CN216447901U - 一种清洁燃料储存装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种清洁燃料储存装置，包括储罐、第一热交换器、第二热交换器和制冷器，储罐与第一热交换器之间连接有第一液态清洁燃料循环管路，储罐与第二热交换器之间连接有第二液态清洁燃料循环管路和卸车管路，第一热交换器与制冷器之间连接有制冷剂循环管路。本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，能耗低，能够有效应用在清洁燃料的储存中，无BOG产生，对环境不存在污染，适用于间歇性运行，能满足调峰站的调峰与非调峰期的运行场景，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种清洁燃料储存装置

技术领域

本实用新型属于清洁燃料储存技术领域，具体涉及一种清洁燃料储存装置。

背景技术

天然气作为清洁燃料，由于具有热值高、污染小、液化后体积小、易储存、运输方便等优点，已成为大多数国家燃料消费的首选。

目前国内外LNG(液化天然气)站将LNG储存在隔热良好的储罐中，但储存过程中仍会产生BOG(Boil Off Gas，是液化天然气由于系统漏热而蒸发的气体)，BOG的产生会增加站内设备的工作压力，使设备超压工作，造成较大的安全隐患。另外，在LNG站不可避免的要进行LNG的卸车，在卸车过程中，极容易发生闪蒸，产生BOG。

现有技术中，各国研究人员提出了多种BOG回收方案，包括脉冲管低温冷却器回收、液氮回收、氮气膨胀回收、喷射制冷回收、混合制冷剂制冷回收、直接压缩处理等。但是，这些方案都是针对BOG产生后如何回收利用的，虽然在节能方面有一定的作用，但是其没有解决本质上的问题，如何减少BOG，甚至杜绝BOG的产生才是真正解决了BOG带来的各种不利影响的本质。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种清洁燃料储存装置，其结构简单，设计合理，实现方便，能耗低，能够有效应用在清洁燃料的储存中，无BOG产生，对环境不存在污染，适用于间歇性运行，能满足调峰站的调峰与非调峰期的运行场景，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种清洁燃料储存装置，包括储罐、第一热交换器、第二热交换器和制冷器，所述储罐与第一热交换器之间连接有第一液态清洁燃料循环管路，所述储罐与第二热交换器之间连接有第二液态清洁燃料循环管路和卸车管路，所述第一热交换器与制冷器之间连接有制冷剂循环管路。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述储罐上设置有储罐出液口和储罐进液口，所述储罐进液口连接有位于储罐内的喷淋管，所述喷淋管上设置有多个喷头。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述第一热交换器上设置有液态清洁燃料进口和液态清洁燃料出口，以及制冷剂进口和制冷剂出口；所述第一液态清洁燃料循环管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与储罐出液口连通，所述第一管路的另一端与液态清洁燃料进口连通，所述第二管路的一端与液态清洁燃料出口连通，所述第二管路的另一端与储罐进液口连通。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述第一管路上设置有第一阀门。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述第二热交换器上设置有相通的第一进口和第一出口，以及相通的第二进口和第二出口；所述第二液态清洁燃料循环管路包括第三管路和第四管路，所述第三管路的一端与储罐出液口连通，所述第三管路的另一端与第一进口连通，所述第四管路的一端与第一出口连通，所述第四管路的另一端与储罐进液口连通；所述卸车管路包括第五管路和第六管路，所述第五管路的一端连接卸车系统，所述第五管路的另一端与第二进口连接，所述第六管路的一端与第二出口连通，所述第六管路的另一端与储罐进液口连通。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述第三管路上设置有第二阀门，所述第五管路上设置有第三阀门。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述制冷器上设置有制冷器出液口和制冷器回液口，所述制冷剂循环管路包括第七管路和第八管路，所述第七管路的一端与制冷器出液口连通，所述第七管路的另一端与制冷剂进口连通，所述第八管路的一端与制冷剂出口连通，所述第八管路的另一端与制冷器回液口连通。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述第七管路上设置有第四阀门。

上述的一种清洁燃料储存装置，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，所述控制器的输入端接有均设置在储罐内的压力传感器和第一温度传感器，以及设置在第二管路上的第二温度传感器；所述第一热交换器、第二热交换器、制冷器、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门均与控制器的输出端连接。

上述的一种清洁燃料储存装置，所述制冷剂包括液氮。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便。

2、本实用新型装置占地面积小，运行过程中维护费用低，能耗低。

3、本实用新型设计第一热交换器，使制冷器中的制冷剂对储罐中的液态清洁燃料进行过冷处理，降低液态清洁燃料的温度，达到不产生BOG的目的。

4、本实用新型设计第二热交换器，使储罐中的液态清洁燃料与卸车过程中的液态清洁燃料进行热交换，避免发生闪蒸。

5、本实用新型能够有效应用在清洁燃料的储存中，无BOG产生，对环境不存在污染，适用于间歇性运行，能满足调峰站的调峰与非调峰期的运行场景，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，能耗低，能够有效应用在清洁燃料的储存中，无BOG产生，对环境不存在污染，适用于间歇性运行，能满足调峰站的调峰与非调峰期的运行场景，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的组成示意图；

图2为本实用新型控制系统的原理框图。

附图标记说明:

1—储罐； 2—第一热交换器； 3—第二热交换器；

4—制冷器； 5—第一液态清洁燃料循环管路； 5-1—第一管路；

5-2—第二管路； 6—第二液态清洁燃料循环管路； 6-1—第三管路；

6-2—第四管路； 7—卸车管路； 7-1—第五管路；

7-2—第六管路； 8—制冷剂循环管路； 8-1—第七管路；

8-2—第八管路； 9—储罐出液口； 10—储罐进液口；

11—喷淋管； 12—喷头； 13—液态清洁燃料进口；

14—液态清洁燃料出口； 15—制冷剂进口； 16—制冷剂出口；

17—第一阀门； 18—第一进口； 19—第一出口；

20—第二进口； 21—第二出口； 22—卸车系统；

23—第二阀门； 24—第三阀门； 25—制冷器出液口；

26—制冷器回液口； 27—第四阀门； 28—控制器；

29—压力传感器； 30—第一温度传感器； 31—第二温度传感器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的清洁燃料储存装置，包括储罐1、第一热交换器2、第二热交换器3和制冷器4，所述储罐1与第一热交换器2之间连接有第一液态清洁燃料循环管路5，所述储罐1与第二热交换器3之间连接有第二液态清洁燃料循环管路6和卸车管路7，所述第一热交换器2与制冷器4之间连接有制冷剂循环管路8。

具体实施时，储罐1用于储存液态清洁燃料，储罐1中液态清洁燃料通过第一液态清洁燃料循环管路5进入第一热交换器2中，制冷器4通过制冷剂循环管路8为第一热交换器2提供制冷剂，制冷剂与液态清洁燃料在第一热交换器2中进行热交换，对液态清洁燃料进行过冷处理，降低液态清洁燃料的温度，达到不产生BOG的目的。

当进行卸车时，卸车的液态清洁燃料先进入第二热交换器3中，储罐1中液态清洁燃料通过第二液态清洁燃料循环管路6进入第二热交换器3中，储罐1中液态清洁燃料与卸车的液态清洁燃料在第二热交换器3中进行热交换，降低卸车的液态清洁燃料的温度，避免发生闪蒸，而且即用即停。

本实施例中，所述储罐1上设置有储罐出液口9和储罐进液口10，所述储罐进液口9连接有位于储罐1内的喷淋管11，所述喷淋管11上设置有多个喷头12。

具体实施时，过冷处理后的液态清洁燃料通过喷淋管11返回储罐1中，并在储罐1顶部通过喷头12进行喷洒，能够降低储罐1顶部气体的温度，甚至将其液化，从而降低储罐1内的压力。

本实施例中，所述第一热交换器2上设置有液态清洁燃料进口13和液态清洁燃料出口14，以及制冷剂进口15和制冷剂出口16；所述第一液态清洁燃料循环管路5包括第一管路5-1和第二管路5-2，所述第一管路5-1的一端与储罐出液口9连通，所述第一管路5-1的另一端与液态清洁燃料进口13连通，所述第二管路5-2的一端与液态清洁燃料出口14连通，所述第二管路5-2的另一端与储罐进液口10连通。

具体实施时，储罐1中的液态清洁燃料依次通过储罐出液口9、第一管路5-1、液态清洁燃料进口13、第一热交换器2、液态清洁燃料出口14、第二管路5-2和储罐进液口10进行循环。

本实施例中，所述第一管路5-1上设置有第一阀门17。

具体实施时，通过第一阀门17控制第一管路5-1的通断。

本实施例中，所述第二热交换器3上设置有相通的第一进口18和第一出口19，以及相通的第二进口20和第二出口21；所述第二液态清洁燃料循环管路6包括第三管路6-1和第四管路6-2，所述第三管路6-1的一端与储罐出液口9连通，所述第三管路6-1的另一端与第一进口18连通，所述第四管路6-2的一端与第一出口19连通，所述第四管路6-2的另一端与储罐进液口10连通；所述卸车管路7包括第五管路7-1和第六管路7-2，所述第五管路7-1的一端连接卸车系统22，所述第五管路7-1的另一端与第二进口20连接，所述第六管路7-2的一端与第二出口21连通，所述第六管路7-2的另一端与储罐进液口10连通。

具体实施时，卸车系统22中的液态清洁燃料依次通过第五管路7-1、第二进口20、第二热交换器3、第二出口21、第六管路7-2和储罐进液口10进入储罐1中；储罐1中的液态清洁燃料依次通过储罐出液口9、第三管路6-1、第一进口18、第二热交换器3、第一出口19、第四管路6-2和储罐进液口10进行循环；在第二热交换器3中，卸车系统22中的液态清洁燃料与储罐1中的液态清洁燃料进行热交换。

本实施例中，所述第三管路6-1上设置有第二阀门23，所述第五管路7-1上设置有第三阀门24。

具体实施时，通过第二阀门23控制第三管路6-1的通断，通过第三阀门24控制第五管路7-1的通断。

本实施例中，所述制冷器4上设置有制冷器出液口25和制冷器回液口26，所述制冷剂循环管路8包括第七管路8-1和第八管路8-2，所述第七管路8-1的一端与制冷器出液口25连通，所述第七管路8-1的另一端与制冷剂进口15连通，所述第八管路8-2的一端与制冷剂出口16连通，所述第八管路8-2的另一端与制冷器回液口26连通。

具体实施时，制冷器4中的制冷剂依次通过制冷器出液口25、第七管路8-1、制冷剂进口15、第一热交换器2、制冷剂出口16、第八管路8-2和制冷器回液口26进行循环。

本实施例中，所述第七管路8-1上设置有第四阀门27。

具体实施时，通过第四阀门27调节第七管路8-1中的制冷剂的流量。

本实施例中，还包括控制系统，如图2所示，所述控制系统包括控制器28，所述控制器28的输入端接有均设置在储罐1内的压力传感器29和第一温度传感器30，以及设置在第二管路5-2上的第二温度传感器31；所述第一热交换器2、第二热交换器3、制冷器4、第一阀门17、第二阀门23、第三阀门24和第四阀门27均与控制器28的输出端连接。

具体实施时，通过压力传感器29实时采集储罐1内的压力值，通过第一温度传感器30实时采集储罐1内的温度值，通过第二温度传感器31采集过冷处理后的液态清洁燃料的温度值，采集值传输至控制器28中；控制器28控制第一热交换器2、第二热交换器3和制冷器4的启停，以及控制第一阀门17、第二阀门23、第三阀门24和第四阀门27工作。

本实施例中，所述制冷剂包括液氮。

本实用新型使用时，压力传感器29实时采集储罐1内的压力值，第一温度传感器30实时采集储罐1内的温度值，当采集的压力值或温度值超过控制器28的设定值时，控制器28控制第一热交换器2和制冷器4启动，并控制第一阀门17和第四阀门27打开，此时，第二阀门23和第三阀门24关闭，储罐1中液态清洁燃料通过第一液态清洁燃料循环管路5进入第一热交换器2中，制冷器4通过制冷剂循环管路8为第一热交换器2提供制冷剂，在第一热交换器2中，制冷剂与液态清洁燃料进行热交换，对液态清洁燃料进行过冷处理；同时，第二温度传感器31采集过冷处理后的液态清洁燃料的温度，当过冷处理后的液态清洁燃料的温度依然高于设定值时，通过第四阀门27调节第七管路8-1中的制冷剂的流量，加快制冷剂的循环；当采集到的储罐1内压力值低于压力设定值且采集到的储罐1内温度值低于温度设定值时，控制器28控制第一热交换器2和制冷器4停止。

在以上过程中，进行卸车时，控制器28控制第二热交换器3启动，并控制第二阀门23和第三阀门24打开，储罐1中液态清洁燃料通过第二液态清洁燃料循环管路6进入第二热交换器3中，卸车系统22中液态清洁燃料通过第五管路7-1进入第二热交换器3中，储罐1中液态清洁燃料与卸车的液态清洁燃料在第二热交换器3中进行热交换，降低卸车的液态清洁燃料的温度，避免发生闪蒸，降温后的液态清洁燃料通过第六管路7-2注入储罐1中。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种清洁燃料储存装置，其特征在于：包括储罐(1)、第一热交换器(2)、第二热交换器(3)和制冷器(4)，所述储罐(1)与第一热交换器(2)之间连接有第一液态清洁燃料循环管路(5)，所述储罐(1)与第二热交换器(3)之间连接有第二液态清洁燃料循环管路(6)和卸车管路(7)，所述第一热交换器(2)与制冷器(4)之间连接有制冷剂循环管路(8)。

2.按照权利要求1所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述储罐(1)上设置有储罐出液口(9)和储罐进液口(10)，所述储罐进液口(10)连接有位于储罐(1)内的喷淋管(11)，所述喷淋管(11)上设置有多个喷头(12)。

3.按照权利要求2所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述第一热交换器(2)上设置有液态清洁燃料进口(13)和液态清洁燃料出口(14)，以及制冷剂进口(15)和制冷剂出口(16)；所述第一液态清洁燃料循环管路(5)包括第一管路(5-1)和第二管路(5-2)，所述第一管路(5-1)的一端与储罐出液口(9)连通，所述第一管路(5-1)的另一端与液态清洁燃料进口(13)连通，所述第二管路(5-2)的一端与液态清洁燃料出口(14)连通，所述第二管路(5-2)的另一端与储罐进液口(10)连通。

4.按照权利要求3所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述第一管路(5-1)上设置有第一阀门(17)。

5.按照权利要求4所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述第二热交换器(3)上设置有相通的第一进口(18)和第一出口(19)，以及相通的第二进口(20)和第二出口(21)；所述第二液态清洁燃料循环管路(6)包括第三管路(6-1)和第四管路(6-2)，所述第三管路(6-1)的一端与储罐出液口(9)连通，所述第三管路(6-1)的另一端与第一进口(18)连通，所述第四管路(6-2)的一端与第一出口(19)连通，所述第四管路(6-2)的另一端与储罐进液口(10)连通；所述卸车管路(7)包括第五管路(7-1)和第六管路(7-2)，所述第五管路(7-1)的一端连接卸车系统(22)，所述第五管路(7-1)的另一端与第二进口(20)连接，所述第六管路(7-2)的一端与第二出口(21)连通，所述第六管路(7-2)的另一端与储罐进液口(10)连通。

6.按照权利要求5所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述第三管路(6-1)上设置有第二阀门(23)，所述第五管路(7-1)上设置有第三阀门(24)。

7.按照权利要求6所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述制冷器(4)上设置有制冷器出液口(25)和制冷器回液口(26)，所述制冷剂循环管路(8)包括第七管路(8-1)和第八管路(8-2)，所述第七管路(8-1)的一端与制冷器出液口(25)连通，所述第七管路(8-1)的另一端与制冷剂进口(15)连通，所述第八管路(8-2)的一端与制冷剂出口(16)连通，所述第八管路(8-2)的另一端与制冷器回液口(26)连通。

8.按照权利要求7所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述第七管路(8-1)上设置有第四阀门(27)。

9.按照权利要求8所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括控制器(28)，所述控制器(28)的输入端接有均设置在储罐(1)内的压力传感器(29)和第一温度传感器(30)，以及设置在第二管路(5-2)上的第二温度传感器(31)；所述第一热交换器(2)、第二热交换器(3)、制冷器(4)、第一阀门(17)、第二阀门(23)、第三阀门(24)和第四阀门(27)均与控制器(28)的输出端连接。

10.按照权利要求1所述的一种清洁燃料储存装置，其特征在于：所述制冷剂包括液氮。

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