CN216202478U - 一种解决l-cng加气站柱塞泵无法打压的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种解决L‑CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，包括LNG储罐和柱塞泵，还包括进液管和回气管，所述进液管的一端与LNG储罐的出液端相连接、另一端与柱塞泵的进液端相连接；所述回气管的一端与柱塞泵的出气端相连接、另一端LNG储罐的进气端相连接，所述进液管和回气管均为不锈钢管或金属波纹管，回气管与进液管的外侧设置有保冷层。本实用新型结构设计简单、合理，采用不锈钢管或金属波纹管对LNG储罐和柱塞泵进行连接，最大程度减少弯头数量，缩短储罐与柱塞泵撬距离，降低弯头产生的局部压力损失，使柱塞泵维持一个足够的净正压头，保证正常打压。

Description

一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构

技术领域：

本实用新型涉及一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构。

背景技术：

目前国内L-CNG加气站工艺为：LNG（液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)）从LNG储罐利用液柱静压经低温管道进入高压柱塞泵，经柱塞泵升压至25MPa，进入空温式高压气化器将LNG气化为CNG，经顺序控制盘进入CNG储气瓶组或进入CNG加气机加气。事故情况下，低温低压EAG进入低压EAG加热器加热后放空；低温高压EAG则进入高压EAG加热器加热后放空。站内自设燃气泄漏联锁报警系统，当检测到站内燃气浓度达到爆炸范围下限的20％时报警并切断储罐出液阀门。

目前国内L-CNG加气站设计时，柱塞泵撬与LNG储罐相连接的管道长度约在6～7米，柱塞泵进液管路和回气管路中间弯头达6个以上。柱塞泵启动前，需对柱塞泵进行预冷，当柱塞泵温度达-130℃时，柱塞泵开始工作；而柱塞泵工作过程中LNG储罐持续向柱塞泵送液，由于压力损失、管道保冷变差，导致管路中部分LNG出现气化，产生气蚀，使柱塞泵的泵缸体及活塞杆受到损害，无法正常打压。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，包括LNG储罐和柱塞泵，还包括进液管和回气管，所述进液管的一端与LNG储罐的出液端相连接、另一端与柱塞泵的进液端相连接；所述回气管的一端与柱塞泵的出气端相连接、另一端LNG储罐的进气端相连接，所述进液管和回气管均为不锈钢管或金属波纹管，回气管与进液管的外侧设置有保冷层。

进一步的，所述进液管为不锈钢管，进液管包括呈L形分布的第一进液管段和第二进液管段，第一进液管段的一端与LNG储罐的出液端相连接，第一进液管段的另一端通过第一弯头与第二进液管段的一端相连接，所述第二进液管段的另一端与柱塞泵的进液端相连接。

进一步的，所述第二进液管段朝向柱塞泵呈15°倾斜设置。

进一步的，所述回气管为不锈钢管，回气管包括呈L形分布的第一回气管段和第二回气管段，第一回气管段的一端与LNG储罐的进气端相连接，第一回气管段的另一端通过第二弯头与第二回气管段的一端相连接，所述第二回气管段的另一端与柱塞泵的出气端相连接。

进一步的，所述保冷层采用橡胶和二烯烃类聚合物发泡制成。

进一步的，所述进液管安装在管道支架，所述管道支架包括底座、设置在底座顶部的U形支架、倾斜设于U形支架内侧的并用于放置进液管的管托，所述U形支架的两侧壁均固定贯穿有沿进液管的径向延伸的调节套筒，所述调节套筒内活动贯穿有定位螺栓，所述定位螺栓与管托的下端螺纹连接。

进一步的，所述调节套筒的内径大于定位螺栓的直径。

进一步的，所述管托的顶部设有用于容置进液管的弧形状容置凹部，进液管的外侧套设有垫片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型结构设计简单、合理，采用不锈钢管或金属波纹管对LNG储罐和柱塞泵进行连接，最大程度减少弯头数量，缩短储罐与柱塞泵撬距离，降低弯头产生的局部压力损失，使柱塞泵维持一个足够的净正压头，保证正常打压。

附图说明：

图1是本实用新型实施例一的俯视构造示意图；

图2是本实用新型实施例一中管道支架的剖面构造示意图；

图3是本实用新型实施例二的俯视构造示意图。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一：如图1所示，本实用新型一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，包括LNG储罐1和柱塞泵2，还包括进液管3和回气管4，所述进液管3和回气管4均为不锈钢直管，所述进液管3的一端与LNG储罐1的出液端相连接，进液管3的另一端与柱塞泵2的进液端相连接；所述回气管4的一端与柱塞泵2的出气端相连接，回气管4的另一端LNG储罐1的进气端相连接，回气管4与进液管3的外侧设置有保冷层5，保冷层用于对回气管和进液管进行保冷。因进液管和回气管均为不锈钢直管，减少弯头数量，缩短储罐与柱塞泵撬管道距离，降低弯头产生的局部压力损失，使柱塞泵维持一个足够的净正压头。

本实施例中，所述进液管3包括呈L形分布的第一进液管段31和第二进液管段32，第一进液管段31的一端与LNG储罐1的出液端相连接，第一进液管段31的另一端通过第一弯头33与第二进液管段32的一端相连接，所述第二进液管段32的另一端与柱塞泵2的进液端相连接。进液管采用两段式结构，仅采用了一个弯头进行连接，最大程度减少弯头数量和管路长度。

本实施例中，所述第二进液管段32朝向柱塞泵1呈15°左右倾斜设置，这样可减少压力损失和气蚀现象。应说明的是，此处的倾斜是靠近LNG储罐的一端高、靠近柱塞泵的一端低，具体的倾斜角度也可根据需要设置。

本实施例中，所述回气管4包括呈L形分布的第一回气管段41和第二回气管段42，第一回气管段41的一端与LNG储罐1的进气端相连接，第一回气管段41的另一端通过第二弯头43与第二回气管段42的一端相连接，所述第二回气管段42的另一端与柱塞泵2的出气端相连接。回气管也采用两段式结构，仅采用了一个弯头进行连接，最大程度减少弯头数量和管路长度。

本实施例中，所述保冷层5采用橡胶和二烯烃类聚合物发泡制成的柔性保冷材料（冷损值低于25W/㎡），适用于-196℃低温管道和设备，材料防水性能佳（现场测试可在水中浸泡一个月），能有效的避免因管道保冷材料进水而导致的保冷失效，导致L-CNG柱塞泵进液不畅无法打压的问题。

本实施例中，如图2所示，所述进液管3安装在管道支架6，所述管道支架6包括底座61、设置在底座61顶部的U形支架62、倾斜设于U形支架62内侧的并用于放置进液管的管托63，所述U形支架62的两侧壁均固定贯穿有沿进液管的径向延伸的调节套筒64，所述调节套筒64内活动贯穿有定位螺栓65，所述定位螺栓65与管托63的下端螺纹连接，所述调节套筒64的内径大于定位螺栓65的直径。由于调节套筒64的内径大于定位螺栓65的直径，定位螺栓在管托的带动下可在调节套筒内上下滑动，以适应进液管工作时产生上下晃动，抵消进液管使用过程中出现的应力变化，确保进液管的管托与U形支架的锲合度。

本实施例中，所述管托63的顶部设有用于容置进液管3的弧形状容置凹部66，以便更好的放置进液管。

本实施例中，所述进液管3的外侧套设有垫片，垫片的材质为四氟乙烯。

本实施例中，所述底座采用工字型钢；所述调节套筒、管托以及定位螺栓均采用304不锈钢材质。

本实施例中，进液管和回气管的两端通过法兰进行连接。

实施例二：如图3所示，本实施例与实施例一的区别点在于：所述进液管3和回气管4采用金属波纹管，金属波纹管为软管，安装时进液管3和回气管4也均呈L形分布，此时利用软管的弯曲特性，无需通过弯头进行连接，管路长度也缩短，最大程度减少弯头数量，缩短储罐与柱塞泵撬的距离。用金属波纹软管替代柱塞泵进液管道局部和回气管道，减少该管路不必要的弯头，降低弯头产生的局部压力损失，使柱塞泵维持一个足够的净正压头。

本实用新型用不锈钢管或金属波纹管制成的进液管和回气管来连接LNG储罐和柱塞泵，最大程度减少弯头数量，缩短储罐与柱塞泵撬距离，保冷层采用橡胶和二烯烃类聚合物发泡制成的柔性保冷材料以提高保冷性能，并使柱塞泵进液管向柱塞泵撬呈15°左右倾斜，减少压力损失和气蚀现象。这克服了传统L- CNG加气站工艺管道在设计阶段时采用平面布置的方式，使工艺管道在现场布置时增加了管路的弯头数量和管路长度，造成LNG在输送过程中产生压力损失和气蚀现象。

以永安加气站和安徽八公山加气站采用上述结构进行优化为例：

表1：永安加气站管路优化前后运行参数对照情况表

表2：安徽八公山加气站管路优化前后运行参数对照情况表

根据2个管路优化的案例，可以直观的看出：优化前储罐液位低于50%时，电流低于40A，无法正常打压，应用该技术后储罐液位在20%时，电流高于40A，可正常打压，避免柱塞泵因气蚀造成的空打现象，设备运行效果更好，延长设备使用寿命。

本实用新型的优点在于：

（1）用不锈钢管或金属波纹管进行连接，最大程度减少弯头数量，缩短储罐与柱塞泵撬管道距离，降低弯头产生的局部压力损失，使柱塞泵维持一个足够的净正压头；

（2）至少缩短50%的柱塞泵进液管道和回气管道长度，减少柱塞泵进液管路及回气管路的热交换面积，使柱塞泵运行过程中产生气蚀的概率降低50%；

（3）进液管向柱塞泵倾斜的安装方式，可有效减少压力损失和气蚀现象；

（4）减少焊接、无损检测、管材等费用支出；

（5）降低L-CNG加气站的放散量；

（6）实现L-CNG加气站储罐在低液位（20%）时，柱塞泵仍能正常打压。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，包括LNG储罐和柱塞泵，其特征在于：还包括进液管和回气管，所述进液管的一端与LNG储罐的出液端相连接、另一端与柱塞泵的进液端相连接；所述回气管的一端与柱塞泵的出气端相连接、另一端LNG储罐的进气端相连接，所述进液管和回气管均为不锈钢管或金属波纹管，回气管与进液管的外侧设置有保冷层。

2.根据权利要求1所述的一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，其特征在于：所述进液管为不锈钢管，进液管包括呈L形分布的第一进液管段和第二进液管段，第一进液管段的一端与LNG储罐的出液端相连接，第一进液管段的另一端通过第一弯头与第二进液管段的一端相连接，所述第二进液管段的另一端与柱塞泵的进液端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，其特征在于：所述第二进液管段朝向柱塞泵呈15°倾斜设置。

4.根据权利要求2所述的一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，其特征在于：所述回气管为不锈钢管，回气管包括呈L形分布的第一回气管段和第二回气管段，第一回气管段的一端与LNG储罐的进气端相连接，第一回气管段的另一端通过第二弯头与第二回气管段的一端相连接，所述第二回气管段的另一端与柱塞泵的出气端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，其特征在于：所述进液管安装在管道支架，所述管道支架包括底座、设置在底座顶部的U形支架、倾斜设于U形支架内侧的并用于放置进液管的管托，所述U形支架的两侧壁均固定贯穿有沿进液管的径向延伸的调节套筒，所述调节套筒内活动贯穿有定位螺栓，所述定位螺栓与管托的下端螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，其特征在于：所述调节套筒的内径大于定位螺栓的直径。

7.根据权利要求5所述的一种解决L-CNG加气站柱塞泵无法打压的结构，其特征在于：所述管托的顶部设有用于容置进液管的弧形状容置凹部，进液管的外侧套设有垫片。

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