CN211624847U - 一种lng预冷加注设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种LNG预冷加注设备，其中的汽化进口端分别连通有自动调压阀组，第一连接管和第二连接管上分别连通有自动调节阀组，第一汽化出口管和第二汽化出口管上分别连通有控制阀组，加注总管上连接有加注总阀组，第一汽化出口管和第二汽化出口管上连通有截止阀组，第一汽化连接管、第二汽化连接管、加注总管、第一连接管和第三连接管上分别连通有隔离阀组，控制器分别与压力温度传感器、自动调压阀组、自动调节阀组、控制阀组、加注总阀组、截止阀组和隔离阀组信号连接，第一汽化进口管和第二汽化进口管连通有排空阀组。通过上述方式，本实用新型能够自动调节且具有监控功能，可实现单人操作。

Description

一种LNG预冷加注设备

技术领域

本实用新型涉及船舶能源运输领域，特别是涉及一种LNG预冷加注设备。

背景技术

2020年国际海事组织(IMO)全面“限硫”，全球航运船舶面临船舶升级、设备更新的挑战，为应对“限硫”政策，航运大佬对船舶纷纷采用使用“低硫燃料油”、安装洗涤塔及改/建LNG(liquefied natural gas，液化天然气)动力船舶方案，因此LNG动力船舶陆续在各大船厂下单建造。

船舶建造交付、船舶运营必将牵扯到燃料加注与补给，而在目前 LNG岸基加注站及LNG燃料加注船投资大、审批难、回收期长的特点，各个能源和船舶公司投资建设比较谨慎、导致目前船舶LNG燃料加注设施不足，使得部分地方面临船舶无燃料可加的尴尬境地。为此利用LNG槽车对LNG动力船舶进行燃料补给是解决这个困境的最有效的方案。之前槽车加注时需要携带汽化器、加注站、低温软管、应急和检测设备以及各种阀件、螺栓、垫片等大量辅助装备，作业过程中要根据作业状态不时地对加注量进行巡查、调节，作业前后的吊装、组装、拆卸，繁琐而又费事费力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型主要解决的技术问题是提供一种LNG预冷加注设备，能够自动调节且具有监控功能，可实现单人操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种LNG预冷加注设备，所述设备包括箱体以及设置于所述箱体内的气化增压模块、控制模块和操作模块，所述气化增压模块内设置有第一汽化器和第二汽化器；

所述控制模块内设置有与所述第一汽化器连接的第一汽化进口管和第一汽化出口管、与所述第二汽化器连接的第二汽化出口管和第二汽化进口管、连接于所述第一汽化进口管和所述第二汽化出口管之间的第一汽化连接管、连接于所述第一汽化出口管和所述第二汽化出口管之间的第二汽化连接管、连接于所述第一汽化进口管上的第一连接管、连接于所述第一连接管上的第二连接管、连接于所述第一汽化出口管上的加注总管以及连接于所述加注总管和所述第一连接管之间的第三连接管；

所述操作模块包括控制器，所述加注总管上设置有压力温度传感器，所述第一汽化进口管末端连接有第一汽化进口端和第二汽化进口端，所述第二汽化进口管末端连接有第三汽化进口端和第四汽化进口端，所述第一汽化进口端、所述第二汽化进口端、所述第三汽化进口端和所述第四汽化进口端分别可启闭式连通有自动调压阀组，所述第一连接管和所述第二连接管上分别可启闭式连通有自动调节阀组，所述第一汽化出口管和所述第二汽化出口管上分别可启闭式连通有控制阀组，所述加注总管上可启闭式连接有加注总阀组，所述第一汽化出口管和所述第二汽化出口管上可启闭式连通有截止阀组，所述第一汽化连接管、所述第二汽化连接管、所述加注总管靠近所述第一汽化出口管一端、所述第一连接管靠近所述第一汽化进口管一端处上和所述第三连接管上分别可启闭式连通有隔离阀组，所述控制器分别与所述压力温度传感器、所述自动调压阀组、所述自动调节阀组、所述控制阀组、所述加注总阀组、所述截止阀组和所述隔离阀组信号连接，所述第一汽化进口管靠近所述第一汽化器端部处和所述第二汽化进口管靠近所述第二汽化器端部处可启闭式连通有排空阀组；

所述第一汽化进口端和所述第四汽化进口端末端用于分别与液氮槽车出液口可拆卸连接，所述第二汽化进口端和所述第三汽化进口端末端用于分别与LNG槽车增压液相管可拆卸连接，所述第一汽化出口管和所述第二汽化出口管末端用于分别与LNG槽车增压气相管可拆卸连接，所述加注总管末端用于与船舶加注集管法兰可拆卸连接，所述第一连接管和所述第二连接管用于分别与LNG槽车出液管可拆卸连接。

其中，所述自动调压阀组包括至少一个第一调压阀、至少一个第二调压阀、至少一个第三调压阀和至少一个第四调压阀，所述第一调压阀可启闭式连通于所述第一汽化进口端上，所述第二调压阀可启闭式连通于所述第二汽化进口端上，所述第三调压阀可启闭式连通于所述第三汽化进口端上，所述第四调压阀可启闭式连通于所述第四汽化进口端上；

所述自动调节阀组包括至少一个第一调节阀和至少一个第二调节阀，所述第一调节阀可启闭式连通于所述第一连接管远离所述第一汽化进口管端部上，所述第二调节阀可启闭式连通于所述第二连接管远离所述第一连接管端部上。

其中，所述控制阀组包括至少一个第一控制阀和至少一个第二控制阀，所述第一控制阀可启闭式连通于所述第一汽化出口管上，所述第二控制阀可启闭式连通于所述第二汽化出口管上；

所述加注总阀组包括至少一个加注阀，所述加注阀可启闭式连通于所述加注总管上；

所述截止阀组包括至少一个第一截止阀和至少一个第二截止阀，所述第一截止阀可启闭式连通于所述第一汽化出口管上，所述第二截止阀可启闭式连通于所述第二汽化出口管上。

其中，所述隔离阀组包括至少一个第一汽化隔离阀、至少一个第二汽化隔离阀、至少一个加注隔离阀、至少一个第一隔离阀和至少一个第二隔离阀，所述第一汽化隔离阀可启闭式连通于所述第一汽化连接管上，所述第二汽化隔离阀可启闭式连通于所述第二汽化连接管上，所述加注隔离阀可启闭式连通于所述加注总管靠近所述第一汽化出口管一端上，所述第二隔离阀可启闭式连通于所述第一连接管靠近所述第一汽化进口管一端处上，所述第一隔离阀可启闭式连通于所述第三连接管上；

所述排空阀组包括至少一个第一排空阀和至少一个第二排空阀，所述第一排空阀可启闭式连通于所述第一汽化进口管靠近所述第一汽化器的端部处，所述第二排空阀可启闭式连通于所述第二汽化进口管靠近所述第二汽化器的端部处。

其中，所述第一汽化进口端和所述第四汽化进口端末端分别设置有对应的第一液氮法兰和第二液氮法兰，所述第一液氮法兰和所述第二液氮法兰分别与所述液氮槽车出液口可拆卸连接；

所述第二汽化进口端和所述第三汽化进口端末端分别设置有对应的第一液相法兰和第二液相法兰，所述第一液相法兰和所述第二液相法兰分别与所述LNG槽车增压液相管可拆卸连接。

其中，所述第一汽化出口管和所述第二汽化出口管末端分别对应设置有第一气相连接法兰和第二气相连接法兰，所述第一气相连接法兰和所述第二气相连接法兰分别与所述LNG槽车增压气相管可拆卸连接；

所述加注总管末端设置有加注总法兰，所述加注总法兰与所述船舶加注集管法兰可拆卸连接；

所述第一连接管和所述第二连接管分别设置有对应的第一LNG液相法兰和第二LNG液相法兰，所述第一LNG液相法兰和所述第二LNG 液相法兰分别与所述LNG槽车出液管可拆卸连接。

其中，所述箱体内安装有吹扫单元，所述吹扫单元包括至少一个氮气瓶和与所述氮气瓶可启闭式连通的氮气连接管，所述氮气连接管上可启闭式连通有至少一个氮气减压阀和至少一个氮气截止阀，所述氮气瓶通过所述氮气减压阀和所述氮气截止阀可启闭式连通于所述第二汽化连接管上。

其中，所述氮气瓶上安装有安装管，所述安装管上安装有至少一个氮气出口阀和其末端上安装有快接接头，所述安装管通过所述快接接头可拆卸连接于所述氮气连接管上。

其中，所述箱体底部安装有至少四个滚轮。

其中，所述气化增压模块顶部可拆卸固定连接有盖板，所述箱体顶部上连接有吊环。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种LNG预冷加注设备，在满足船舶加注作业要求的前提下，将各个设备进行模块化设计，对设备功能进行区域化划分，并将各模块组装到一个吊装方便的可移动箱体中，增加了其自动调节和监控功能，减少人工及劳动量，使得作业更简单、更方便，可实现单人操作。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

图1是本申请LNG预冷加注设备一实施例的结构原理图；

图2是本申请LNG预冷加注设备一实施例的主视图；

图3是本申请LNG预冷加注设备一实施例的干燥惰化原理图；

图4是本申请LNG预冷加注设备一实施例的单车预冷原理图；

图5是本申请LNG预冷加注设备一实施例的双车预冷原理图；

图6是本申请LNG预冷加注设备一实施例的置换原理图；

图7是本申请LNG预冷加注设备一实施例的双车并车加注流程图。

附图标号为：1、箱体；1001、滚轮；2、气化增压模块；21、第一汽化器；22、第二汽化器；3、控制模块；31、第一汽化进口管；311、第一汽化进口端；312、第二汽化进口端；32、第一汽化出口管；33、第二汽化出口管；34、第二汽化进口管；341、第三汽化进口端；342、第四汽化进口端；35、第一汽化连接管；36、第二汽化连接管；37、第一连接管；38、第二连接管；39、加注总管；40、第三连接管；4、操作模块；41、控制器；5、压力温度传感器；6、自动调压阀组；61、第一调压阀；62、第二调压阀；63、第三调压阀；64、第四调压阀；7、自动调节阀组；71、第一调节阀；72、第二调节阀；8、控制阀组；81、第一控制阀；82、第二控制阀；9、加注总阀组；91、加注阀；10、截止阀组；101、第一截止阀；102、第二截止阀；11、隔离阀组；111、第一汽化隔离阀；112、第二汽化隔离阀；113、加注隔离阀；114、第一隔离阀；115、第二隔离阀；12、第一液氮法兰；13、第二液氮法兰；14、第一液相法兰；15、第二液相法兰；16、第一气相连接法兰；17、第二气相连接法兰；18、加注总法兰；19、第一LNG液相法兰；20、第二 LNG液相法兰；200、排空阀组；201、第一排空阀；202、第二排空阀。

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，下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1和图2，图1是本申请LNG预冷加注设备一实施例的结构原理图，图2是本申请LNG预冷加注设备一实施例的主视图。

如图2所示，在一实施例中，LNG预冷加注设备包括箱体1以及设置于箱体1内的气化增压模块2、控制模块3和操作模块4，箱体1用于将气化增压模块2、控制模块3和操作模块4组装其内部，其中，箱体可以为钢制框架结构。汽化增压模块2设置在箱体1一侧内，操作模块4位于箱体1另一侧内，其中控制模块3设置在气化增压模块2和操作模块4之间。

气化增压模块2包括第一汽化器21和第二汽化器22，其第一汽化器21和第二汽化器22内体积可以均为五百立方米。第一汽化器21和第二汽化器22分别与控制模块3连通。

如图1所示，控制模块3内包括第一汽化进口管31、第一汽化出口管32、第二汽化出口管33、第二汽化进口管34、第一汽化连接管35、第二汽化连接管36、第一连接管37、第二连接管38、加注总管39和第三连接管40，其中，第一汽化进口管31和第一汽化出口管32分别与第一汽化器21连接，第二汽化出口管33和第二汽化进口管34分别与第二汽化器22连接。第一汽化连接管35连接于第一汽化进口管31和第二汽化出口管33之间，第二汽化连接管36连接于第一汽化出口管32 和第二汽化出口管33之间，第一连接管37连接于第一汽化进口管31 上，第二连接管38连接于第一连接管37上，加注总管39连接于第一汽化出口管32上，第三连接管40连接于加注总管39和第一连接管37 之间。

操作模块4包括控制器41，加注总管39上设置有压力温度传感器 5，第一汽化进口管31末端连接有第一汽化进口端311和第二汽化进口端312，第二汽化进口管34末端连接有第三汽化进口端341和第四汽化进口端342，第一汽化进口端311、第二汽化进口端312、第三汽化进口端341和第四汽化进口端342分别可启闭式连通安装有自动调压阀组6，即通过控制自动调压阀组6的开启或关闭或调节，能控制第一汽化进口端311、第二汽化进口端312、第三汽化进口端341和第四汽化进口端 342内的压力。第一连接管37和第二连接管38上分别可启闭式连通有自动调节阀组7，即通过自动调节阀组7的开启或关闭或调节，能控制第一连接管37和第二连接管38上的开启或关闭。第一汽化出口管32 和第二汽化出口管33上分别可启闭式连通有控制阀组8，即通过控制阀组8的开启或关闭，能控制第一汽化出口管32和第二汽化出口管33上的温度。

加注总管39上可启闭式连接有加注总阀组9，即通过加注总阀组9 的开启或关闭，能控制加注总管39的开启或关闭。第一汽化出口管32 和第二汽化出口管33上可启闭式连通有截止阀组10，即截止阀组10的开启或关闭，用于控制第一汽化出口管32和第二汽化出口管33。第一汽化连接管35、第二汽化连接管36、加注总管39靠近第一汽化出口管 32一端、第一连接管37靠近第一汽化进口管31一端处上和第三连接管 40上分别可启闭式连通有隔离阀组11，即隔离阀组11的开启或关闭能控制第一汽化连接管35、第二汽化连接管36、加注总管39、第一连接管37靠近第一汽化进口管31和第三连接管40的开启或关闭。第一汽化进口管31靠近第一汽化器21端部处和第二汽化出口管33靠近第二汽化器22端部处可启闭式连通有排空阀组200，即通过排空阀组200的开启或关闭，能控制第一汽化进口管31和第二汽化出口管33的开启或关闭。

第一汽化进口端311和第四汽化进口端342末端用于分别与液氮槽车出液口可拆卸连接，通过可拆卸方式连接，方便安装和拆卸。第二汽化进口端312和第三汽化进口端341末端用于分别与LNG槽车增压液相管可拆卸连接，通过可拆卸方式连接，方便安装和拆卸。第一汽化出口管32和第二汽化出口管33末端用于分别与LNG槽车增压气相管可拆卸连接，通过可拆卸方式连接，方便安装和拆卸。加注总管39末端用于与船舶加注集管法兰可拆卸连接，通过可拆卸方式连接，方便安装和拆卸。第一连接管37和第二连接管38用于分别与LNG槽车出液管可拆卸连接，通过可拆卸方式连接，方便安装和拆卸。

进一步的，控制器41分别与压力温度传感器5、自动调压阀组6、自动调节阀组7、控制阀组8、加注总阀组9、截止阀组10和隔离阀组 11信号连接，控制器41起到控制作用，用于控制自动调压阀组6、自动调节阀组7、控制阀组8、加注总阀组9、截止阀组10和隔离阀组11的开启或关闭，进而完成对LNG船舶进行LNG系统干燥、惰化、预冷以及LNG加注功能。

在一实施例中，自动调压阀组6包括至少一个第一调压阀61、至少一个第二调压阀62、至少一个第三调压阀63和至少一个第四调压阀64，其中，第一调压阀61、第二调压阀62、第三调压阀63和第四调压阀64 数量分别为多个。第一调压阀61可启闭式连通于第一汽化进口端311 上，第二调压阀62可启闭式连通于第二汽化进口端312上，第三调压阀63可启闭式连通于第三汽化进口端341上，第四调压阀64可启闭式连通于第四汽化进口端342上。

具体的，自动调节阀组7包括至少一个第一调节阀71和至少一个第二调节阀72，其中，第一调节阀71和第二调节阀72数量为多个。第一调节阀71可启闭式连通于第一连接管37远离第一汽化进口管31端部上，第二调节阀72可启闭式连通于第二连接管38远离第一连接管37 端部上。

在一实施例中，控制阀组8包括至少一个第一控制阀81和至少一个第二控制阀82，其中，第一控制阀81和第二控制阀82数量为多个。第一控制阀81可启闭式连通于第一汽化出口管32上，第二控制阀82 可启闭式连通于第二汽化出口管33上。

具体的，加注总阀组9包括至少一个加注阀91，其中，加注阀91 数量为多个。加注阀91可启闭式连通于加注总管39上。

具体的，截止阀组10包括至少一个第一截止阀101和至少一个第二截止阀102，其中，第一截止阀101和第二截止阀102数量为多个。第一截止阀101可启闭式连通于第一汽化出口管32上，第二截止阀102 可启闭式连通于第二汽化出口管33上。

在一实施例中，隔离阀组11包括至少一个第一汽化隔离阀111、至少一个第二汽化隔离阀112、至少一个加注隔离阀113、至少一个第一隔离阀114和至少一个第二隔离阀115，其中，第一汽化隔离阀111、第二汽化隔离阀112、加注隔离阀113、第一隔离阀114和第二隔离阀115 数量为多个。第一汽化隔离阀111可启闭式连通于第一汽化连接管35 上，第二汽化隔离阀112可启闭式连通于第二汽化连接管36上，加注隔离阀113可启闭式连通于加注总管39靠近第一汽化出口管32一端上，第二隔离阀115可启闭式连通于第一连接管37靠近第一汽化进口管31 一端处上，第一隔离阀114可启闭式连通于第三连接管40上。

具体的，排空阀组200包括至少一个第一排空阀201和至少一个第二排空阀202，第一排空阀201和第二排空阀202数量为多个。第一排空阀201可启闭式连通于第一汽化进口管31靠近第一汽化器21的端部处，第二排空阀202可启闭式连通于第二汽化进口管34靠近第二汽化器22的端部处。

在一实施例中，第一汽化进口端311和第四汽化进口端342末端分别设置有对应的第一液氮法兰12和第二液氮法兰13，第一液氮法兰12 和第二液氮法兰13分别与液氮槽车出液口可拆卸连接，方便第一汽化进口端311通过第一液氮法兰12安装或拆卸于液氮槽车出液口上，也方便第四汽化进口端342通过第二液氮法兰13安装或拆卸于液氮槽车出液口上。其中，第一液氮法兰12焊接于第一汽化进口端311末端上，第二液氮法兰13焊接于第四汽化进口端342上。

第二汽化进口端312和第三汽化进口端341末端分别设置有对应的第一液相法兰14和第二液相法兰15，第一液相法兰14和第二液相法兰 15分别与LNG槽车增压液相管可拆卸连接，方便第二汽化进口端312 末端通过第一液相法兰14安装或拆卸于LNG槽车增压液相管上，也方便第三汽化进口端341末端通过第二液相法兰15安装或拆卸于LNG槽车增压液相管上。其中，第一液相法兰14焊接于第二汽化进口端312 末端上，第二液相法兰15焊接于第三汽化进口端341末端上。

在一实施例中，第一汽化出口管32和第二汽化出口管33末端分别对应设置有第一气相连接法兰16和第二气相连接法兰17，第一气相连接法兰16和第二气相连接法兰17分别与LNG槽车增压气相管可拆卸连接，方便第一汽化出口管32通过第一气相连接法兰16安装或拆卸于 LNG槽车增压气相管上，也方便第二汽化出口管33通过第二气相连接法兰17安装或拆卸于LNG槽车增压气相管上。其中，第一气相连接法兰16焊接于第一汽化出口管32末端上，第二汽化出口管33焊接于第二汽化出口管33末端上。

加注总管39末端设置有加注总法兰18，加注总法兰18与船舶加注集管法兰可拆卸连接，方便加注总管39通过加注总法兰18安装或拆卸于船舶加注集管法兰上。其中，加注总法兰18焊接于加注总管39末端上。

第一连接管37和第二连接管38分别设置有对应的第一LNG液相法兰19和第二LNG液相法兰20，第一LNG液相法兰19和第二LNG 液相法兰20分别与LNG槽车出液管可拆卸连接，方便第一连接管37 通过第一LNG液相法兰19安装或拆卸于LNG槽车出液管上，也方便第二连接管38通过第二LNG液相法兰20安装或拆卸于LNG槽车出液管上。

在一实施例中，箱体1内安装有吹扫单元300，其中吹扫单元300 位于箱体1一侧内且紧邻气化增压模块2设置。吹扫单元300包括多个氮气瓶301和氮气连接管302，多个氮气瓶301可以组成氮气瓶组，其中氮气瓶301可以为三个。氮气瓶301一端连通氮气连接管302，氮气瓶301另一端连通第二汽化连接管36，氮气连接管302起到传输氮气的作用，其上有控制氮气传输的若干个氮气减压阀303和若干个氮气截止阀304。

进一步的，氮气瓶301上安装有安装管305，安装管305一端与氮气瓶301连接，其另一端与氮气连接管302连接。当氮气瓶301为多个时，多个安装管305集成安装在氮气连接管302上。安装管305上安装有若干个氮气出口阀306，其用于控制氮气瓶301的开启或关闭。安装管305末端上安装有快接接头307，安装管305通过快接接头307可拆卸连接于氮气连接管302上，方便临时快速更换氮气瓶301。

在一实施例中，箱体1底部安装有至少四个滚轮1001，方便该LNG 预冷加注设备整体的移动以及运输。

在一实施例中，气化增压模块2顶部可拆卸固定连接有盖板，箱体 1顶部上连接有吊环，通过设置吊环，方便吊车和运输。

此LNG预冷加注设备满足槽车对LNG动力船舶液货舱干燥惰化、预冷、LNG置换及LNG加注操作的要求，各自动调压阀组6、自动调节阀组7、控制阀组8、加注总阀组9、截止阀组10和隔离阀组11在使用前均处于关闭状态，通过控制器41自动控制实现一键操作，具体如下：

如图3所示，惰化处理过程：液氮槽车出液口与第二液氮法兰13 连接，加注总法兰18与船舶加注集管法兰连接。控制器41控制各自动调节阀组7、控制阀组8、加注总阀组9、截止阀组10、隔离阀组11和排空阀组200及压力温度传感器5进行自检，第四调压阀64、第二截止阀102、第一汽化隔离阀111、第一截止阀101、加注隔离阀113和加注阀91自动打开并手动开启第一排空阀201、第二排空阀202，微开液氮槽车出口阀手动阀对连接管系进行干燥惰化，利用便携式手持露点仪在船舶接管区取样管测量露点，当露点达到-40℃时，关闭液氮槽车出口阀、第一排空阀201和第二排空阀202。当得到船舶液货舱进行系统干燥惰化的通知并确认船舶相关阀件已处于工作状态，轻开液氮槽车出口阀，液氮通过第一汽化器21和第二汽化器22变成氮气为船舶液货舱及系统进行干燥惰化。此时根据控制器41上出口温度设定值，通过在压力温度传感器5实时采集系统状态，通过控制模块3上的控制器41处理后控制信息传导至第一调节阀71调节其开度，使其满足干燥惰化要求。当储罐及系统达到设定要求时，控制器41停止作用，系统将自动关闭第一调节阀71，惰化过程停止。

预冷处理过程(预冷采用液氮作为预冷介质)：当船舶液货舱及系统露点检测达到≤-45℃时，可以进行预冷作业。预冷可根据船舶液货舱需求采用单车和双车并联两种方式。

如图4所示，单车预冷过程：即只需要使用第一汽化器21，保持惰化过程中各阀门的状态，控制器41发出关闭信号至第一截止阀101和第一汽化隔离阀111，第一截止阀101和第一汽化隔离阀111向控制器 41反馈关闭状态，控制器41发出开启信号至第二汽化隔离阀112及第四调压阀64，液氮从液氮槽车经第一汽化器21气化变成低温氮气为船舶液货舱提供冷源。注意观察控制器41上的显示屏显示的压力及温度信息，控制器41通过压力温度传感器5实施采集系统数据，处理后将控制信号发送至第四调压阀64通过控制其开度液氮注入量来控制加注阀91的出口压力及温度；

如图5所示，双车并联过程：即将第二辆液氮槽车出液口与第一液氮法兰12连接，第一汽化器21和第二汽化器22同时使用，控制器41 发出开启信号至第一调压阀61和第一截止阀101，手动打开第一排空阀 201及第二辆液氮槽车排空阀，对管路进行吹扫，吹扫结束后关闭第一排空阀201，打开第二辆液氮槽车出液阀，控制器41通过压力温度传感器5实施采集系统数据，处理后将控制信号发送至第一调压阀61及第四调压阀64，通过控制其开度进而控制液氮槽车进液量从而控制预冷温度。

待船舶液货舱预冷达到-130～-140℃时，预冷结束。手动关闭液氮槽车出口阀，控制将发出关闭信号至第一调压阀61和第四调压阀64，待压力温度传感器5的压力低于0.3bar时，控制器41发出关闭信号关闭加注阀91，手动开启第一排空阀201和第二排空阀202，当压力将至 0.1bar时，控制器41将阀门关闭信号发送至其他开启阀门，自动关闭其他所有阀件。

如图6所示，LNG置换过程：将LNG槽车增压液相管与第二LNG 液相法兰20连接，LNG槽车增压气相管与第二气相连接法兰17连接。 LNG槽车出液管连接第一LNG液相法兰19，船舶加注集管区液相管路与加注总法兰18连接。控制器41发出阀门开启信号打开第一调节阀71、第二隔离阀115、第一截止阀101、加注隔离阀113和加注阀91并手动开启第一排空阀201及槽车排空阀，利用背压反吹管系对管系进行惰化。惰化完成后，关闭第一排空阀201。管路内系统压力保持稳定，控制器 41将发出开启阀门信号微开槽车液相阀和第三调压阀63、第二截止阀 102、第二控制阀82，对系统管路进行吹扫，吹扫结束后关闭槽车排空阀，打开槽车气相阀对LNG槽车进行增压至6bar。增压结束后，打开 LNG槽车出液阀和船舶加注集管加注阀91，使LNG经过第一汽化器21 和第一汽化器21升温气化成LNG气体置换船舶液货舱及系统管系中的 N₂，待液货舱内甲烷含量大于98％(体积含量)置换结束，LNG置换过程停止。

如图7所示，LNG加注过程(加注采用双车并联加注的方式)：当液货舱置换完成后，将第一LNG液相法兰19、第二LNG液相法兰20 与槽车增压液相阀连接，第一气相连接法兰16、第二气相连接法兰17 与槽车增压气相连接，LNG预冷加注设备将进入双车并联加注模式，控制器41发出开启信号至阀第二调压阀62、第一截止阀101、第一控制阀81、第三调压阀63、第二截止阀102、第二控制阀82、第一调节阀 71、第二调节阀72、加注阀91、第一隔离阀114及手动开启槽车排空阀，微开槽车液相增压阀对管路进行驱气，驱气结束后打开槽车增压气相阀关闭槽车排空阀，对槽车进行增压至6bar，在槽车增压的同时将槽车出液阀与第一LNG液相法兰19和第二LNG液相法兰20连接，待增压结束后，手动打开槽车出液阀及船舶集管区域加注阀91，对船舶进行加注，加注过程中，如压力温度传感器5的压力超过设定值，系统报警并自动切断第一调节阀71和第二调节阀72。

待加注结束后，关闭LNG槽车进、出口阀，同时控制器41将关闭第一调节阀71和第二调节阀72，手动打开氮气瓶301的氮气出口阀306、氮气减压阀303、氮气截止阀304和第二汽化隔离阀112对船舶加注管进行吹扫。船舶系统吹扫结束后，手动开启第一排空阀201和第二排空阀202对系统进行吹扫，设备吹扫全部结束后，控制器41将关闭所有遥控控制阀件，手工关闭其他手动阀门，将设备恢复至初始状态。

本申请对加注设备模块化设计，对设备功能进行区域划分，方便运输；设备中加入控制器41控制系统并采取防爆设计使得整个过程操作更加方便，能实现单人操作的同时使得管理更便捷、更安全。增加氮气瓶组方便将管路的空气、CH₄及混合气体进行置换从而来保证作业过程中的安全外，还可以对管系及设备进行保压，保证日常管理中系统内不被外界环境污染。加注总管39上装有加注阀91，防止管内压力过高，保障作业安全。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种LNG预冷加注设备，其特征在于，所述设备包括箱体(1)以及设置于所述箱体(1)内的气化增压模块(2)、控制模块(3)和操作模块(4)，所述气化增压模块(2)内设置有第一汽化器(21)和第二汽化器(22)；

所述控制模块(3)内设置有与所述第一汽化器(21)连接的第一汽化进口管(31)和第一汽化出口管(32)、与所述第二汽化器(22)连接的第二汽化出口管(33)和第二汽化进口管(34)、连接于所述第一汽化进口管(31)和所述第二汽化出口管(33)之间的第一汽化连接管(35)、连接于所述第一汽化出口管(32)和所述第二汽化出口管(33)之间的第二汽化连接管(36)、连接于所述第一汽化进口管(31)上的第一连接管(37)、连接于所述第一连接管(37)上的第二连接管(38)、连接于所述第一汽化出口管(32)上的加注总管(39)以及连接于所述加注总管(39)和所述第一连接管(37)之间的第三连接管(40)；

所述操作模块(4)包括控制器(41)，所述加注总管(39)上设置有压力温度传感器(5)，所述第一汽化进口管(31)末端连接有第一汽化进口端(311)和第二汽化进口端(312)，所述第二汽化进口管(34)末端连接有第三汽化进口端(341)和第四汽化进口端(342)，所述第一汽化进口端(311)、所述第二汽化进口端(312)、所述第三汽化进口端(341)和所述第四汽化进口端(342)分别可启闭式连通有自动调压阀组(6)，所述第一连接管(37)和所述第二连接管(38)上分别可启闭式连通有自动调节阀组(7)，所述第一汽化出口管(32)和所述第二汽化出口管(33)上分别可启闭式连通有控制阀组(8)，所述加注总管(39)上可启闭式连接有加注总阀组(9)，所述第一汽化出口管(32)和所述第二汽化出口管(33)上可启闭式连通有截止阀组(10)，所述第一汽化连接管(35)、所述第二汽化连接管(36)、所述加注总管(39)靠近所述第一汽化出口管(32)一端、所述第一连接管(37)靠近所述第一汽化进口管(31)一端处上和所述第三连接管(40)上分别可启闭式连通有隔离阀组(11)，所述控制器(41)分别与所述压力温度传感器(5)、所述自动调压阀组(6)、所述自动调节阀组(7)、所述控制阀组(8)、所述加注总阀组(9)、所述截止阀组(10)和所述隔离阀组(11)信号连接，所述第一汽化进口管(31)靠近所述第一汽化器(21)端部处和所述第二汽化进口管(34)靠近所述第二汽化器(22)端部处可启闭式连通有排空阀组(200)；

所述第一汽化进口端(311)和所述第四汽化进口端(342)末端用于分别与液氮槽车出液口可拆卸连接，所述第二汽化进口端(312)和所述第三汽化进口端(341)末端用于分别与LNG槽车增压液相管可拆卸连接，所述第一汽化出口管(32)和所述第二汽化出口管(33)末端用于分别与LNG槽车增压气相管可拆卸连接，所述加注总管(39)末端用于与船舶加注集管法兰可拆卸连接，所述第一连接管(37)和所述第二连接管(38)用于分别与LNG槽车出液管可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述自动调压阀组(6)包括至少一个第一调压阀(61)、至少一个第二调压阀(62)、至少一个第三调压阀(63)和至少一个第四调压阀(64)，所述第一调压阀(61)可启闭式连通于所述第一汽化进口端(311)上，所述第二调压阀(62)可启闭式连通于所述第二汽化进口端(312)上，所述第三调压阀(63)可启闭式连通于所述第三汽化进口端(341)上，所述第四调压阀(64)可启闭式连通于所述第四汽化进口端(342)上；

所述自动调节阀组(7)包括至少一个第一调节阀(71)和至少一个第二调节阀(72)，所述第一调节阀(71)可启闭式连通于所述第一连接管(37)远离所述第一汽化进口管(31)端部上，所述第二调节阀(72)可启闭式连通于所述第二连接管(38)远离所述第一连接管(37)端部上。

3.根据权利要求1所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述控制阀组(8)包括至少一个第一控制阀(81)和至少一个第二控制阀(82)，所述第一控制阀(81)可启闭式连通于所述第一汽化出口管(32)上，所述第二控制阀(82)可启闭式连通于所述第二汽化出口管(33)上；

所述加注总阀组(9)包括至少一个加注阀(91)，所述加注阀(91)可启闭式连通于所述加注总管(39)上；

所述截止阀组(10)包括至少一个第一截止阀(101)和至少一个第二截止阀(102)，所述第一截止阀(101)可启闭式连通于所述第一汽化出口管(32)上，所述第二截止阀(102)可启闭式连通于所述第二汽化出口管(33)上。

4.根据权利要求1所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述隔离阀组(11)包括至少一个第一汽化隔离阀(111)、至少一个第二汽化隔离阀(112)、至少一个加注隔离阀(113)、至少一个第一隔离阀(114)和至少一个第二隔离阀(115)，所述第一汽化隔离阀(111)可启闭式连通于所述第一汽化连接管(35)上，所述第二汽化隔离阀(112)可启闭式连通于所述第二汽化连接管(36)上，所述加注隔离阀(113)可启闭式连通于所述加注总管(39)靠近所述第一汽化出口管(32)一端上，所述第二隔离阀(115)可启闭式连通于所述第一连接管(37)靠近所述第一汽化进口管(31)一端处上，所述第一隔离阀(114)可启闭式连通于所述第三连接管(40)上；

所述排空阀组(200)包括至少一个第一排空阀(201)和至少一个第二排空阀(202)，所述第一排空阀(201)可启闭式连通于所述第一汽化进口管(31)靠近所述第一汽化器(21)的端部处，所述第二排空阀(202)可启闭式连通于所述第二汽化进口管(34)靠近所述第二汽化器(22)的端部处。

5.根据权利要求1所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述第一汽化进口端(311)和所述第四汽化进口端(342)末端分别设置有对应的第一液氮法兰(12)和第二液氮法兰(13)，所述第一液氮法兰(12)和所述第二液氮法兰(13)分别与所述液氮槽车出液口可拆卸连接；

所述第二汽化进口端(312)和所述第三汽化进口端(341)末端分别设置有对应的第一液相法兰(14)和第二液相法兰(15)，所述第一液相法兰(14)和所述第二液相法兰(15)分别与所述LNG槽车增压液相管可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述第一汽化出口管(32)和所述第二汽化出口管(33)末端分别对应设置有第一气相连接法兰(16)和第二气相连接法兰(17)，所述第一气相连接法兰(16)和所述第二气相连接法兰(17)分别与所述LNG槽车增压气相管可拆卸连接；

所述加注总管(39)末端设置有加注总法兰(18)，所述加注总法兰(18)与所述船舶加注集管法兰可拆卸连接；

所述第一连接管(37)和所述第二连接管(38)分别设置有对应的第一LNG液相法兰(19)和第二LNG液相法兰(20)，所述第一LNG液相法兰(19)和所述第二LNG液相法兰(20)分别与所述LNG槽车出液管可拆卸连接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述箱体(1)内安装有吹扫单元(300)，所述吹扫单元(300)包括至少一个氮气瓶(301)和与所述氮气瓶(301)可启闭式连通的氮气连接管(302)，所述氮气连接管(302)上可启闭式连通有至少一个氮气减压阀(303)和至少一个氮气截止阀(304)，所述氮气瓶(301)通过所述氮气减压阀(303)和所述氮气截止阀(304)可启闭式连通于所述第二汽化连接管(36)上。

8.根据权利要求7所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述氮气瓶(301)上安装有安装管(305)，所述安装管(305)上安装有至少一个氮气出口阀(306)和其末端上安装有快接接头(307)，所述安装管(305)通过所述快接接头(307)可拆卸连接于所述氮气连接管(302)上。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述箱体(1)底部安装有至少四个滚轮(1001)。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的LNG预冷加注设备，其特征在于，所述气化增压模块(2)顶部可拆卸固定连接有盖板，所述箱体(1)顶部上连接有吊环。

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