一种精准可控LNG取样气化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种精准可控LNG取样气化装置，包括：取样内管，所述取样内管的入口端与LNG取样总管连接，所述取样内管被配置为提取所述LNG取样总管中的深冷LNG样品；气化机构，与所述取样内管的出口端连接，所述气化机构被配置为气化所述取样内管输送来的深冷LNG样品；流量控制机构，设置在位于所述气化机构上游的所述取样内管上，所述流量控制机构被配置为对所述取样内管输送来的深冷LNG样品进行流量控制及对气化后的天然气样品进行完整性保护。本实用新型专利技术不仅能够取得具有完整性的LNG样品，并且能够将其气化为具有代表性的气态天然气样品。然气样品。然气样品。

【技术实现步骤摘要】
一种精准可控LNG取样气化装置


[0001]本技术涉及一种LNG取样装置，尤其是关于一种流量精准可控且确保样品完整性的精准可控LNG取样气化装置，属于LNG取样和分析


技术介绍

[0002]随着国家对清洁能源利用的高度重视，LNG产业链中的各个环节都需要进行产品能量分析和计量。除了已应用的LNG码头贸易交接计量之外，LNG槽车液态分销、LNG加注、FLNG/FSRU/LNG运输船、LNG罐箱等新兴产业也迫切需要规范化的LNG能量分析计量技术和产品，因此对LNG取样产品的系列化需求日益加大。为此，LNG取样、气化和能量分析计量装置的需求日益增多。
[0003]LNG取样、气化和能量分析计量装置是利用LNG取样探头及集成于分析小屋的取样分析流程设备，对管道中的LNG介质进行组分和发热量分析，分析包括实时在线分析和离线实验室分析两种。而实现LNG能量分析计量的第一步是取到完整性的LNG样品，再完全高效气化，得到具有代表性的气态天然气样品，供色谱分析仪分析样品的组分。然而，现有的LNG取样气化分析产品存在以下不足之处：
[0004]①
现有技术多针对抑制LNG提前分馏的方法进行阐述，虽然在绝热方式上做了改进创新(例如采用真空绝热结构或将LNG管线浸入到LNG深冷液体等方式)，从绝热效果上抑制LNG的提前分馏，但未对LNG取样、气化过程中的流体采取任何控制措施。
[0005]②
现有技术在LNG取样后无法实现对取样液体流量的一体化调节控制，在特殊工况取样或取样工况发生流速、压力、温度波动后容易给气化器功率带来过高负荷。
[0006]③
现有技术在LNG取样及气化后缺少对气体样本完整性的保护措施，导致气化后的天然气可能回窜到LNG液相区，不仅影响气化后样品的代表性，也将气态热量传递给LNG液相区，影响过冷度的深冷水平。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本技术的目的是提供一种精准可控LNG取样气化装置，该装置不仅能够取得具有完整性的LNG样品，并且能够将其气化为具有代表性的气态天然气样品。
[0008]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种精准可控LNG取样气化装置，包括：取样内管，所述取样内管的入口端与LNG取样总管连接，所述取样内管被配置为提取所述LNG取样总管中的深冷LNG样品；气化机构，与所述取样内管的出口端连接，所述气化机构被配置为气化所述取样内管输送来的深冷LNG样品；流量控制机构，设置在位于所述气化机构上游的所述取样内管上，所述流量控制机构被配置为对所述取样内管输送来的深冷LNG样品进行流量控制及对气化后的天然气样品进行完整性保护。
[0009]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述流量控制机构包括：通道元件，所述通道元件上形成入口通道、出口通道和中间通道，所述入口通道与所述出口通道同向且错轴布置，所述入口通道与所述出口通道通过所述中间通道相连通，且所述中间通道分别
与所述入口通道和出口通道相垂直；启闭元件，可滑动地设置在所述中间通道中；调节元件，与所述启闭元件连接，用于向所述启闭元件提供在初始状态下关断所述入口通道与所述出口通道之间的所述中间通道的预紧力并调节该预紧力。
[0010]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述调节元件包括：调节螺钉，螺纹连接在位于所述启闭元件外侧的所述中间通道内，所述调节螺钉能够在所述中间通道内旋进或旋出；弹簧，连接在所述调节螺钉和启闭元件之间，所述弹簧的一端与所述调节螺钉连接，所述弹簧的另一端与所述启闭元件连接，所述弹簧用于向所述启闭元件提供在初始状态下关断中所述间通道的预紧力；位置指示器，与所述调节螺钉的外端连接，所述位置指示器用于预设所述弹簧的最大行程位置对应的预紧力。
[0011]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述位置指示器与所述调节螺钉根据下式(1)调节所述弹簧的有效圈数，以改变所述弹簧的行程，最终实现根据入口压力控制深冷LNG样品流量的功能：
[0012]x＝P/K
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(1)
[0013]K＝(G*d)/[8*(D/d)^3*n]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0014]式中，x表示弹簧的行程；P表示介质从入口通道流入的最大设计压力；K表示弹簧的刚度；G表示弹簧的弹性系数；d表示弹簧的簧丝直径；D表示弹簧的中径；n表示弹簧的有效圈数。
[0015]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述启闭元件的最大开启位置不超过所述出口通道的外侧边界。
[0016]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述气化机构包括气化器加热结构、控温模块、入口温度检测元件、入口压力检测元件、出口温度检测元件、出口压力检测元件、流量检测元件和电气元件控制器；其中，所述气化器加热结构的入口端与所述取样内管的出口端连接，所述气化器加热结构的输入端与所述控温模块电连接，所述入口温度检测元件和入口压力检测元件设置在所述气化器加热结构的入口端处，所述出口温度检测元件、出口压力检测元件和流量检测元件设置在所述气化器加热结构的出口端处，所述电气元件控制器分别与所述控温模块、入口温度检测元件、入口压力检测元件、出口温度检测元件、出口压力检测元件和流量检测元件电连接。
[0017]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述气化器加热结构采用电加热固体传热结构，所述气化器加热结构包括：螺旋式盘绕通道结构，所述螺旋式盘绕通道结构的入口端与所述取样内管的出口端连接；外部填充传热材料，包裹在所述螺旋式盘绕通道结构的外部；电热元件，所述电热元件的加热端插设在所述外部填充传热材料中，所述电热元件的输入端与所述控温模块电连接。
[0018]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，根据所述流量检测元件的检测值核算进入所述气化器加热结构的深冷LNG样品是否完全气化，核算方法是经过所述入口温度检测元件、入口压力检测元件、出口温度检测元件和出口压力检测元件修正过的深冷LNG样品流量与气化后的天然气样品经所述流量检测元件检测到的检测值一致。
[0019]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，所述取样内管的入口端通过管路接口法兰与所述LNG取样总管连接，且在位于所述管路接口法兰和气化机构之间的所述取样内管外部套设有外部保护套。
[0020]所述的精准可控LNG取样气化装置，优选地，在所述取样内管上设置有至少一个隔离阀门，用于控制所述取样内管的关断。
[0021]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0022]1、本技术在位于气化机构上游的取样内管上设置了流量控制机构，该流量控制机构兼具流量控制和抑制天然气回流的功能，不仅能够对取样内管输送来的深冷LNG样品进行流量控制，而且还能对气化后的天然气样品进行完整性保护。
[0023]2、本技术设计了一个独立的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准可控LNG取样气化装置，其特征在于，包括：取样内管(6)，所述取样内管(6)的入口端与LNG取样总管连接，所述取样内管(6)被配置为提取所述LNG取样总管中的深冷LNG样品；气化机构(3)，与所述取样内管(6)的出口端连接，所述气化机构(3)被配置为气化所述取样内管(6)输送来的深冷LNG样品；流量控制机构(1)，设置在位于所述气化机构(3)上游的所述取样内管(6)上，所述流量控制机构(1)被配置为对所述取样内管(6)输送来的深冷LNG样品进行流量控制及对气化后的天然气样品进行完整性保护。2.根据权利要求1所述的精准可控LNG取样气化装置，其特征在于，所述流量控制机构(1)包括：通道元件(11)，所述通道元件(11)上形成入口通道(1
‑
1)、出口通道(1
‑
2)和中间通道(1
‑
3)，所述入口通道(1
‑
1)与所述出口通道(1
‑
2)同向且错轴布置，所述入口通道(1
‑
1)与所述出口通道(1
‑
2)通过所述中间通道(1
‑
3)相连通，且所述中间通道(1
‑
3)分别与所述入口通道(1
‑
1)和出口通道(1
‑
2)相垂直；启闭元件(12)，可滑动地设置在所述中间通道(1
‑
3)中；调节元件(13)，与所述启闭元件(12)连接，用于向所述启闭元件(12)提供在初始状态下关断所述入口通道(1
‑
1)与所述出口通道(1
‑
2)之间的所述中间通道(1
‑
3)的预紧力并调节该预紧力。3.根据权利要求2所述的精准可控LNG取样气化装置，其特征在于，所述调节元件(13)包括：调节螺钉(13
‑
1)，螺纹连接在位于所述启闭元件(12)外侧的所述中间通道(1
‑
3)内，所述调节螺钉(13
‑
1)能够在所述中间通道(1
‑
3)内旋进或旋出；弹簧(13
‑
2)，连接在所述调节螺钉(13
‑
1)和启闭元件(12)之间，所述弹簧(13
‑
2)的一端与所述调节螺钉(13
‑
1)连接，所述弹簧(13
‑
2)的另一端与所述启闭元件(12)连接，所述弹簧(13
‑
2)用于向所述启闭元件(12)提供在初始状态下关断中所述间通道(1
‑
3)的预紧力；位置指示器(13
‑
3)，与所述调节螺钉(13
‑
1)的外端连接，所述位置指示器(13
‑
3)用于预设所述弹簧(13
‑
2)的最大行程位置对应的预紧力。4.根据权利要求3所述的精准可控LNG取样气化装置，其特征在于，所述位置指示器(13
‑
3)与所述调节螺钉(13
‑
1)根据下式(1)调节所述弹簧(13
‑
2)的有效圈数，以改变所述弹簧(13
‑
2)的行程，最终实现根据入口压力控制深冷LNG样品流量的功能：x＝P/K
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【专利技术属性】
技术研发人员：田靖，刘冰，邢楠，王大江，吴立玮，张伟康，李小冲，廖伦丰，汪杨柱，陈艺生，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：