液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，包括LNG储罐、LNG气化器、加热器和吸附罐，所述LNG储罐通过所述LNG气化器、加热器连接至船舶动力系统，所述吸附罐包括内置的吸附材料和调节模块，所述调节模块设置为按照不同压力调节模式实现对所述吸附罐的温度调节，所述吸附罐与所述LNG储罐和所述LNG气化器出口相连接，用于吸附或脱附闪蒸气，从而实现所述LNG储罐自增压及闪蒸气回收。本发明专利技术能够将LNG储罐内产生的BOG回收，并且将回收的BOG用于LNG储罐的增压和稳压调节，从而提升LNG动力船舶经济性和运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置
本专利技术涉及液化天然气低温储存
，尤其涉及一种液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置。
技术介绍
天然气(NaturalGas,NG)作为一种优质的洁净燃料，能够有效提升船舶经济性和清洁性，在船舶运输行业具有广阔应用前景。液化天然气(LiquefiedNaturalGas,LNG)动力船舶是以天然气作为燃料发展起来的新兴船舶，与传统的燃油作为燃料的船舶相比，LNG动力船舶在燃料供给系统上具有两个方面的特点：1)LNG储存温度低(在-160℃左右)、与外界环境温差大，不可避免会有环境热量漏入液罐，使LNG受热蒸发产生闪蒸气(BoilOffGas,BOG)；2)由于低温泵价格昂贵，并且增加功耗及安装维修难度，LNG供给系统多采用自增压方式提高储罐压力，实现向外供液。由于LNG燃料供给系统的独特性，需要针对LNG低温储存产生的BOG以及船舶航行过程中的自增压供液提出有效解决方案。目前多采用的技术方案是，将储罐内产生的BOG作为燃料供给船舶发动机消耗掉；而当储罐压力不够时，又需要将LNG气化后返回储罐来增加罐内压力。但这种技术方案仍然存在以下两个方面的不足：1)从节能减排的角度，不断将LNG气化来实现储罐自增压会造成优质LNG燃料和冷能的浪费，并且在船舶停泊及LNG充注过程中产生的BOG无法通过船舶发动机消耗，直接排放会造成能源浪费和环境问题；2)从压力控制的角度，LNG气化自增压后会由于气液相平衡作用使气体迅速冷凝，罐内压力降低，而船舶航行过程中的晃荡会加剧压降，容易导致发动机因供气不足而急停；并且随着储罐内液位降低，自增压供给的气量不断减少，使LNG储罐内压力增加缓慢、发动机供气量降低，与船舶航行速率难以协同。因此，本领域的技术人员致力于改进LNG供液技术方案。通过开发一种液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，可将回收的BOG用于LNG储罐的自增压，能够有效解决上述不足，从而实现LNG动力船舶经济性和运行稳定性的提升。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何将储罐内产生的BOG进行回收，并用于LNG储罐的自增压和稳压调节，从而提升LNG动力船舶经济性和运行稳定性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，包括LNG储罐、LNG气化器、加热器和吸附罐，所述LNG储罐通过所述LNG气化器、加热器连接至船舶动力系统，所述吸附罐包括内置的吸附材料和调节模块，所述调节模块设置为按照不同压力调节模式实现对所述吸附罐的温度调节，所述吸附罐与所述LNG储罐和所述LNG气化器出口相连接，用于吸附或脱附闪蒸气，从而实现所述LNG储罐自增压及闪蒸气回收。进一步地，所述吸附材料为成型活性炭纤维。进一步地，所述调节模块包括进出口管、集液管、流体管、传热翅片和阻隔板，所述进出口管和集液管相连接，所述集液管包括底部集液管和顶部集液管，所述底部集液管和顶部集液管之间通过所述流体管连接，所述流体管沿所述吸附罐高度方向布置，穿过所述吸附材料和传热翅片，所述阻隔板设置在所述集液管内，以形成不同的流体路径。进一步地，所述底部集液管通过内设的两个对称的所述阻隔板被分隔成底部集液管第一部分和底部集液管第二部分，所述顶部集液管通过内设的两个对称的所述阻隔板被分隔成顶部集液管第一部分和顶部集液管第二部分，顶部的所述阻隔板和底部的所述阻隔板为交错布置。进一步地，所述流体管包括第一流体管、第二流体管、第三流体管、第四流体管，沿周向均匀布置，所述第一流体管连接在所述底部集液管第一部分和所述顶部集液管第二部分之间，所述第二流体管连接在所述底部集液管第一部分和所述顶部集液管第一部分之间，所述第三流体管连接在所述底部集液管第二部分和所述顶部集液管第一部分之间，所述第四流体管连接在所述底部集液管第二部分和所述顶部集液管第二部分之间。进一步地，所述进出口管包括进口管、出口管、再循环管、回气管、连通管，所述进口管连接在所述底部集液管第一部分上，所述出口管连接在所述底部集液管第二部分上，所述再循环管连接在所述顶部集液管第一部分上，所述回气管连接在所述顶部集液管第二部分上，所述连通管固定设置在所述吸附罐顶部中心处。进一步地，还包括进口阀、出口阀、再循环阀、回气阀和连通阀，所述进口阀连接在所述LNG储罐液体区域和所述进口管之间，所述出口阀连接所述出口管和所述LNG气化器出口之间，所述再循环阀连接在所述LNG气化器出口和所述再循环管之间，所述回气阀连接在所述回气管和所述LNG储罐气体区域之间，所述连通阀连接在所述连通管和所述LNG储罐气体区域之间。进一步地，所述进口阀、出口阀、再循环阀、回气阀和连通阀中的一个或多个为调节型阀门。进一步地，所述吸附材料堆叠在所述吸附罐内，与所述连通管相应位置开设有中心孔，沿周向与所述流体管相应位置开设有通孔，用于穿过所述流体管。进一步地，所述传热翅片数量为多个，沿所述吸附罐高度方向等间距布置，位于堆叠的所述吸附材料的间隙处，与所述吸附材料的中心孔和通孔的相应位置开设有中心孔和通孔。本专利技术的有益效果在于：1)能够将LNG储罐内产生的BOG回收，避免BOG排放到环境中造成能源浪费和温室效应，并且将回收的BOG用于LNG储罐的增压，保证船舶航行过程的供气稳定；2)能够提升LNG储罐的自增压效率，通过将气化后的NG引入吸附罐后回到LNG储罐使储罐增压，同时还能使已吸附的BOG脱附进入LNG储罐，从而提升自增压效率；3)提升LNG储罐稳压能力，通过吸附罐和LNG储罐压力连通，在LNG储罐发生翻滚、压力骤降等压力剧烈波动情形时，吸附罐可视作一个压力缓冲装置，通过吸附/脱附来抑制LNG储罐内的压力剧烈变化。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例的LNG储罐吸附式自增压及BOG回收一体化装置的结构示意图；图2是本专利技术的一个较佳实施例的带有内置调节模块的吸附罐的结构示意图。其中，1-LNG储罐，2-LNG气化器，3-加热器，4-吸附罐，5-吸附材料，601-进口阀，602-出口阀，603-再循环阀，604-回气阀，605-连通阀，701-进口管，702-出口管，703-再循环管，704-回气管，705-连通管，801-底部集液管第一部分，802-底部集液管第二部分，803-顶部集液管第一部分，804-顶部集液管第二部分，901-第一流体管，902-第二流体管，903-第三流体管，904-第四流体管，10-传热翅片，11-阻隔板，12-船舶动力系统。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，其特征在于，包括LNG储罐、LNG气化器、加热器和吸附罐，所述LNG储罐通过所述LNG气化器、加热器连接至船舶动力系统，所述吸附罐包括内置的吸附材料和调节模块，所述调节模块设置为按照不同压力调节模式实现对所述吸附罐的温度调节，所述吸附罐与所述LNG储罐和所述LNG气化器出口相连接，用于吸附或脱附闪蒸气，从而实现所述LNG储罐自增压及闪蒸气回收。/n

【技术特征摘要】
1.一种液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，其特征在于，包括LNG储罐、LNG气化器、加热器和吸附罐，所述LNG储罐通过所述LNG气化器、加热器连接至船舶动力系统，所述吸附罐包括内置的吸附材料和调节模块，所述调节模块设置为按照不同压力调节模式实现对所述吸附罐的温度调节，所述吸附罐与所述LNG储罐和所述LNG气化器出口相连接，用于吸附或脱附闪蒸气，从而实现所述LNG储罐自增压及闪蒸气回收。


2.如权利要求1所述的液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，其特征在于，所述吸附材料为成型活性炭纤维。


3.如权利要求1所述的液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，其特征在于，所述调节模块包括进出口管、集液管、流体管、传热翅片和阻隔板，所述进出口管和集液管相连接，所述集液管包括底部集液管和顶部集液管，所述底部集液管和顶部集液管之间通过所述流体管连接，所述流体管沿所述吸附罐高度方向布置，穿过所述吸附材料和传热翅片，所述阻隔板设置在所述集液管内，以形成不同的流体路径。


4.如权利要求3所述的液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，其特征在于，所述底部集液管通过内设的两个对称的所述阻隔板被分隔成底部集液管第一部分和底部集液管第二部分，所述顶部集液管通过内设的两个对称的所述阻隔板被分隔成顶部集液管第一部分和顶部集液管第二部分，顶部的所述阻隔板和底部的所述阻隔板为交错布置。


5.如权利要求4所述的液化天然气储罐吸附式自增压及闪蒸气回收一体化装置，其特征在于，所述流体管包括第一流体管、第二流体管、第三流体管、第四流体管，沿周向均匀布置，所述第一流体管连接在所述底部集液管第一部分和所述顶部集液管第二部分之间，所述第二流体管连接在所述底部集液管第一部分和所述顶部集液管第一部分之间，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：段钟弟，薛鸿祥，唐文勇，程成，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31