CN207378485U

CN207378485U - 一种lng加气站加气系统

Info

Publication number: CN207378485U
Application number: CN201721482743.2U
Authority: CN
Inventors: 沈孟山
Original assignee: CHENGDU SHENLENGLINGTAI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU SHENLENGLINGTAI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2018-05-18
Anticipated expiration: 2027-11-09

Abstract

本实用新型公开了一种LNG加气站加气系统，包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接，所述电子计控器连接有站管理中心；其特征在于，还包括站控中心和车辆检测系统，所述站控中心分别与控制阀1、LNG潜液泵、电子计控器连接，所述车辆检测系统用于获得车辆在入口处以及加气泊车位处的车辆信号，并将获得的车辆信号发送给站控中心，所述站控中心通过逻辑电路输出控制电平。

Description

一种LNG加气站加气系统

技术领域

本实用新型涉及天然气领域，具体涉及一种LNG加气站加气系统。

背景技术

LNG(Liquefied Natural Gas)，即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。

并且，LNG是一种清洁、高效的能源。天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料。

然而，LNG属于低温液体介质，温度一般在-140℃左右，易汽化。因此在进行LNG加注操作时须对系统进行“预冷操作”。传统的加气站在加气的过程中，LNG储气容器到位后，将加气枪插枪至容器加注口上，操作员通过电子计控器向加气机和站控中心发出加气指令，系统按照开启控制阀2，关闭控制阀3，LNG由LNG储罐，经控制阀1、潜液泵、流量计、控制阀2，加气枪至LNG燃料车中的储气瓶中的步骤执行加气充装流程，而且每次LNG加气充装时都需要执行上述流程，整个过程执行时间将达数分钟系统预冷时间后才能够真正实现LNG充装至容器中。因此相对于加油站或者CNG加气机站，LNG加气站还不能够做到插枪后立即就能够将LNG充装至容器中，因此传统加气操作模式耗时较长。当加气站业务量大时或者加气高峰时段，将出现车辆排队现象，当等待时间过长，客户将离开选择到下个站加气，导致业务流失。为避免上述现象，传统做法是扩大站规模，增加加气机数量，以满足同时对多辆车进行加气，这将导致建站资金投入增大。

因此，一种新型的用于LNG加气站的加气系统，来有效减少等待的时间是迫切需要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是传统的加气站在加气的过程中所消耗的时间较长，加气的效率低，目的在于提供一种LNG加气站加气系统，解决传统加气站所需时间长的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种LNG加气站加气系统，包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接，所述电子计控器连接有站管理中心；其特征在于，还包括站控中心和车辆检测系统，所述站控中心分别与控制阀1、LNG潜液泵、电子计控器连接，所述车辆检测系统用于获得车辆在入口处以及加气泊车位处的车辆信号，并将获得的车辆信号发送给站控中心，所述站控中心通过逻辑电路输出控制电平。

一种LNG加气站加气系统，所述车辆检测系统包括依次连接的车辆入口探测器、控制器以及车辆就位探测器，所述控制器与站控中心连接。

进一步的，加气站通常采用低温潜液泵，为了保证该泵正常可靠工作，须在开启泵前对其进行充分预冷，即开启控制阀1，LNG经控制阀1由LNG储罐流入泵池，当LNG潜液泵被LNG液体完全侵满，才能够进行启泵操作，该泵预冷流程通常需要几分钟至几十分钟不等；

通常采用的低温质量流量计，当流经流量计介质为气液两相流时，计量误差较大，因此为满足计量精度的要求，需要进行“预冷”流程，即开启控制阀1和控制阀3，并启动泵，在泵的动作下，LNG由储罐、控制阀1、潜液泵、流量计、控制阀3回到储罐，该流程对介质流经工艺管路和流量计进行预冷操作，该流量计预冷流程一般至几分钟不等；当加气机的电子计控器检测到流量计内为液态单相流时，开启控制阀2，关闭控制阀3，LNG由LNG储罐，经控制阀1、潜液泵、流量计、控制阀2，加气枪至LNG燃料车中的储气瓶中，该充装流程视加气量多少，一般在数分钟；当容器充满或者充装量达到预装量时，进行充装过程结束流程，系统进入待机状态，即同时关闭控制阀2、开启控制阀3、停泵、关闭控制阀1；系统在待机状态下，如不关闭控制阀1和停泵，循环回路中将有LNG流动，LNG将汽化，该汽化量即是加气站的损耗量，如待机状态时间较长，损耗量将很大，因此传统加气站加气充装模式都在单次充装结束后停泵或者停泵并关闭控制阀1。

由上述可知，加气充装时间主要由两部分构成：

其一、系统预冷时间(主要是泵和流量计预冷)；

其二、充装时间，即LNG介质由加气枪充装至容器的时间。而充装时间主要与充装量和充装瞬时流量有关，提高瞬时流量即可缩短充装时间。

因此，本实用新型以缩短单次LNG加注时所需的系统预冷时间，进而缩短加气的充装时间，以此来提高加气的效率。

具体的，车辆入口探测器设置在加气站进站入口处，当有车辆进站时，其将产生探测信号，并将该信号发送至控制器，控制器内车辆计数器m执行加一操作；

车辆就位探测器设置在加气站充装区域(该台加气机进行充装服务时，所属燃料充装车辆停靠区域)，通常安装在加气机上。当有车辆驶入后再驶离该区域，车辆就位探测器将产生一个驶离信号，并将该信号发送至控制器，控制器内车辆计数器m执行减一操作；

系统初始状态为待机状态，即控制阀1和2关闭、控制阀3打开、潜液泵停止。

当LNG燃料车进入LNG加气站，车辆入口探测器将监测到车辆进入的时刻记为T₀，并将该信息发送至控制器，经控制器分析处理后，其将向站控中心发出启动预冷指令，并将控制器内车辆数值m加1，即m＝m+1，并启动计时预冷等待时间(该参数值记为T_n)；站控中心接受到该指令后执行系统预冷流程，即开启控制阀1，LNG液体将由LNG储罐进入泵池，同时站控中心监测泵池温度，当其温度低于预置值后，站控中心开启LNG潜液泵，泵开始运转；在泵动力作用下，LNG液体由LNG储罐，经控制阀1、泵池、流量计、控制阀3，流回LNG储罐，上述工艺管路回路经循环冷却，在此过程中电子计控器通过采集流量计过程数据并分析判断流量计内部介质状态，当介质状态为液体单相流后，即预冷成功，满足对LNG燃料车充装条件。此时刻记为T_y；

在进行预冷流程的同时，LNG燃料车由加气站入口驶入加气站内，并在加注泊位(加气机充装位)停车，操作员检查车辆状态及其加注口吹扫等操作后，将加气枪与LNG燃料车的充装口进行正确连接，并操作加气机上预置的功能按键，电子计控器向站控中心发出加气指令，系统进入加注流程，此时刻记为T_z。

当预冷保护时间T_n大于预置值T_nmax(最大保护时间值)时，即在T_sn内未收到加气指令，系统进入停止流程，即关闭LNG潜液泵，关闭控制阀1，开启控制阀3；

当T_z小于等于T_y时，加气机在T_y时刻开启控制阀2，并关闭控制阀3，LNG液体由LNG储罐，分别经控制阀1、泵池、流量计、控制阀2、加气枪进入LNG燃料车，即进行LNG充装流程；

当T_z大于T_y时，加气机在T_z时刻开启控制阀2，并关闭控制阀3，LNG液体由LNG储罐，分别经控制阀1、泵池、流量计、控制阀2、加气枪进入LNG燃料车，即进行LNG充装流程；

当LNG燃料车的LNG充装量达到预置值或储气屏充满后，加气机进入停止流程，即开启控制阀3、关闭控制阀2，切断LNG液体由控制阀2、加气枪、LNG燃料车的流通通路，同时电子计控器向站控中心发出停止充装信号，此时刻记为T_c；同时控制器与站控中心进行信息交互，当控制器接受到电子计控器经站控中心提交的停止充装信号后，将车辆数参数值m减一，即m＝m-1；

当m等于0时，控制器向站控中心发出预冷停止信号，站控中心执行预冷停止流程，即关闭LNG潜液泵，关闭控制阀1；

当m大于等1时，控制器不向站控中心发出预冷停止信号，系统保持预冷流程，即开启控制阀1、开启LNG潜液泵、开启控制阀3、关闭控制阀2，系统等待下辆燃料车进行充装，该充装等待时间记为T_d；

当T_d大于预置值T_m(最大等待时间)，控制器视已进入加气站的燃料车不需进行LNG充装操作，并将m重置为零，并将T_d重置为零，并向站控中心发出预冷停止信号，站控中心执行预冷停止流程，即关闭LNG潜液泵，关闭控制阀1；

因此，本实用新型通过预知系统待机时间，当待机时间小于T_m值时，系统在待机状态时不停泵和控制阀1，系统将一直维持在“预冷”状态，当有加气指令时，系统就直接进行充装流程；并且本实用新型通过提前预判将会有加气指令达到时，系统就提前进行“预冷”流程，即在插枪前就进行系统预冷。

具体的，一种LNG加气站加气系统，所述车辆入口探测器和车辆就位探测器均为红外传感器或压力传感器或激光传感器或视频监控系统中的一种或多种。车辆入口探测器和车辆就位探测器通过红外传感器接收车辆驶入驶出的信号，或通过将压力传感器放置在车辆入口以及车辆就位处的地面上，进而通过检测到压力信息进而得到车辆驶入驶出的信号；激光传感器和红外传感器的原理相同，视频监控系统包括摄像头，控制器直接提取视频监控服务器的视频资料，通过对视频图像识别判断，并分析出是否有车辆进站。

优选的，一种LNG加气站加气系统，所述加气枪与控制阀2通过无线网络连接。通过无线网络连接不需要连线，在操作人员那加气枪进行加气时操作更加方便，并且也便于放置收纳。

具体的，一种LNG加气站加气系统，所述加气枪连接LNG燃料车的储气瓶连接。

优选的，一种LNG加气站加气系统，所述站控中心处连接有温度传感器，所述温度传感器用于检测LNG潜液泵中流出的天然气的温度。通过温度传感器进一步测量LNG潜液泵中流出的天然气的温度，因为LNG属于低温液体介质，温度一般在-140℃左右，易汽化，因此可通过预设的温度值得到天然气是否均为液体，检测更准确，防止天然气损耗。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种LNG加气站加气系统，传统加气站加气充装模式，因无法预知系统待机时间，都在单次充装结束后停泵或者停泵并关闭控制阀1；而本实用新型可预知系统待机时间，使系统就提前进行“预冷”流程，即在插枪前就进行系统预冷，进而能有效的节约时间，获取更大的利益；

2、本实用新型一种LNG加气站加气系统，本实用新型可有效的控制天然气循环冷却的最大时间，进而可在加气较短的时间内同时使损耗的天然气最少，达到利益最大化，更便于长期使用；

3、本实用新型一种LNG加气站加气系统，本系统操作简单，便于实现和使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型车辆检测系统与站控中心之间的逻辑电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1～2所示，本实用新型一种LNG加气站加气系统，包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接；所述控制阀1、LNG潜液泵、电子计控器均连接有一个站控中心，所述站控中心连接一个车辆检测系统，所述车辆检测系统将车辆在入口处以及加气泊车位处的信号发送给站控中心，所述电子计控器连接有站管理中心。

实施例2

所述的一种LNG加气站加气系统，包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接；所述控制阀1、LNG潜液泵、电子计控器均连接有一个站控中心，所述站控中心连接一个车辆检测系统，所述车辆检测系统将车辆在入口处以及加气泊车位处的信号发送给站控中心，所述电子计控器连接有站管理中心。所述车辆检测系统包括依次连接的车辆入口探测器、控制器以及车辆就位探测器，所述控制器与站控中心连接。所述车辆入口探测器和车辆就位探测器均为红外传感器或压力传感器或激光传感器或视频监控系统中的一种或多种。

实施例3

所述的一种LNG加气站加气系统，包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接；所述控制阀1、LNG潜液泵、电子计控器均连接有一个站控中心，所述站控中心连接一个车辆检测系统，所述车辆检测系统将车辆在入口处以及加气泊车位处的信号发送给站控中心，所述电子计控器连接有站管理中心。所述车辆检测系统包括依次连接的车辆入口探测器、控制器以及车辆就位探测器，所述控制器与站控中心连接。所述车辆入口探测器和车辆就位探测器均为红外传感器或压力传感器或激光传感器或视频监控系统中的一种或多种。所述加气枪与控制阀2通过无线网络连接。所述加气枪连接LNG燃料车的储气瓶连接。所述站控中心处连接有温度传感器，所述温度传感器用于检测LNG潜液泵中流出的天然气的温度。

实施例4

所述的一种LNG加气站加气系统，当设置在车辆入口处的红外传感器接收到一个车辆驶入的信号，则记为1，当车辆入口处的红外传感器接收到一个车辆驶出的信号，则记为0；当在加气泊车位处的压力传感器接收到一个车辆驶入的信号，则记为1，在加气泊车位处的压力传感器接收到一个车辆驶出的信号，则记为0，站控中心接收到车辆信号时，触发逻辑电路，如图2，得到真值表1。

真值表1

车辆入口探测器	车辆就位探测器	控制阀1	控制阀2	控制阀3
					0	0	0	0	0
0	1	1	1	0
					1	0	1	0	1
1	1	1	1	0

其中，对于控制阀1、控制阀2、控制阀3而言，1表示开启，0表示关闭。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种LNG加气站加气系统，包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接，所述电子计控器连接有站管理中心；其特征在于，还包括站控中心和车辆检测系统，所述站控中心分别与控制阀1、LNG潜液泵、电子计控器连接，所述车辆检测系统用于获得车辆在入口处以及加气泊车位处的车辆信号，并将获得的车辆信号发送给站控中心，所述站控中心通过逻辑电路输出控制电平。

2.根据权利要求1所述的一种LNG加气站加气系统，其特征在于，所述车辆检测系统包括依次连接的车辆入口探测器、控制器以及车辆就位探测器，所述控制器与站控中心连接。

3.根据权利要求2所述的一种LNG加气站加气系统，其特征在于，所述车辆入口探测器和车辆就位探测器均为红外传感器或压力传感器或激光传感器或视频监控系统中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种LNG加气站加气系统，其特征在于，所述加气枪与控制阀2通过无线网络连接。

5.根据权利要求1所述的一种LNG加气站加气系统，其特征在于，所述加气枪连接LNG燃料车的储气瓶连接。

6.根据权利要求1所述的一种LNG加气站加气系统，其特征在于，所述站控中心处连接有温度传感器，所述温度传感器用于检测LNG潜液泵中流出的天然气的温度。