一种LNG储存容器HPB增压系统技术方案

本实用新型专利技术涉及LNG供气领域，具体提供了一种LNG储存容器HPB增压系统，其中LNG储存容器用于存储LNG，容器内具有载冷剂放热单元；水浴式换热器内具有LNG换热单元和载冷剂加热单元；载冷剂罐壳体连通载冷剂罐入口管路、载冷剂罐出口管路，壳体内存储有载冷剂；载冷剂经由循环泵加压输送进入水浴式换热器经加热单元汽化；控制单元与载冷剂循环泵控制连接。本实用新型专利技术采用载冷剂直接对LNG局部加热汽化后对储存容器气相进行增压的方案解决了LNG储存容器增压速度慢、低液位不能增压的问题，实现了LNG储存容器主动式快速增压的功能。了LNG储存容器主动式快速增压的功能。了LNG储存容器主动式快速增压的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种LNG储存容器HPB增压系统


[0001]本技术涉及LNG供气领域，尤其涉及一种LNG储存容器HPB增压系统。

技术介绍

[0002]随着我国能源消费结构的深入转型，LNG作为一种清洁能源，其凭借热值高、价格低廉、燃烧后污染小和环境友好性等优点得到了长足的发展而广泛应用于各个领域。作为燃料，LNG安全、高效、清洁无污染，不仅推动了我国能源结构的转型，同时还有效减少了燃烧废气排放所造成的环境污染。
[0003]LNG储存容器在供气过程中，由于LNG液体的消耗导致LNG气相空间增大，压力降低，保证LNG气相空间的压力稳定是LNG供气系统正常工作的关键。原有技术中利用LNG饱和压力原理使用LNG饱和液体供液时，随着LNG气相空间压力下降，LNG液体会自动汽化为气态填充LNG储存容器气相空间维持压力稳定，但由于目前LNG储运、加注环节的条件制约，目前市场供应的LNG液体大部分为过冷态不饱和液体，因此LNG储存容器供气时需要LNG储存容器气相增压系统。
[0004]现有技术普遍采用外置增压汽化器的方式实现LNG储存容器气相增压，利用储存容器内LNG液柱静压差将LNG压进增压汽化器（增压汽化器加热方式有空温式、水浴式两种）汽化为气态天然气后返回LNG储存容器气相空间，反复循环完成LNG储存容器气相增压过程。该技术中推动LNG液体进入增压器的驱动力来自于储存容器内LNG液柱静压差，如LNG储存容器在刚加注完LNG时，储存容器内气相冷凝，压力下降快，遇到供气流量需求大，会出现增压不及时，LNG储存容器气相压力下降的现象，另随着LNG液位的降低，LNG储存容器气相空间逐步增加，增压速度逐渐降低，在LNG液位较低的时候，储存容器内LNG液柱静压差不足以克服LNG增压管道的阻力时，会出现低液位无法增压的现象；这些现象均影响到供气系统的正常工作。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中LNG储存容器供气过程中增压速度慢以及低液位不能实现增压功能的问题，本技术提供了一种LNG储存容器HPB增压系统来解决上述问题。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LNG储存容器HPB增压系统，包括LNG储存容器，所述LNG储存容器用于存储LNG并且与LNG第一管路连通，LNG储存容器内的液相LNG形成液相空间，LNG储存容器内的气相LNG形成气相空间，所述LNG管路上靠近所述LNG储存容器的一端设置有手动第一截止阀；
[0007]所述LNG储存容器内还具有载冷剂放热单元和增压气体导流管，所述增压气体导流管的顶部连通LNG储存容器的气相空间，所述增压气体导流管的底部连通LNG储存容器的液相空间，所述增压气体导流管用于将载冷剂放热单元加热LNG后汽化的气体快速导流进入LNG储存容器的气相空间，所述载冷剂放热单元放置在所述增压气体导流管的底部位置
并且浸没在液相LNG中，所述载冷剂放热单元的进口端与LNG储存容器的载冷剂入口管路连通，所述载冷剂放热单元的出口端与LNG储存容器载冷剂出口管路连通；
[0008]水浴式换热器，所述水浴式换热器内具有LNG换热单元和载冷剂加热单元，所述LNG换热单元的进口端通过LNG第一管路连通所述LNG储存容器，所述LNG换热单元的出口端与LNG第二管路连通，载冷剂加热单元的进口端连通载冷剂循环泵，所述载冷剂加热单元的出口端与LNG储存容器载冷剂入口管路连通，所述水浴式换热器还连接有热水单元，所述热水单元用于和所述水浴式换热器进行换热；
[0009]载冷剂罐，所述载冷剂罐内具有容腔，所述容腔内装有气液转换特性的载冷剂，所述载冷剂包括呈现气态的气相载冷剂和呈现液态的液相载冷剂，所述载冷剂的气态和液态可相互转换，所述载冷剂罐的出口端通过所述冷剂循环泵连通载冷剂加热单元的进口端，所述载冷剂罐的进口端依次通过载冷剂罐入口管路、手动第三截止阀和LNG储存容器载冷剂出口管路连通所述载冷剂放热单元，所述载冷剂循环泵、载冷剂加热单元、载冷剂放热单元和载冷剂罐连通所构成的回路中具有载冷剂；
[0010]控制单元，所述控制单元与所述载冷剂循环泵控制连接。
[0011]作为优选，具备对LNG储存容器气相增压的功能，还包括动力单元，所述动力单元通过LNG第二管路与所述LNG换热单元连通，所述LNG储存容器内的液态LNG通过LNG第一管路经由水浴式换热器中的LNG换热单元与热水单元换热汽化至设定温度后形成气态天然气供动力单元使用；
[0012]所述载冷剂循环泵用于将载冷剂加压后经由载冷剂泵出口管路输送进入放置在水浴式换热器中的载冷剂加热单元，所述热水单元用于将载冷剂加热气化后经由LNG储存容器载冷剂入口管路进入放置在LNG储存容器液相空间的载冷剂放热单元，所述增压气体导流管用于将载冷剂放热单元对LNG局部加热汽化后的气体快速导流进入LNG储存容器的气相空间，所述LNG储存容器载冷剂出口管路用于将放热后的载冷剂经由载冷剂罐入口管路输送回载冷剂罐。
[0013]作为优选，还具备LNG储存容器气相预增压功能，动力单元处于停止工作状态时，对LNG储存容器进行气相预增压至设定压力；
[0014]所述载冷剂罐的出口端依次通过载冷剂罐出口管路、手动第二截止阀和载冷剂泵入口管路连通所述冷剂循环泵的进口端，所述载冷剂循环泵的出口端通过载冷剂泵出口管路连通载冷剂加热单元的进口端，所述载冷剂罐的进口端依次通过载冷剂罐入口管路、手动第三截止阀和LNG储存容器载冷剂出口管路连通所述载冷剂放热单元。
[0015]作为优选，还具备自动控制功能，所述LNG储存容器上设有压力传感器，所述压力传感器用于监测所述LNG储存容器的气相压力，所述控制单元与所述压力传感器通信连通，所述控制单元与载冷剂循环泵控制连接，依据所述压力传感器监测的LNG储存容器气相压力数据控制载冷剂循环泵的工作启停，所述载冷剂罐上设有安全阀，所述安全阀用于当所述气相载冷剂压力超标时自动起跳泄压。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]其一、动力系统加速快。供气系统变工况响应速度快，应用在天然气车辆为例，踩油门的瞬时加油能力强，加速效果好。载冷剂在水浴式换热器吸热汽化后进入LNG储存容器，将增压气体导流管内的LNG局部加热汽化后导流进入LNG储存容器气相空间，实现主动
式快速增压，解决了传统增压系统增压速度慢的问题，保证LNG供气系统平稳、安全运行，系统效率高且流程简单。
[0018]其二、供气系统启动快。具备可控的LNG储存容器气相预增压，应用在天然气车辆为例，车辆发动后快速具备正常供气能力。在动力单元停止工作时可实现LNG储存容器气相预增压，使用载冷剂加热LNG储存容器液相，将LNG局部加热汽化后导流进入LNG储存容器气相空间，实现可控的LNG储存容器气相预增压。
[0019]其三、续航里程长。供气系统有效使用LNG液体量增加20%以上，应用在天然气车辆为例，车辆续航里程延长200公里以上。载冷剂在水浴式换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG储存容器HPB增压系统，其特征在于，包括：LNG储存容器，所述LNG储存容器用于存储LNG并且与LNG管路连通，LNG储存容器内的液相LNG形成液相空间，LNG储存容器内的气相LNG形成气相空间；所述LNG储存容器内还具有载冷剂放热单元和增压气体导流管，所述增压气体导流管的顶部连通LNG储存容器的气相空间，所述增压气体导流管的底部连通LNG储存容器的液相空间，所述增压气体导流管用于将载冷剂放热单元加热LNG后汽化的气体快速导流进入LNG储存容器的气相空间，所述载冷剂放热单元放置在所述增压气体导流管的底部位置并且浸没在液相LNG中，所述载冷剂放热单元的进口端与LNG储存容器的载冷剂入口管路连通，所述载冷剂放热单元的出口端与LNG储存容器载冷剂出口管路连通；水浴式换热器，所述水浴式换热器内具有LNG换热单元和载冷剂加热单元，所述LNG换热单元的进口端通过管路连通所述LNG储存容器，所述LNG换热单元的出口端与管路连通，载冷剂加热单元的进口端连通载冷剂循环泵，所述载冷剂加热单元的出口端与LNG储存容器载冷剂入口管路连通，所述水浴式换热器还连接有热水单元，所述热水单元用于和所述水浴式换热器进行换热；载冷剂罐，所述载冷剂罐内具有容腔，所述容腔内装有气液转换特性的载冷剂，所述载冷剂包括呈现气态的气相载冷剂和呈现液态的液相载冷剂，所述载冷剂的气态和液态可相互转换，所述载冷剂罐的出口端通过所述冷剂循环泵连通载冷剂加热单元的进口端，所述载冷剂罐的进口端依次通过载冷剂罐入口管路和LNG储存容器载冷剂出口管路连通所述载冷剂放热单元，所述载冷剂循环泵、载冷剂加热单元、载冷剂放热单元和载冷剂罐连通所构成的回路中具有载冷剂；控制单元，所述控制单元与所述载冷剂循环泵控制连接。2.如权利要求1所述的一种LNG储存容器HPB增压...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋春辉，
申请(专利权)人：酷豹低碳新能源装备科技常州有限公司，
类型：新型
国别省市：