CN200979429Y - 深冷液体输送充装质量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的是一种深冷液体输送充装质量测量装置，包括一微处理器，一与微处理器电信连接的显示器，以其还包括深冷液体密度、流量测量组件，而所说测量组件包括一绝热容器；绝热容器设有进液管和伸入绝热容器底部的供液管，一用来测量深冷液体密度的传感器，所说传感器与微处理器电信连接；一与供液管流体连接的深冷介质流量测量仪，所说测量仪与微处理器电信连接；一自控气体回流阀门组件；一回气连接管，所说回气连接管分别与气体回流阀门组件以及深冷液体贮罐上部的气相空间相贯通为主要特征。具有结构简单合理，气液两相分离，测量自动化程度和精度高等特点。

Description

深冷液体输送充装质量测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种深冷液体输送充装质量测量装置，属于流体计量装置技术。

背景技术

本实用新型所涉及的深冷液体，主要包括液体天然气(LNG)、液氧、液氢、液氮、液氩和液氦等深冷液体，其中液氦的标准态沸点温度是-268.9℃，液化天然气的标准态沸点温度是-163℃，其它的标准态沸点温度则分别处在液氦和液化天然气的标准态沸点温度之间。

在把深冷液体从充装站的贮罐，输入深冷液体使用设备例如天然气汽车的贮液箱的过程中，其中一个主要的问题，是在对输送液体进行计量时，会引起深冷液体气化所产生的气相和液相的两相流动。也就是说，深冷液体以饱和状态的气相和液相同时存在，而被一起输送给深冷液体使用设备。这样就很难测量出其精确的输送充装质量值(即俗称的充装量，以下同)。这就给以其质量值计价收费的商业行为造成了障碍。若以其容积量计价收费，又由于含有深冷液体的气相，而造成计价收费的不公正。对此，人们采用不断地或在每次充装前，利用循环的深冷液体，来冷却测量装置。但是这样做，又会把大量的热量带进深冷液体中，导致使用设备的贮存容器内压的上升，极有可能使贮存容器所设的安全阀启动而向外排空。为此，开发一种用于深冷液体输送充装的，且可精确测量输送充装进深冷液体使用设备的质量的深冷液体输送充装质量测量装置，便成为人们的期盼。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单合理的，自动精确测量深冷液体输送充装进深冷液体使用设备的质量的深冷液体输送充装质量测量装置，以克服已有技术的不足，满足社会日益增长的深冷液体输送使用的需要。

本实用新型实现其目的的技术方案是：

一种特别适用于精确测量由充装站的深冷液体贮罐通过充装管进入深冷液体使用设备的深冷液体输送充装质量测量装置，包括一微处理器，一与微处理器电信连接的显示器，其创新点在于：还包括深冷液体密度、流量测量组件，所说测量组件包括：一可存贮深冷液体的绝热容器；绝热容器设有可与深冷液体贮罐底部出液口流体连接的进液管和可与深冷液体使用设备流体连接的且伸入绝热容器底部的供液管；一设在绝热容器内且位于其底部深冷液体深处的用来测量深冷液体密度的传感器；所说传感器与微处理器电信连接；一深冷介质流量测量仪；所说测量仪与位于绝热容器底部深冷液体深处的供液管流体连接；所说测量仪与微处理器电信连接；一自控气体回流阀门组件；所说气体回流阀门组件设在绝热容器内且位于液位标定线的部位；一回气连接管，所说回气连接管的一端与气体回流阀门组件流体连接，而其另一端可与深冷液体贮罐上部所存在的气相空间流体连接。

由以上所给出的技术方案可以明了，本实用新型由于其所包括的深冷介质流量测量仪设在深冷液体的深处，这可使所说测量仪始终处于与深冷液体相同的温度条件下，在向用户输送深冷液体时既可精确计量，又不会产生气液两相流动。由于自控气体回流阀门组件的存在，可在绝热容器内的深冷液体的液面未达到液位标定线之前，自动打开气体回流阀门组件，使存在于绝热容器内腔上部的气体，回流到深冷液体贮罐上部所存在的气相空间内，由此使深冷液体的气相和液相两相流动分离，而实施纯深冷液体的输送充装。而存在于深冷液体深处的用来测量深冷液体密度的传感器，例如温度传感器或者是压力差传感器，所采集的温度信号或压力差信号，和流量测量仪所采集的流量信号，一起由微处理器处理后，在显示器上实时显示出所输送充装深冷液体的质量。且由于所说传感器也是设在深冷液体的深处，传感器始终处于与深冷液体相同的温度条件下，因此，可以有效保证深冷液体输送充装质量测量的精确性。从而实现了本实用新型的目的。

本实用新型进一步创新点在于：

所说用来测量深冷液体密度的传感器，是温度传感器，或者是由设在不同部位的2个相对应的压力传感器组成的压力差传感器；或者是所说温度传感器与由2个压力传感器组成的压力差传感器的组合并用。由于压力差传感器的工作精度较差，本实用新型所特别推荐的是温度传感，或者是温度传感器和压力差传感器同时使用的组合式传感器。

所说自控气体回流阀门组件，由壳体、设在壳体内腔的浮筒和排气阀门构件组成；壳体的底部设有与其内腔相贯通的进液口，而在其顶部分别设有与其内腔相贯通的排气口和进气口，排气口的出口端与回气连接管流体连接；排气阀门构件的摆杆与壳体铰接，摆杆的一端通过挂接件与浮筒动连接，在摆杆的另一端设有可与排气口相应对的气塞。这是出于避免由于存在于绝热容器内腔上部所存在的气体，会产生影响实时排气的考虑，而所特别主张的一种自控气体回流阀门组件的结构。当然也可以采取诸如坐便器水箱的浮球式进水阀门组件的结构。但是，这种浮球式阀门，由于其浮球将同时受到深冷液体向上的浮力，和存在于绝热容器内上部气相物质向下压力的作用，而有可能影响排气阀门构件的工作，造成排气不畅。而排气不畅就有可能造成液相与气相的混和和流体的逆向运动，影响输送充装深冷液体质量测量的精确性和输送充装的顺利进行。

所说的绝热容器，由外筒和内筒组成；外筒与内筒的顶端通过圆环密封联结且构成对外封闭的空腔，在空腔内设有真空绝热材料层，在内筒的顶端设有与其密封固定联结的法兰，在法兰的上平面通过可拆式连接件连接有可拆式法兰盖，法兰和可拆式法兰盖两者均设有可安装供液管和回气连接管的接管座。当然所说接管座与供液管和回气连接管之间是密封连接的。这是本实用新型所特别主张的一种绝热容器的结构。这是由于其结构是可拆的，非常方便组装和维修。

上述技术方案得以全面实施之后，本实用新型所具有的结构简单合理，深冷液体被输送时气相与液相分离，工作自动化程度高，所充装的深冷液体的质量测量精度高等特点，是显而易见的。

附图说明

图1是本实用新型用在深冷液体输送充装站的示意图；

图2是如同图1所示的深冷液体密度、流量测量组件3的结构示意图；

图3是如同图2所示自控气体回流阀门组件9的剖视示意图。

具体实施方式

以下对照附图，通过具体实施方式的描述，对本实用新型作进一步说明。

一种典型的具体实施方式，如附图2、3所示。

一种特别适用于精确测量由充装站的深冷液体贮罐通过充装管进入深冷液体使用设备的深冷液体输送充装质量测量装置，包括一设有可根据深冷液体的温度或压力差计算出其密度，再根据其密度和流量计算出深冷液体流体质量的微处理器1，一与微处理器1电信连接的显示器2，还包括深冷液体密度、流量测量组件3，所说测量组件3包括：一可存贮深冷液体的绝热容器4；绝热容器4侧壁设有可与深冷液体贮罐12底部出液口流体连接相贯通的真空绝热进液管5，和设在顶上的可与深冷液体使用设备流体连接相贯通的且伸入绝热容器4底部的真空绝热的供液管6；一设在绝热容器4内且位于其底部深冷液体深处的用来测量深冷液体密度的传感器7；所说传感器7与微处理器1电信连接；一深冷介质流量测量仪8；所说测量仪8与位于绝热容器4底部深冷液体深处的供液管6流体连接；所说测量仪8与微处理器1电信连接；一自控气体回流阀门组件9；所说气体回流阀门组件9设在绝热容器4内且位于液位标定线10的部位；一真空绝热回气连接管11，所说回气连接管11的一端与气体回流阀门组件9流体连接相贯通，而其另一端可与深冷液体贮罐12上部所存在的气相空间12-1流体连接相贯通。设在绝热容器4内的所说进液管5、供液管6和回气连接管11，三者通过定位卡板16固定在一起而定置。所说用来测量深冷液体密度的传感器7，是温度传感器7-1。而所说自控气体回流阀门组件9，由壳体9-1、设在壳体9-1内腔的浮筒9-2和排气阀门构件9-3组成；壳体9-1的底部设有与其内腔相贯通的进液口9-1-1，而在其顶部分别设有与其内腔相贯通的排气口9-1-2和进气口9-1-3，排气口9-1-2的出口端与回气连接管11流体连接相贯通；排气阀门构件9-3的摆杆9-3-1与壳体9-1铰接，摆杆9-3-1的一端通过挂接件9-3-2与浮筒9-2动连接，在摆杆9-3-1的另一端设有可与排气口9-1-2相应对的气塞9-3-3。而所说的绝热容器4，由外筒4-1和内筒4-2组成；外筒4-1与内筒4-2的顶端通过圆环4-3密封联结且构成对外封闭的空腔4-4，在空腔4-4内设有绝热材料层4-5并抽成真空，在内筒4-2的顶端设有与其密封固定联结的法兰4-7，在法兰4-7的上平面通过螺钉连接有可拆式法兰盖4-6，法兰4-6和可拆式法兰盖4-6两者均设有可安装供液管6和回气连接管11的接管座；在法兰4-7与可拆式法兰盖4-6之间，设有耐深冷的密封件(图中未显示)。

本实用新型的工作状况的简要描述是：

如附图1所示，且以液化天然气(LNG)为例。该充装站包括：用于储存深冷状态下大量LNG的贮罐12；贮罐12和绝热容器4相连通的真空绝热进液管5，进液管5包括一个真空绝热截止阀13；真空绝热回气连接管11连接着贮罐12的气相空间12-1和绝热容器4的气相空间。

与进液管5连通的真空绝热深冷液体泵14，把LNG从贮罐12中通过本实用新型输送进使用装置中(例如天然气汽车)。或者也可以通过贮罐12和深冷液体使用装置里的压力差，使LNG从贮罐12通过本实用新型送进深冷液体使用装置。绝热容器4中LNG通过设有流量测量仪8的真空绝热供液管6流出进入使用装置。供液管6包括一个阀(未显示)和充装接头15的端口。充装接头15可与深冷液体使用装置上的相应接头连接。微处理器1根据温度传感器6所采集的实时温度信号，计算出深冷液体的密度，再根据流量测量仪8所采集的深冷液体实时流量信号与密度计算出输送进使用装置天然气汽车的LNG的质量，并在显示器2上显示。

而其自控气体回流阀门组件9的工作状况是，当LNG输送充装启动时，由于存在于绝热容器4的液位未达到回流阀门组件9的部位，浮筒9-2尚无浮力而下落，排气阀门构件9-3处在打开状态，使存在于绝热容器4内的气体，经进气口9-1-3和排气口9-1-2由回气连接管11进入贮罐12上部的气相空间12-1内。这时由于贮罐12与绝热容器4之间存在压力差，LNG便可进入绝热容器4内。直到往绝热容器4充装的LNG达到液位10时，浮筒9-2上浮且关闭排气口9-1-2。直至贮罐12的内压与绝热容器4的内压相等时，绝热容器4即停止排气，贮罐12停止向绝热容器4内输送LNG。而当绝热容器4内的LNG液位下降至不能支撑浮筒9-2时，浮筒9-2就会掉下去，排气口9-1-2打开，排气再度进行，贮罐12就会继续对绝热容器4供液。

以上描述及图示对本实用新型进行了详细的说明，而这些描述和图示在性质上都是说明性的和非限制性的，应理解为仅对其最主要的部分进行了说明。

Claims (4)

1、一种特别适用于精确测量由充装站的深冷液体贮罐通过充装管进入深冷液体使用设备的深冷液体输送充装质量测量装置，包括一微处理器(1)，一与微处理器(1)电信连接的显示器(2)，其特征在于：还包括深冷液体密度、流量测量组件(3)，所说测量组件(3)包括：

一可存贮深冷液体的绝热容器(4)；绝热容器(4)设有可与深冷液体贮罐(12)底部出液口流体连接的进液管(5)和可与深冷液体使用设备流体连接的且伸入绝热容器(4)底部的供液管(6)；

一设在绝热容器(4)内且位于其底部深冷液体深处的用来测量深冷液体密度的传感器(7)；所说传感器(7)与微处理器(1)电信连接；

一深冷介质流量测量仪(8)；所说测量仪(8)与位于绝热容器(4)底部深冷液体深处的供液管(6)流体连接；所说测量仪(8)与微处理器(1)电信连接；

一自控气体回流阀门组件(9)；所说气体回流阀门组件(9)设在绝热容器(4)内且位于液位标定线(10)的部位；

一回气连接管(11)，所说回气连接管(11)的一端与气体回流阀门组件(9)流体连接，而其另一端可与深冷液体贮罐(12)上部所存在的气相空间(12-1)流体连接。

2、根据权利要求1所述的深冷液体输送充装质量测量装置，其特征在于：所说用来测量深冷液体密度的传感器(7)，是温度传感器(7-1)，或者是由设在不同部位的2个相对应的压力传感器(7-2、7-3)组成的压力差传感器；或者是所说温度传感器(7-1)与由2个压力传感器(7-2、7-3)组成的压力差传感器的组合并用。

3、根据权利要求1或2所述的深冷液体输送充装质量测量装置，其特征在于：所说自控气体回流阀门组件(9)，由壳体(9-1)、设在壳体(9-1)内腔的浮筒(9-2)和排气阀门构件(9-3)组成；壳体(9-1)的底部设有与其内腔相贯通的进液口(9-1-1)，而在其顶部分别设有与其内腔相贯通的排气口(9-1-2)和进气口(9-1-3)，排气口(9-1-2)的出口端与回气连接管(11)流体连接；排气阀门构件(9-3)的摆杆(9-3-1)与壳体(9-1)铰接，摆杆(9-3-1)的一端通过挂接件(9-3-2)与浮筒(9-2)动连接，在摆杆(9-3-1)的另一端设有可与排气口(9-1-2)相应对的气塞(9-3-3)。

4、根据权利要求1所述的深冷液体输送充装质量测量装置，其特征在于：所说的绝热容器(4)，由外筒(4-1)和内筒(4-2)组成；外筒(4-1)与内筒(4-2)的顶端通过圆环(4-3)密封联结且构成对外封闭的空腔(4-4)，在空腔(4-4)内设有真空绝热材料层(4-5)，在内筒(4-2)的顶端设有与其密封固定联结的法兰(4-7)，在法兰(4-7)的上平面通过可拆式联结件连接有可拆式法兰盖(4-6)，法兰(4-7)和可拆式法兰盖(4-6)两者均设有可安装供液管(6)和回气连接管(11)的接管座。

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