一种低温BOG直接增压系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种低温BOG直接增压系统，包括低温BOG双螺杆压缩机、喷油双螺杆压缩机、油分离器和冷凝器，所述低温BOG双螺杆压缩机包括第一进气口和第一排气口，所述喷油双螺杆压缩机包括第二进气口、第二排气口和供油口，所述冷凝器包括油冷进油口和油冷出油口，所述油分离器包括油分进气口、油分出气口和润滑油出口，所述第一进气口、第一排气口、第二进气口、第二排气口、油分进气口和油分出气口依次连通形成低温气体压缩路，所述润滑油出口、油冷进油口、油冷出油口和供油口依次连通形成润滑油循环回路。本实用新型专利技术低温BOG直接增压系统能够直接对从低温LNG储罐中溢出的低温BOG进行压缩，无需对低温BOG进行预热处理，压缩效率高，并具有明显的节能效果。并具有明显的节能效果。并具有明显的节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低温BOG直接增压系统


[0001]本技术涉及一种低温BOG直接增压系统，属于BOG回收系统


技术介绍

[0002]液化天然气(英文全称Liquefied Natura l Gas，简称LNG)是目前公认的地球上最干净的化石原料，是今后全球能源发展的重要方向，其生产量、需求量逐年递增。LNG在储存运输过程中(如LNG接收站、LNG船)以及在生产过程中，低温LNG储罐都不可避免的会和外界进行热交换，导致LNG储存容器内部分低温液态天然气蒸发成为低温闪蒸汽(英文全称Boi l ed Off Gas，简称BOG)。BOG形成后会增加储存容器压力，对设备运行存在很大安全隐患，必须将多余的BOG排放出去，目前后端处理工艺主要有三种：火炬燃烧、压缩进管网、增压后再冷凝的方式。
[0003]LNG储罐的BOG温度一般为
‑
160℃～
‑
130℃，市面上多采用低温往复或低温迷宫式压缩机对BOG进行增压，但低温往复或低温迷宫式压缩机存在易损件多、成本高的缺点，目前应用不多；喷油双螺杆压缩机由于易损件少、可靠性高，在BOG增压应用中逐渐增多，喷油螺杆压缩机由于喷入润滑油能起到润滑、密封、降噪作用，可适用于单级最大压力为15bar的工况，且压缩过程为多变过程，压缩机效率高。但是现有的喷油双螺杆压缩机因材质、润滑油等原因无法直接压缩低温BOG，压缩机入口温度一般不低于
‑
40℃，不能直接用于压缩低温BOG，必须在压缩机前配套复热器，将低温BOG复热到常温后才能进入压缩机，这也是目前BOG增压应用中主要的应用方式。低温BOG复热后，一定质量的气体的体积流量将显著增大，导致压缩机机型增大，并增大压缩机轴功率。
[0004]另外，对于火炬燃烧、压缩进管网、增压后再冷凝的应用工艺，一般需要首先将BOG增压到8～14bar,由于低温BOG压缩机为无油结构，单级压缩比一般不超过3，而低温BOG压力一般为微正压，所以要实现增压到较高压力(8～14bar)，必须采用多级压缩。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
[0006]本技术提供的技术方案如下：一种低温BOG直接增压系统，包括低温BOG双螺杆压缩机、喷油双螺杆压缩机、油分离器和冷凝器，所述低温BOG双螺杆压缩机包括第一进气口和第一排气口，所述喷油双螺杆压缩机包括第二进气口、第二排气口和供油口，所述冷凝器包括油冷进油口和油冷出油口，所述油分离器包括油分进气口、油分出气口和润滑油出口，所述第一进气口、第一排气口、第二进气口、第二排气口、油分进气口和油分出气口依次连通形成低温气体压缩路，所述润滑油出口、油冷进油口、油冷出油口和供油口依次连通形成润滑油循环回路。
[0007]本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：在排气压力5～20bar范围内，采用两级双螺杆压缩机的方案，其中第一级为低温BOG双螺杆压缩机，第二
级为喷油双螺杆压缩机，低温BOG首先经过第一级低温BOG双螺杆压缩机增压后，排气温度升高，从第一级低温BOG双螺杆压缩机排出的气体可直接进入第二级的喷油双螺杆压缩机进行再次增压，第二级的喷油双螺杆压缩机可以采用市场上能够购买到的现有的机型，当然，第二级的喷油双螺杆压缩机也可以采用与第一级的低温BOG双螺杆压缩机，只要能满足压缩要求即可。本技术的低温BOG直接增压系统能够直接压缩低温气体，压缩机入口气体最低温度为
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196℃，可广泛应用于低温BOG直接增压，系统压缩机效率高、结构紧凑、噪音低、工作可靠、维护方便。
[0008]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0009]进一步的，所述低温BOG双螺杆压缩机，包括机壳，所述机壳内设有转子腔，所述转子腔的一端为进气端，所述转子腔的另一端为排气端，所述转子腔内安装一对间隙啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子通过第一转子轴被安装在所述转子腔内，所述阳转子通过第二转子轴被安装在所述转子腔内，所述阴转子和阳转子具有相反旋向的螺旋形齿，从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙逐渐变大。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是，本技术的压缩机从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙逐渐变大，转子装配状态下的设计间隙与实际工作状态下的间隙不同，压缩机的进气端为压缩过程的低温段，在工作时阴转子和阳转子位于压缩过程低温段的间隙将由于冷缩而增大，所以将阴转子和阳转子设计间隙设计的小一些，压缩机的排气端为压缩过程的高温段，在工作时阴转子和阳转子位于压缩过程高温段的间隙将由于热胀而减小，所以将阴转子和阳转子设计间隙设计的大一些，这样在压缩机工作时，阴转子和阳转子间的啮合间隙从进气端至排气端均处于最优状态，提高压缩机工作效率，本技术可直接压缩低温气体，压缩机入口气体最低温度为
‑
196℃，可广泛应用于低温BOG直接增压，压缩机工作效率高、结构紧凑、噪音低、工作可靠、维护方便。
[0011]进一步的，从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙变化值根据转子工作温度确定，满足：
[0012]Δc＝c
‑
α(T0‑
T)l
[0013]式中：Δc为阴转子和阳转子之间的啮合间隙变化值，T为转子工作温度，T的单位为℃，T0为室温，T0的单位为℃，l为型线法向尺寸，l的单位为m，α为转子的热膨胀系数，α的单位为1/℃。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是，压缩机的进气端为压缩过程的低温段，压缩机的排气端为压缩过程的高温段，转子工作温度从进气端到排气端逐渐升高，转子设计间隙从进气端到排气端逐渐增大，这样在压缩机工作时，转子工作间隙从进气端至排气端均处于最优状态。
[0015]进一步的，还包括冷媒进气管，所述冷媒进气管与所述第一进气口连接，所述冷媒进气管通过旁通管路与所述第二进气口连通，所述旁通管路上设有旁通止回阀。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是，压缩机组启动时，先启动喷油双螺杆压缩机，再启动低温BOG双螺杆压缩机。
[0017]进一步的，所述第一进气口的入口处设有第一进气止回阀，所述第二进气口的入口处还设有第二进气止回阀。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是，第一进气止回阀用于防止低温BOG双螺杆压
缩机内的气体倒流，所述第二进气止回阀用于防止喷油螺杆压缩机内气体和润滑油倒流。
[0019]进一步的，所述油分出气口处连接机组排气管，所述机组排气管上设有排气止回阀。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是，防止气体回流。
[0021]进一步的，所述阴转子和阳转子之间不接触，所述第一转子轴和第二转子轴之间还通过齿轮组传动连接。
[0022]进一步的，所述机壳内还设有第一轴承腔和第二轴承腔，所述第一轴承腔和第二轴承腔分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温BOG直接增压系统，其特征在于，包括低温BOG双螺杆压缩机(14)、喷油双螺杆压缩机(15)、油分离器(17)和冷凝器(16)，所述低温BOG双螺杆压缩机(14)包括第一进气口(101)和第一排气口(301)，所述喷油双螺杆压缩机(15)包括第二进气口(1501)、第二排气口(1502)和供油口(1503)，所述冷凝器(16)包括油冷进油口(1601)和油冷出油口(1602)，所述油分离器(17)包括油分进气口(1701)、油分出气口(1702)和润滑油出口(1703)，所述第一进气口(101)、第一排气口(301)、第二进气口(1501)、第二排气口(1502)、油分进气口(1701)和油分出气口(1702)依次连通形成低温气体压缩路，所述润滑油出口(1703)、油冷进油口(1601)、油冷出油口(1602)和供油口(1503)依次连通形成润滑油循环回路。2.根据权利要求1所述的低温BOG直接增压系统，其特征在于，所述低温BOG双螺杆压缩机(14)，包括机壳，所述机壳内设有转子腔，所述转子腔的一端为进气端(A)，所述转子腔的另一端为排气端(B)，所述转子腔内安装一对间隙啮合的阴转子(7)和阳转子(9)，所述阴转子(7)通过第一转子轴被安装在所述转子腔内，所述阳转子(9)通过第二转子轴被安装在所述转子腔内，所述阴转子(7)和阳转子(9)具有相反旋向的螺旋形齿，从进气端(A)到排气端(B)，所述阴转子(7)和阳转子(9)之间的啮合间隙逐渐变大。3.根据权利要求2所述的低温BOG直接增压系统，其特征在于，从进气端(A)到排气端(B)，所述阴转子(7)和阳转子(9)之间的啮合间隙变化值根据转子工作温度T确定，满足：Δc＝c
‑
α(T0‑
T)l式中：Δc为阴转子和阳转子之间的啮合间隙变化值，c为阴转子和阳转子之间的啮合间隙的设计值，T为转子工作温度，T的单位为℃，T0为室温，T0的单位为℃，l为型线法向尺寸，l的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会明，曲宏伟，剧成成，缪会军，郭洋洋，陈玉红，韩要坤，刘富林，钱金宝，张松林，孙瑞君，
申请(专利权)人：冰轮环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：