CN207456019U - 一种适用于中小型lng船的蒸发气再液化回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，其特征在于：其特征在于：LNG蒸发气和LNG液体分别从LNG蒸发气进口（1）和LNG液体进口（14）进入到缓冲罐（2），在缓冲罐（2）中混合后经过稳压，然后输送到货物压缩机（3），经过货物压缩机（3）压缩后的气体，通过货物冷凝器（7）进行冷凝，然后通过乙烯冷凝器（8），在与制冷剂的热交换之后，直接由LNG液体出口（15）排出，或通过货物接收器（5）和货物中间冷却器（4），再由LNG液体出口（15）排出；制冷剂的循环由制冷压缩机（13）出口至油分离器（12），然后通过制冷剂冷凝器（11），再通过制冷剂接收器（10），然后通过制冷剂中间冷却器（9），再通过乙烯冷凝器（8），为货物制冷冷能交换；最后循环至制冷压缩机（13）。
Description
技术领域
本实用新型涉及到液化气产品中产生的蒸发气体再液化的技术领域，尤其涉及一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统。
背景技术
随着石油资源的日益枯竭，世界各国对废气排放法规的日益严格，天然气作为一种高热值无污染的清洁能源越来越受到青睐，其消耗量在全世界迅速增长。天然气的运输，目前世界上主要以船运为主，通过将天然气冷却到低温（约-163℃）而获得液化天然气，液化后的天然气体积与气态相比显著减小，所以液化天然气非常适合长距离的海上运输。
海上运输液化天然气，在常温下，及时管路经过保冷绝缘，但是液化天然气还是非常容易蒸发，液化天然气在舱内持续蒸发产生的蒸发气体，这部分气体可增大舱内的内部压力，影响整个船舶航运的安全。按照以往惯例，为保证舱内的温度和压力平衡，一般将蒸发气体从舱内排出或者燃烧。由于蒸发气体也是非常宝贵的冷能，且在整个海运过程中，产生的量不少，所以考虑到利用这部分蒸发气体显的尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在：针对以上存在的问题，提供了一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，通过对蒸发气体的再液化，既保证了安全，又节省了大量宝贵的能源。本着多用途设计思想，设计了一种能耗低，设备简单，回收率高的蒸发气再液化回收系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，主要分为货物端和制冷端两部分，乙烯冷凝器连接两端，最终达到蒸发气的再液化效果。
具体步骤如下：LNG蒸发气和LNG液体分别从LNG蒸发气进口和LNG液体进口进入到缓冲罐，在缓冲罐中混合后经过稳压得到一个相对稳定的压力，然后输送到货物压缩机，经过货物压缩机压缩后的气体，通过货物冷凝器进行冷凝，然后通过乙烯冷凝器，在与制冷剂的热交换之后，可以直接由LNG液体出口排出，也可以通过货物接收器和货物中间冷却器，再由LNG液体出口排出。制冷剂的循环由制冷压缩机出口至油分离器，然后通过制冷剂冷凝器，再通过制冷剂接收器，然后通过制冷剂中间冷却器，再通过乙烯冷凝器，为货物制冷冷能交换。最后循环至制冷压缩机。
所述NG预加热器的热交换介质为乙二醇。
所述货物冷凝器和制冷剂中间冷却器的热交换介质为海水。
所述货物压缩机有三级压缩功能选择。从缓冲罐过来的低压蒸发气，可以直接经过压缩机一级压缩后输送到货物冷凝器进行冷凝，也可以经过压缩机二级压缩后输送到货物冷凝器进行冷凝，还可以经过压缩机三级压缩后输送到货物冷凝器进行冷凝。其压缩等级的选择根据压缩货物的属性及压缩后需达到的要求来决定。低压蒸发气经过压缩机后升压成为高压蒸发气。提升的压力等级根据压缩等级而定。
货物压缩机在采取多级压缩时，可以通过货物中间冷却器，通过蒸发气和LNG液体的热交换，进一步提高蒸发气的温度和降低LNG液体的温度，从而达到更好的压缩和制冷效果。
低压蒸发气经过货物压缩机压缩后，升压成为高压蒸发气，高压蒸发气进入货物冷凝器，与海水进行换热，降低高压蒸发气的温度。
所述制冷压缩机有二级制冷功能，可提供压缩后的高压制冷剂。
所述制冷剂是通过制冷压缩后循环得到的压缩的高压制冷剂。
从制冷压缩机出来的制冷剂，通过油分离器，进行第一步热交换，高温制冷剂降低为低温制冷剂。
从油分离器出来的低温制冷剂经过制冷剂冷凝器，通过与海水的热交换，进一步降低制冷剂的温度。
进一步降低温度的制冷剂，通过在制冷剂接收器中进行缓冲稳压。
制冷剂通过制冷剂中间冷却器，利用膨胀阀的温度选择，将低于设定温度的制冷剂与高于设定温度的制冷剂进行机间热交换，得到能够用于乙烯冷凝器热交换的制冷剂。
经过制冷剂中间冷却器和乙烯冷凝器的制冷剂，最后都循环至制冷压缩机，进行下一回合的制冷循环。其中，在制冷压缩机进口处装有滤器，保证进制冷压缩机的制冷剂符合制冷压缩机的工作要求。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1．充分利用蒸发气，将这部分宝贵的能源回收再利用，既保证了安全，又节约了能源。
2.可以再液化不同的液货蒸发气体，可以根据运输的不同液货，选择不同的再液化模式，再节约能耗的同时，达到更好的蒸发气回收效果。
3.引用海水和乙二醇作为热交换介质，降低运行再液化系统的能耗，多级热交换，以最小的能耗输入达到最佳的液化效果。
附图说明
图1为本实用新型一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统的结构示意图。
其中：
1-LNG蒸发气进口，2-缓冲罐，3-货物压缩机，4-货物中间冷却器，5-货物接收器，6-NG预加热器，7-货物冷凝器，8-乙烯冷凝器，9-制冷剂中间冷却器，10-制冷剂接收器，11-制冷剂冷凝器，12-油分离器，13-制冷压缩机，14-LNG液体进口，15-LNG液体出口，16-海水进口，17-海水出口，18-海水进口，19-海水出口,20-滤器，21-膨胀阀一，22-膨胀阀二。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，要分为货物端和制冷端两部分，乙烯冷凝器连接两端，最终达到蒸发气的再液化效果。
当船舶在运营过程中，舱内产生的蒸发气体过多时，可启动蒸发气再液化系统来将蒸发气转变为液化天然气，一方面保证安全，另一方面回收这部分蒸发气的冷能。
具体步骤为：
将LNG蒸发气和LNG液体分别从LNG蒸发气进口1和LNG液体进口进入到缓冲罐2，在缓冲罐2中混合后经过稳压得到一个相对稳定的压力，然后输送到货物压缩机3，经过货物压缩机3压缩后的气体，通过货物中间冷却器4进行冷凝，然后通过乙烯冷凝器8，在与制冷剂的热交换之后，可以直接由LNG液体出口排出，也可以通过货物接收器5和货物中间冷却器4，再由LNG液体出口15排出。制冷剂的循环由制冷压缩机13出口至油分离器12，然后通过制冷剂冷凝器11，再通过制冷剂接收器10，然后通过制冷剂中间冷却器9，再通过乙烯冷凝器8，为货物制冷冷能交换。最后循环至制冷压缩机9。
其中，LNG蒸发气体可以通过NG预加热器6来提高蒸发气的温度，为进一步混合及压缩做准备。
其中NG预加热6的热交换介质为乙二醇，货物冷凝器7和制冷剂中间冷却器9的热交换介质为海水。
所述货物压缩机9有三级压缩功能选择。从缓冲罐过来的低压蒸发气，可以直接经过压缩机一级压缩后输送到货物冷凝器进行冷凝，也可以经过压缩机二级压缩后输送到货物冷凝器进行冷凝，还可以经过压缩机三级压缩后输送到货物冷凝器进行冷凝。其压缩等级的选择根据压缩货物的属性及压缩后需达到的要求来决定。货物压缩机在采取多级压缩时，可以通过货物中间冷却器，通过蒸发气和LNG液体的热交换，进一步提高蒸发气的温度和降低LNG液体的温度，从而达到更好的压缩和制冷效果。低压蒸发气经过压缩机后升压成为高压蒸发气。提升的压力等级根据压缩等级而定。
低压蒸发气经过货物压缩机压缩后，升压成为高压蒸发气，高压蒸发气进入货物冷凝器，利用海水进行换热，降低高压蒸发气的温度。
制冷压缩机有二级制冷功能，可提供压缩后的高压制冷剂。根据货物制冷等级进行选择，可以单独选择一级制冷，也可以选择对制冷剂进行二级制冷。
从制冷压缩机出来的制冷剂，通过油分离器，进行第一步热交换，高温制冷剂降低为低温制冷剂。
从油分离器12出来的低温制冷剂经过制冷剂冷凝器，通过与海水的热交换，进一步降低制冷剂的温度。
进一步降低温度的制冷剂，通过在制冷剂接收器中进行缓冲稳压。
制冷剂通过制冷剂中间冷却器，利用膨胀阀的温度选择，将低于设定温度的制冷剂与高于设定温度的制冷剂进行机间热交换，得到能够用于乙烯冷凝器热交换的制冷剂。
经过制冷剂中间冷却器和乙烯冷凝器的制冷剂，最后都循环至制冷压缩机，进行下一回合的制冷循环。其中，在制冷压缩机进口处装有滤器，保证进制冷压缩机的制冷剂符合制冷压缩机的工作要求。
除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，其特征在于：LNG蒸发气和LNG液体分别从LNG蒸发气进口（1）和LNG液体进口（14）进入到缓冲罐（2），在缓冲罐（2）中混合后经过稳压，然后输送到货物压缩机（3），经过货物压缩机（3）压缩后的气体，通过货物冷凝器（7）进行冷凝，然后通过乙烯冷凝器（8），在与制冷剂的热交换之后，直接由LNG液体出口（15）排出，或通过货物接收器（5）和货物中间冷却器（4），再由LNG液体出口（15）排出；制冷剂的循环由制冷压缩机（13）出口至油分离器（12），然后通过制冷剂冷凝器（11），再通过制冷剂接收器（10），然后通过制冷剂中间冷却器（9），再通过乙烯冷凝器（8），为货物制冷冷能交换；最后循环至制冷压缩机（13）。
2.如权利要求1所述的适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，其特征在于：所述LNG蒸发气进口（1）与缓冲罐（2）连接管线上设置有NG预加热器（6），所述NG预加热器（6）的热交换介质为乙二醇。
3.如权利要求1所述的适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，其特征在于：所述货物冷凝器（7）和制冷剂中间冷却器（9）的热交换介质为海水。
4.如权利要求1所述的适用于中小型LNG船的蒸发气再液化回收系统，其特征在于：所述货物压缩机有三级压缩功能。
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| CN115556876A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-03 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种化学品船货舱蒸发气回收系统及其使用方法 |
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| CN115556876B (zh) * | 2022-09-27 | 2024-06-11 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种化学品船货舱蒸发气回收系统及其使用方法 |
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