储气瓶5的瓶内压力，当瓶内压力小于预设值时，控制加注装备向储气瓶5中加注LNG。
具体为控制系统4包括压力变送器21，压力变送器21用于检测瓶内压力，并将压力信号转化为电信号传输给控制系统4。当储气瓶5中的压力下降至0.8MPa时开始加注LNG。
S22：获取从加气枪2进入储气瓶5的LNG的进入质量和从储气瓶5进入加气枪2的气体的排出质量。
S23：根据进入质量和排出质量的差值确定向储气瓶5加注LNG的加注质量。
S3：控制加注装备至少以结算模式运行。在结算模式中，包括：
S31：根据加注质量控制刷卡器7对客户的IC卡扣费。
S32：控制显示板8显示加注信息。加注信息至少包括加注质量的信息、单价信息和总金额信息。
S33：根据加注信息控制打印机9打印小票。
本发明的第二方面提供一种LNG加注装备的加注工艺，请参考图4，加注装备的操作人员执行以下步骤：
S101：吹扫加气枪2。使用接有高压氮气的枪头进行吹扫，将加气枪2内的冷凝水吹出，以防止出现冰堵。
S102：将加气枪2连接至回气插枪口3。
S103：按下预冷按键11，使加注装备以预冷模式运行。
S104：将接地引线连接至待加气的储气瓶5。
S105：吹扫回气枪6和储气瓶5的出气口。
S106：将回气枪6连接至储气瓶5的出气口。
S107：预冷结束后将加气枪2从回气插枪口3取下。
S108：吹扫储气瓶5的进气口。
S109：将加气枪2连接至进气口。
S110：按下加气按键12，使加注装备以加气模式运行。
S111：加气结束后或者按下停止按键13后，将回气枪6和加气枪2从储气瓶5取下。
S112：吹扫加气枪2、回气枪6、进气口和出气口。
根据本发明的LNG加注装备的加注工艺，在加气前后均对加气枪2、回气枪6、进气口和出气口进行吹扫，能够有效避免管路出现冰堵，提高了安全性。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种LNG加注装备的控制方法，其特征在于，所述加注装备包括储液罐、进液口、回气口、加气枪、回气插枪口和控制系统，
所述控制方法包括：
控制所述加注装备至少以预冷模式和加气模式运行；
在所述预冷模式中，控制所述加注装备将所述储液罐中的LNG从所述进液口泵送至所述回气口，其中，所述LNG经过所述加气枪和所述回气插枪口后从所述回气口返回所述储液罐。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述加气模式中，获取待加气的储气瓶的瓶内压力，当所述瓶内压力小于预设值时，控制所述加注装备向所述储气瓶中加注LNG。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述加注装备包括回气枪，所述控制方法包括：在所述加气模式中，
获取从所述加气枪进入所述储气瓶的LNG的进入质量；
获取从所述储气瓶进入所述加气枪的气体的排出质量；
根据所述进入质量和所述排出质量的差值确定向所述储气瓶加注LNG的加注质量。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述加注装备包括刷卡器，所述控制方法还包括：控制所述加注装备至少以结算模式运行，在所述结算模式中，
根据所述加注质量控制所述刷卡器对客户的IC卡扣费。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述加注装备包括显示板，所述控制方法包括：在所述结算模式中，
控制所述显示板显示加注信息，所述加注信息至少包括所述加注质量的信息、单价信息和总金额信息。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述加注装备包括打印机，所述控制方法包括：在所述结算模式中，
根据所述加注信息控制所述打印机打印小票。
7.一种LNG加注装备的加注工艺，所述LNG加注装备包括加气枪、回气枪、回气插枪口、接地引线以及主控板，所述主控板上设置有预冷按键、加气按键和停止按键，其特征在于，所述加注工艺包括操作人员执行的以下步骤：
吹扫所述加气枪；
将所述加气枪连接至所述回气插枪口；
按下所述预冷按键，使所述加注装备以预冷模式运行；
将所述接地引线连接至待加气的储气瓶；
吹扫所述回气枪和所述储气瓶的出气口；
将所述回气枪连接至所述储气瓶的出气口；
预冷结束后将所述加气枪从所述回气插枪口取下；
吹扫所述储气瓶的进气口；
将所述加气枪连接至所述进气口；
按下所述加气按键，使所述加注装备以加气模式运行；
加气结束后或者按下所述停止按键后，将所述回气枪和所述加气枪从所述储气瓶取下；
吹扫所述加气枪、所述回气枪、所述进气口和所述出气口。
8.一种LNG加注装备，其特征在于，包括加气系统和控制系统，所述控制系统配置为实现权利要求1-6中任意一项所述的控制方法或权利要求7中所述的加注工艺。
9.根据权利要求8所述的加注装备，其特征在于，
所述控制系统包括无线传输模块，所述无线传输模块配置为与客户的移动终端交互，向所述移动终端传输加注信息，并通过所述移动终端进行扣费。
10.根据权利要求8所述的加注装备，其特征在于，所述加注装备还包括供电系统，所述供电系统配置为向所述加气系统和所述控制系统供电，所述供电系统包括储电装置，所述储电装置用于为所述加注装备提供备用电力。
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