CN204704606U - 一种基于液氮冷量调节的液化天然气储罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于储罐设备技术领域，具体涉及一种基于液氮冷量调节的液化天然气储罐，主体结构包括LNG内胆、安全阀、液位计、压力表、LNG输入阀门、LNG排放阀门、冷量补充层、入口阀门、出口阀门、冷量补充管束、绝热保温层、真空夹层、外壳、真空封口、调压器、切断阀、升压线圈、液氮内胆、液氮输入阀门、液氮排放阀门、保温层、一号管道、二号管道、三号管道、四号管道、五号管道、六号管道和七号管道，采用液氮储罐与LNG储罐一体化设计，为LNG储罐的设计提供新思路，根据储罐日蒸发量设置液氮冷量补充层；其结构简单，成本低廉，节能环保，广泛适用于各种LNG接收站、LNG船、LNG汽车等LNG使用、储存、运输场所。

Description

一种基于液氮冷量调节的液化天然气储罐

技术领域：

本实用新型属于储罐设备技术领域，具体涉及一种基于液氮冷量调节的液化天然气储罐，集液氮储罐与LNG储罐于一体，利用LNG储罐内胆与液氮内胆对流换热实现冷量补充。

背景技术：

目前，LNG(液化天然气)储罐属于常压、低温大型储罐，LNG的储存温度一般为-162℃左右，但其在应用时的外界热量不断透过罐体材料和附属管件等传递到LNG储罐内部，LNG储罐内液下泵运行时部分机械能转化为热能，使得LNG的储存温度难以达到-162℃；此外，LNG船卸料时，外部LNG从储罐顶送入储罐内部会产生容积置换，使得LNG蒸发形成BOG(闪蒸汽)；一般大型LNG储罐日蒸发量为质量百分比0.03％～0.08％。在现有技术中，针对LNG储罐形成的BOG主要采用直接输出工艺和再冷凝工艺进行回收，直接输出工艺不仅造成了能量的浪费，还因天然气直接排空形成污染；再冷凝工艺不仅增加了经济成本，还使得操作过程变得繁琐。中国专利201320012759.2公开的低温绝热储罐，提出一种外罐、内罐之间形成第一绝热空间，所述出液管路、气相管路、下进夜管路、上进液管路和安全阀至少其中之一为真空管路的以减少场站管路漏热、减少BOG排放量、降低LNG加气站运营成本、提高系统运行安全性的低温绝热储罐。基于能量守恒原理和热平衡理论，可以对LNG储罐补充冷量以抵消由于外界热量渗透而导致的冷量损失，但是市场上未见有相关专利文献的报道和产品。因此，研发一种集液氮储罐与LNG储罐于一体，利用LNG储罐内胆与液氮内胆对流换热实现冷量补充，杜绝LNG储罐产生BOG的储罐，很有社会和经济价值，应用前景广阔。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种集液氮储罐与LNG储罐于一体，利用LNG储罐内胆与液氮内胆对流换热实现LNG储罐内胆冷量补充，避免产生BOG的基于液氮冷量调节的液化天然气储罐。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括LNG内胆、安全阀、液位计、压力表、LNG输入阀门、LNG排放阀门、冷量补充层、入口阀门、出口阀门、冷量补充管束、绝热保温层、真空夹层、外壳、真空封口、调压器、切断阀、升压线圈、液氮内胆、液氮输入阀门、液氮排放阀门、保温层、一号管道、二号管道、三号管道、四号管道、五号管道、六号管道和七号管道；LNG内胆与外壳之间由内至外依次置有冷量补充层、绝热保温层和真空夹层，液氮内胆与外壳之间由内至外依次置有绝热保温层和真空夹层，LNG内胆置于液氮内胆的下侧，一体化结构的LNG内胆与液氮内胆之间设置保温层，冷量补充层由入口阀门、出口阀门和冷量补充管束组合构成，冷量补充管束均布于冷量补充层的上部，冷量补充管束的上端置有入口阀门，冷量补充管束的下端置有出口阀门；一号管道由LNG内胆经过液氮内胆伸出到外壳的外侧，一号管道的外端置有安全阀和压力表，液位计贯穿LNG内胆和液氮内胆由外壳的顶部伸出；二号管道穿过LNG内胆伸出外壳，二号管道的外端置有LNG输入阀门，三号管道穿过LNG内胆伸出外壳；三号管道的外端置有LNG排放阀门，外壳的上部置有真空封口，四号管道与三号管道在LNG内胆的内部固定连接，四号管道穿过LNG内胆和液氮内胆伸出外壳，四号管道的外端置有调压器，调压器与升压线圈相连，升压线圈穿过外壳分别布置在液氮内胆与绝热保温层和LNG内胆与冷量补充层之间并伸入LNG内胆的内部，升压线圈的外端置有切断阀；五号管道穿过液氮内胆伸出外壳，五号管道的外端置有液氮输入阀门；六号管道穿过液氮内胆伸出外壳，六号管道的外端置有液氮排放阀门；七号管道穿过液氮内胆伸出外壳再穿过外壳与入口阀门连接；各部件组合构成一体式罐状结构，实现冷量的自动调节。

本实用新型与现有技术相比，采用液氮储罐与LNG储罐一体化设计，为LNG储罐的设计提供新思路，根据储罐日蒸发量设置液氮冷量补充层，完全避免LNG储罐由于外界热量渗透等原因导致产生BOG的问题，提高LNG储罐在各种使用场所中的长效性、稳定性和安全性，降低LNG储运成本，其结构简单，成本低廉，节能环保，广泛适用于各种LNG接收站、LNG船、LNG汽车等LNG使用、储存、运输场所。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型的冷量补充层结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步描述。

实施例：

本实施例涉及的基于液氮冷量调节的液化天然气储罐的主体结构包括LNG内胆1、安全阀13、液位计14、压力表15、LNG输入阀门16、LNG排放阀门17、冷量补充层2、入口阀门21、出口阀门22、冷量补充管束23、绝热保温层3、真空夹层4、外壳5、真空封口53、调压器6、切断阀61、升压线圈62、液氮内胆7、液氮输入阀门71、液氮排放阀门72、保温层8、一号管道91、二号管道92、三号管道93、四号管道94、五号管道95、六号管道96和七号管道97；LNG内胆1与外壳5之间由内至外依次置有冷量补充层2、绝热保温层3和真空夹层4，液氮内胆7与外壳5之间由内至外依次置有绝热保温层3和真空夹层4，LNG内胆1置于液氮内胆7的下侧，一体化结构的LNG内胆1与液氮内胆7之间设置保温层8，冷量补充层2由入口阀门21、出口阀门22和冷量补充管束23组合构成，冷量补充管束23均布于冷量补充层2的上部，冷量补充管束23的上端置有入口阀门21，冷量补充管束23的下端置有出口阀门22；一号管道91由LNG内胆1经过液氮内胆7伸出到外壳5的外侧，一号管道91的外端置有安全阀13和压力表15，液位计14贯穿LNG内胆1和液氮内胆7由外壳5的顶部伸出；二号管道92穿过LNG内胆1伸出外壳5，二号管道92的外端置有LNG输入阀门16，三号管道93穿过LNG内胆1伸出外壳5；三号管道93的外端置有LNG排放阀门17，外壳5的上部置有真空封口53，四号管道94与三号管道93在LNG内胆1的内部固定连接，四号管道94穿过LNG内胆1和液氮内胆7伸出外壳5，四号管道94的外端置有调压器6，调压器6与升压线圈62相连，升压线圈62穿过外壳5分别布置在液氮内胆7与绝热保温层3和LNG内胆1与冷量补充层2之间并伸入LNG内胆1的内部，升压线圈62的外端置有切断阀61；五号管道95穿过液氮内胆7伸出外壳5，五号管道95的外端置有液氮输入阀门71；六号管道96穿过液氮内胆7伸出外壳5，六号管道96的外端置有液氮排放阀门72；七号管道97穿过液氮内胆7伸出外壳5再穿过外壳5与入口阀门21连接；各部件组合构成一体式罐状结构，实现冷量的自动调节。

本实施例所述绝热保温层3和保温层8将LNG内胆1和冷量补充层2与真空夹层4隔绝，减少热量辐射，降低能耗；所述真空夹层4的表面采用镜面处理，以降低对流换热量；所述真空封口53用以封闭外壳5，防止外部热空气进入外壳5的内部；所述调压器6通过切断阀61和升压线圈62调节和设定LNG内胆1的压力值。

本实施例涉及的基于液氮冷量调节的液化天然气储罐使用过程为：手动打开液氮输入阀门71，液氮由五号管道95进入液氮内胆7中，手动打开LNG输入阀门16，LNG由二号管道92进入LNG内胆1中，当液位计14指示的LNG内胆1中LNG的液位达到设定值时，手动关闭LNG输入阀门16，当压力表15指示的LNG内胆1的压力超过设定压力值时，安全阀13自动打开，同时手动打开入口阀门21，液氮内胆7中的液氮从由七号管道97进入冷量补充管束23的上端，LNG内胆1与冷量补充层2进行对流换热，当压力表15指示的LNG内胆1的压力与设定压力值相同时，手动打开出口阀门22，对流换热后的液氮由冷量补充管束23的下端流出，以此往复，实现LNG的低温储运；卸载部分LNG时，手动打开LNG排放阀门17，LNG由三号管道93排出LNG内胆1,当液位计14指示的LNG内胆1中LNG的液位达到设定值时，手动关闭LNG排放阀门17；卸载全部LNG时，手动打开LNG排放阀门17，LNG由三号管道93排出LNG内胆1,当液位计14指示的LNG内胆1中LNG的液位为零时，手动关闭LNG排放阀门17，最后手动打开液氮排放阀门72，液氮由六号管道96排出液氮内胆7，液氮完全排出后，手动关闭液氮排放阀门72；卸载部分或全部LNG时，当压力表15指示的LNG内胆1的压力超过设定压力值时，安全阀13自动打开，同时手动打开入口阀门21，液氮内胆7中的液氮从由七号管道97进入冷量补充管束23的上端，LNG内胆1与冷量补充层2进行对流换热，当压力表15指示的LNG内胆1的压力与设定压力值相同时，手动打开出口阀门22，对流换热后的液氮由冷量补充管束23的下端流出，以此往复，实现LNG卸载过程中LNG内胆1的压力与设定的压力值相等。

Claims (1)

1.一种基于液氮冷量调节的液化天然气储罐，其特征在于主体结构包括LNG内胆、安全阀、液位计、压力表、LNG输入阀门、LNG排放阀门、冷量补充层、入口阀门、出口阀门、冷量补充管束、绝热保温层、真空夹层、外壳、真空封口、调压器、切断阀、升压线圈、液氮内胆、液氮输入阀门、液氮排放阀门、保温层、一号管道、二号管道、三号管道、四号管道、五号管道、六号管道和七号管道；LNG内胆与外壳之间由内至外依次置有冷量补充层、绝热保温层和真空夹层，液氮内胆与外壳之间由内至外依次置有绝热保温层和真空夹层，LNG内胆置于液氮内胆的下侧，一体化结构的LNG内胆与液氮内胆之间设置保温层，冷量补充层由入口阀门、出口阀门和冷量补充管束组合构成，冷量补充管束均布于冷量补充层的上部，冷量补充管束的上端置有入口阀门，冷量补充管束的下端置有出口阀门；一号管道由LNG内胆经过液氮内胆伸出到外壳的外侧，一号管道的外端置有安全阀和压力表，液位计贯穿LNG内胆和液氮内胆由外壳的顶部伸出；二号管道穿过LNG内胆伸出外壳，二号管道的外端置有LNG输入阀门，三号管道穿过LNG内胆伸出外壳；三号管道的外端置有LNG排放阀门，外壳的上部置有真空封口，四号管道与三号管道在LNG内胆的内部固定连接，四号管道穿过LNG内胆和液氮内胆伸出外壳，四号管道的外端置有调压器，调压器与升压线圈相连，升压线圈穿过外壳分别布置在液氮内胆与绝热保温层和LNG内胆与冷量补充层之间并伸入LNG内胆的内部，升压线圈的外端置有切断阀；五号管道穿过液氮内胆伸出外壳，五号管道的外端置有液氮输入阀门；六号管道穿过液氮内胆伸出外壳，六号管道的外端置有液氮排放阀门；七号管道穿过液氮内胆伸出外壳再穿过外壳与入口阀门连接；各部件组合构成一体式罐状结构。