一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，属于冷能应用技术领域。一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，所述装置包括下述设备单元：柱塞泵，气缸，所述柱塞泵活塞与气缸活塞通过固定连接的柱塞泵连杆和气缸连杆进行联动；气化器，所述气化器接收来自柱塞泵的LNG；高压储罐，所述高压储罐接收来自气化器经气化后的高压CNG；CNG储罐，所述CNG储罐接收来自第一气缸室和第二气缸室CNG，且其中一个CNG储罐同时接收来自高压储罐的高压CNG。本发明专利技术提供以LNG冷能为全部动力，在不需要任何外部输入动力的情况下，持续不断将LNG加压至气化器进行气化的装置。

【技术实现步骤摘要】
一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置
本专利技术涉及一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，尤其涉及一种以LNG冷能为全部动力，在不需要任何外部输入动力的情况下，将LNG加压至高压气化器进行气化的装置，属于冷能应用

技术介绍
目前，LNG接收站将LNG加压气化输入天然气管道，LNG-CNG充装站将LNG加压、气化充装到工业钢瓶或CNG汽车，都是使用动力电机驱动LNG泵加压，输入气化器进行气化。大连中石油LNG接收站，LNG从罐内由低压泵加压至1MPa，输送至高压泵。高压泵将LNG加压至10MPa后，输送至气化器气化外输。其中：低压泵功率310Kw，460立方米/h，高压泵功率2069Kw，435立方米/h，每年电费达700余万元。普通的LNG-CNG充装站，将LNG加压到20MPa，电机功率30-60KW，每年电费在12万左右。同时，大功率电机在易燃易爆区域，存在重大安全风险。LNG冷能作为绿色环保能源技术已经有相当多的研究和应用，但以LNG冷能为全部动力，在不需要任何外部输入动力的情况下，将LNG加压至高压气化器进行气化的装置，国内外还没有相关研究成果。以LNG冷能为全部动力，在不需要任何外部输入动力的情况下，将LNG加压至气化器进行气化的装置，是将LNG加压至高压气化器，吸收大量空气或海水的能量，气化成高压气体，储存有大量动能，有效利用这些动能，直接驱动LNG泵，可节约大量电能，减少电力设施和用电安全防护设施投入，大幅降低作业场所的安全风险。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种以LNG冷能为全部动力，在不需要任何外部输入动力的情况下，将LNG加压至气化器进行气化的装置。一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，所述装置包括下述设备单元：一个水平放置的柱塞泵，所述柱塞泵包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞和柱塞杆；所述柱塞泵活塞将柱塞泵缸体分隔为远离气缸的第一腔室和靠近气缸的第二腔室；所述第一腔室通过入口管道连通LNG源和通过LNG出口管道连通气化器；一个水平放置的气缸，所述气缸包括气缸套、气缸活塞和气缸连杆；所述气缸活塞将气缸套分隔为靠近柱塞泵的第一气缸室和远离柱塞泵的第二气缸室；所述第一气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第二气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第一气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG，所述第二气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG；所述柱塞泵活塞和气缸活塞左右动作，且柱塞泵活塞与气缸活塞通过固定连接的柱塞泵连杆和气缸连杆进行联动；一个气化器，所述气化器接收来自柱塞泵的LNG；一个高压储罐，所述高压储罐接收来自气化器经气化后的高压CNG；至少一个CNG储罐，所述CNG储罐接收来自第一气缸室和第二气缸室CNG，且其中一个CNG储罐同时接收来自高压储罐的高压CNG；若干连通各个设备单元的管道及控制管道流通性的阀门。本专利技术所述“柱塞泵”为现有技术中公开的柱塞泵，其可商业购得或根据现有技术公开的方法组装所得。所述柱塞泵主要包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞和柱塞杆部件，除外还包含其他组件。在本专利技术所述装置中柱塞泵水平放置，柱塞泵活塞沿水平方向往复运动，柱塞泵活塞在往复运动中，形成位于活塞两侧的两个腔室，分别命名为第一腔室和第二腔室，且两个腔室的体积随活塞的运动不断变化。如，当活塞位于最左侧时，第一腔室体积为零；反之，当活塞位于最右侧时，第二腔室体积为零。本专利技术所述“气缸”主要包括气缸套、气缸活塞和气缸连杆，除外还包含其他组件。在本专利技术所述装置中气缸水平放置，且气缸连杆与柱塞泵连杆在同一水平高度上固定连接，使柱塞泵活塞与气缸活塞可以联动。与柱塞泵相似，所述气缸活塞将气缸套分隔为两个气缸室，分别为第一气缸室和第二气缸室，且两个气缸室的体积随活塞的运动不断变化。本专利技术所述“气化器”为现有技术中公开的用于LNG气化器，可商业购得。本专利技术所述“高压储罐”和“CNG储罐”为现有技术中可用于CNG存储的储罐。优选所述储罐设有内压检测和控制装置，以控制储罐内部压力不超过设定值，保证储罐安全运行。本专利技术所述装置包括压力检测装置，用于检测各个设备单元的压力，且该压力检测与设备单元上至少一个阀门控制连接，用于保证设备单元内压力不超过设定的阈值。本专利技术所述阀门、管道及其连接件均可商业购得，本领域熟练技术人员可按需要进行装配。进一步地，所述高压储罐和CNG均储罐具有设定的压力阈值，且所述高压储罐设定的压力阈值大于CNG储罐设定的压力阈值。更进一步地，当所述装置包括两个以上的CNG储罐时，各个储罐的设定的压力阈值不同。本专利技术所述目标恒定输出压力P0指CNG储罐中CNG的压力，如钢瓶目标充装压力等。优选地，当所述装置包括一个CNG储罐时，该CNG储罐设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0，高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％；当所述装置包括两个以上的CNG储罐时，各个储罐的设定的压力阈值不同，且第一CNG储罐的设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0±40％，高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％；其他CNG储罐较第一CNG储罐的设定的压力阈值依次减小。进一步优选地，当所述装置包括两个CNG储罐时，第一CNG储罐的设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0±40％，第二CNG储罐的设定的压力阈值为0.5P0±40％；高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％；当所述装置包括三个CNG储罐时，第一CNG储罐的设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0±40％，第二CNG储罐的设定的压力阈值为2/3P0±40％；第三CNG储罐的设定的压力阈值为1/3P0±40％；高压储罐的设定的压力阈值为2/3P0±40％。本专利技术一个优选的技术方案为：一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，所述装置包括下述设备单元：一个水平放置的柱塞泵，所述柱塞泵包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞和柱塞杆；所述柱塞泵活塞将柱塞泵缸体分隔为远离气缸的第一腔室和靠近气缸的第二腔室；所述第一腔室通过入口管道连通LNG源和通过LNG出口管道连通气化器；一个水平放置的气缸，所述气缸包括气缸套、气缸活塞和气缸连杆；所述气缸活塞将气缸套分隔为靠近柱塞泵的第一气缸室和远离柱塞泵的第二气缸室；所述第一气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第二气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第一气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG，所述第二气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG；所述柱塞泵活塞和气缸活塞左右动作，且柱塞泵活塞与气缸活塞通过固定连接的柱塞泵连杆和气缸连杆进行联动；一个气化器，所述气化器接收来自柱塞泵的LNG；一个高压储罐，所述高压储罐接收来自气化器经气化后的高压CNG；一个CNG储罐，所述CNG储罐接收来自第一气缸室和第二气缸室CNG，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，其特征在于：所述装置包括下述设备单元：/n一个水平放置的柱塞泵，所述柱塞泵包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞和柱塞杆；所述柱塞泵活塞将柱塞泵缸体分隔为远离气缸的第一腔室和靠近气缸的第二腔室；所述第一腔室通过入口管道连通LNG源和通过LNG出口管道连通气化器；/n一个水平放置的气缸，所述气缸包括气缸套、气缸活塞和气缸连杆；所述气缸活塞将气缸套分隔为靠近柱塞泵的第一气缸室和远离柱塞泵的第二气缸室；所述第一气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第二气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第一气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG，所述第二气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG；/n所述柱塞泵活塞和气缸活塞左右动作，且柱塞泵活塞与气缸活塞通过固定连接的柱塞泵连杆和气缸连杆进行联动；/n一个气化器，所述气化器接收来自柱塞泵的LNG；/n一个高压储罐，所述高压储罐接收来自气化器经气化后的高压CNG；/n至少一个CNG储罐，所述CNG储罐接收来自第一气缸室和第二气缸室CNG，且其中一个CNG储罐同时接收来自高压储罐的高压CNG；/n若干连通各个设备单元的管道及控制管道流通性的阀门。/n...

【技术特征摘要】
1.一种直接利用LNG冷能驱动LNG高压泵进行气化的装置，其特征在于：所述装置包括下述设备单元：
一个水平放置的柱塞泵，所述柱塞泵包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞和柱塞杆；所述柱塞泵活塞将柱塞泵缸体分隔为远离气缸的第一腔室和靠近气缸的第二腔室；所述第一腔室通过入口管道连通LNG源和通过LNG出口管道连通气化器；
一个水平放置的气缸，所述气缸包括气缸套、气缸活塞和气缸连杆；所述气缸活塞将气缸套分隔为靠近柱塞泵的第一气缸室和远离柱塞泵的第二气缸室；所述第一气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第二气缸室连通至少一个气体出口管道和一个气体入口管道；所述第一气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG，所述第二气缸室通过气体入口管道接收来自高压储罐的高压CNG；
所述柱塞泵活塞和气缸活塞左右动作，且柱塞泵活塞与气缸活塞通过固定连接的柱塞泵连杆和气缸连杆进行联动；
一个气化器，所述气化器接收来自柱塞泵的LNG；
一个高压储罐，所述高压储罐接收来自气化器经气化后的高压CNG；
至少一个CNG储罐，所述CNG储罐接收来自第一气缸室和第二气缸室CNG，且其中一个CNG储罐同时接收来自高压储罐的高压CNG；
若干连通各个设备单元的管道及控制管道流通性的阀门。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高压储罐和CNG储罐均具有设定的压力阈值；
当所述装置包括一个CNG储罐时，该CNG储罐设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0，高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％；
当所述装置包括两个以上的CNG储罐时，各个储罐的设定的压力阈值不同，且第一CNG储罐的设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0±40％，高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％；其他CNG储罐较第一CNG储罐的设定的压力阈值依次减小。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：
当所述装置包括两个CNG储罐时，第一CNG储罐的设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0±40％，第二CNG储罐的设定的压力阈值为0.5P0±40％；高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％；
当所述装置包括三个CNG储罐时，第一CNG储罐的设定的压力阈值为目标恒定输出压力P0±40％，第二CNG储罐的设定的压力阈值为2/3P0±40％；第三CNG储罐的设定的压力阈值为1/3P0±40％；高压储罐的设定的压力阈值为2P0±40％。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置包括下述设备单元：
一个水平放置的柱塞泵，所述柱塞泵包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞和柱塞杆；所述柱塞泵活塞将柱塞泵缸体分隔为远离气缸的第一腔室和靠近气缸的第二腔室；所述第一腔室通过入口管道连通LNG源和通过LNG出口管道连通气化器；
一个水平放置的气缸，所述气缸包括气缸套、气缸活塞和气缸连杆；所述气缸活塞将气缸套分隔为靠近柱塞泵的第一气缸室和远离柱塞泵的第二气缸室；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健，
申请(专利权)人：朱健，
类型：发明
国别省市：辽宁;21