一种用于液氨储运的挥发气处理系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于液氨储运的挥发气处理系统和方法，包括绝缘储罐、气液分离器、挥发气压缩机、换热器、高压液氨储罐、节流阀、低压液氨储罐，绝缘储罐上端和气液分离器之间连接有挥发气收集管路，气液分离器包括气体出口和液体出口，气液分离器的气体出口、挥发气压缩机、换热器、高压液氨储罐、低压液氨储罐通过管道依次连接设置，节流阀安装在高压液氨储罐和低压液氨储罐之间的管道上；低压液氨储罐通过第二回舱管路连接到绝缘储罐内部,气液分离器的液体出口连接有第一回舱管路，第一回舱管路与第二回舱管路连接。本发明专利技术的处理系统和处理方法通过对挥发产生的氨气进行处理，然后再回流到绝缘储罐内，避免绝缘储罐内的舱压超出设定安全值。定安全值。定安全值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于液氨储运的挥发气处理系统和方法


[0001]本专利技术涉及船舶工程装备
，具体涉及一种用于液氨储运的挥发气处理系统和方法。

技术介绍

[0002]氨易于液化，在一个大气压下，可以将气态氨冷却至
‑
33℃，或在常温下加压到0.7
‑
0.8MPa，氨气就能液化成无色的液体（液氨），液氨的体积约为同量气态氨体积的1/922，因此，氨气主要是以液态来进行储运。储运氨的方法可以分为全压式、半冷半压式和全冷式三种方式，对应不同的运输方式，需要选用不同型式、不同设计压力和不同设计温度的液氨储罐。
[0003]全冷式储运方式具有舱压低、单舱容积大的特点，其储罐设计压力通常为0.25bar，最高不超过0.7bar，相较于其他型式设计压力更高的储罐，全冷式储罐在运行过程中对压力变化最敏感。因此需要将储罐压力控制在设计范围内，防止氨气超压而发生排放事故，就需要一套切实有效的液氨储运挥发气处理系统对储运过程中产生的挥发气进行有效处理，保障液氨储运过程中设施和人员的安全。

技术实现思路

[0004]为了实现液氨储运过程中舱压的控制，避免舱压过压，保障设备和人员安全，本专利技术提供了一种用于液氨储运的挥发气处理系统和方法，对储运过程中产生的挥发气进行压缩、回流，实现舱压的控制。
[0005]本专利技术的技术目的是通过以下技术方案实现的：一种用于液氨储运的挥发气处理系统，包括绝缘储罐、气液分离器、挥发气压缩机、换热器、高压液氨储罐、节流阀、低压液氨储罐，绝缘储罐上端和气液分离器之间连接有挥发气收集管路，气液分离器包括气体出口和液体出口，气液分离器的气体出口、挥发气压缩机、换热器、高压液氨储罐、低压液氨储罐通过管道依次连接设置，节流阀安装在高压液氨储罐和低压液氨储罐之间的管道上；低压液氨储罐通过第二回舱管路连接到绝缘储罐内部,气液分离器的液体出口连接有第一回舱管路，第一回舱管路与第二回舱管路连接。
[0006]进一步地，高压液氨储罐还连接有高压压力平衡管路，高压压力平衡管路一端连接高压液氨储罐，高压压力平衡管路的另外一端连接到挥发气压缩机和换热器之间的管路上。
[0007]进一步地，低压液氨储罐和气液分离器之间还连接有低压压力平衡管路。
[0008]进一步地，换热器包括第一换热器和第二换热器，第一换热器和第二换热器并联设置，第一换热器和第二换热器择一选用，第一换热器为风冷换热器，第二换热器为液冷换热器。
[0009]进一步地，挥发气压缩机和换热器之间的管路上安装有三通阀，三通阀包括进口
O、出口a、出口b，挥发气压缩机通过管道连接进口O，第一换热器和第二换热器分别通过管道连接出口a和出口b。
[0010]进一步地，绝缘储罐还设有用以监测绝缘储罐内压力的压力检测装置，挥发气压缩机根据压力检测装置检测的压力调节负荷；绝缘储罐内压力超出设定值后挥发气压缩机工作，绝缘储罐内压力增大挥发气压缩机的负荷增大；绝缘储罐内压力减小挥发气压缩机负荷减小。
[0011]进一步地，第一回舱管路上还设有液位控制阀和单向止回阀，液位控制阀还连接有用以监测气液分离器内液位高度的液位检测装置，气液分离器内液位超出设定值后液位控制阀打开。
[0012]进一步地，第二回舱管路一端延伸绝缘储罐内靠近绝缘储罐底部的位置。
[0013]本专利技术还提供了一种用于液氨储运的挥发气处理方法，该方法包括：步骤1、从存放液氨的绝缘储罐的内部上端将挥发的液氨进行气液分离，分离出来的液氨回流至绝缘储罐，分离出来的氨气进行增压压缩；步骤2、增压压缩后的氨气经过换热器进行降温形成液氨；步骤3、液氨降压后回流至绝缘储罐。
[0014]进一步地，在步骤2中，换热时采用风冷或者液冷进行换热，进行风冷换热时，换热产生的风用以外部供热。
[0015]进一步地，在步骤3中，液氨临时存储在高压液氨储罐内，从高压液氨储罐排出后进行降压后再临时存储在低压液氨储罐内，再由低压液氨储罐将液氨回流至绝缘储罐内。
[0016]进一步地，液氨进入高压液氨储罐和低压液氨储罐时分别进行气压平衡以减小液氨进入时的阻力。
[0017]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的处理系统和处理方法通过对挥发产生的氨气进行处理，然后再回流到绝缘储罐内，避免绝缘储罐内的舱压超出设定安全值。
[0018]2、回流后的液氨从送达绝缘储罐的底部，利用绝缘储罐内液位高度的静压，有效减少返回绝缘储罐内的液氨再次快速挥发，实现对绝缘储罐内舱压的控制。
[0019]3、本专利技术中第一换热器和第二换热器采用不同的换热媒介，使用风冷换热产生的热风还可以用于外部供热，实现能源的充分利用。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的用于液氨储运的挥发气处理系统组成示意图。
[0021]图中，1、绝缘储罐；2、气液分离器；3、挥发气压缩机；4、三通阀；5、第一换热器；6、第二换热器；7、高压液氨储罐；8、节流阀；9、低压液氨储罐；10、液位传感器；11、液位控制阀；12、单向止回阀；13、压力检测装置；L1、挥发气收集管路；L2、高压压力平衡管路；L3、低压压力平衡管路；L4、第一回舱管路；L5、第二回舱管路。
实施方式
[0022]下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步描述：
本实施例中所提及的高压、低压均为相对压强，增压后相对于增压前属于高压，增压前相比与增压后属于低压，减压后相比与减压前属于低压，减压前相比与减压后属于高压。
[0023]一种用于液氨储运的挥发气处理系统，如图1所示，包括绝缘储罐1、气液分离器2、挥发气压缩机3、换热器、高压液氨储罐7、节流阀8、低压液氨储罐9，其中，绝缘储罐1可以是IMO（国际海事组织）定义的A型、B型、C型和薄膜型围护系统的任意一种，绝缘储罐1设置在船体结构内部，用以储存液氨。气液分离器2包覆有绝缘，用于收集、分离来自绝缘储罐中产生的挥发气。挥发气压缩机3采用变频控制，根据绝缘储罐1内的压力调整压缩机的转速和排量，挥发气压缩机3可以是螺杆式或活塞式，有油或无油润滑，当采用有油润滑的压缩机时，在压缩机出口设置一个油气分离器，防止滑油进入绝缘储罐内。
[0024]作为优选，绝缘储罐1还设有用以监测绝缘储罐内压力的压力检测装置13，压力检测装置13安装在绝缘储罐1上，压力检测装置如压力传感器，挥发气压缩机3根据压力检测装置检测的压力调节负荷；绝缘储罐1内压力超出设定值后挥发气压缩机工作，绝缘储罐1内压力增大挥发气压缩机3的负荷增大；绝缘储罐1内压力减小挥发气压缩机3的负荷减小。
[0025]绝缘储罐1上端和气液分离器2之间连接有挥发气收集管路L1，气液分离器2包括气体出口和液体出口，气液分离器的气体出口、挥发气压缩机3、换热器、高压液氨储罐7、低压液氨储罐9通过管道依次连接设置，节流阀安装在高压液氨储罐7和低压液氨储罐9之间的管道上；低压液氨储罐9通过第二回舱管路L5连接到绝缘储罐1的内部,气液分离器2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液氨储运的挥发气处理系统，其特征在于，包括绝缘储罐、气液分离器、挥发气压缩机、换热器、高压液氨储罐、节流阀、低压液氨储罐，所述绝缘储罐上端和气液分离器之间连接有挥发气收集管路，所述气液分离器包括气体出口和液体出口，所述气液分离器的气体出口、挥发气压缩机、换热器、高压液氨储罐、低压液氨储罐通过管道依次连接设置，所述节流阀安装在高压液氨储罐和低压液氨储罐之间的管道上；所述低压液氨储罐通过第二回舱管路连接到绝缘储罐内部,所述气液分离器的液体出口连接有第一回舱管路，所述第一回舱管路与第二回舱管路连接。2.根据权利要求1所述的一种用于液氨储运的挥发气处理系统，其特征在于，所述高压液氨储罐还连接有高压压力平衡管路，所述高压压力平衡管路一端连接高压液氨储罐，所述高压压力平衡管路的另外一端连接到挥发气压缩机和换热器之间的管路上。3.根据权利要求2所述的一种用于液氨储运的挥发气处理系统，其特征在于，所述低压液氨储罐和气液分离器之间还连接有低压压力平衡管路。4.根据权利要求2所述的一种用于液氨储运的挥发气处理系统，其特征在于，所述换热器包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器和第二换热器并联设置，所述第一换热器和第二换热器择一选用，所述第一换热器为风冷换热器，所述第二换热器为液冷换热器。5.根据权利要求4所述的一种用于液氨储运的挥发气处理系统，其特征在于，所述挥发气压缩机和换热器之间的管路上安装有三通阀，所述三通阀包括进口O、出口a、出口b，所述挥发气压缩机通过管道连接进口O，所述第一换热器和第二换热器分别通过管道连接出口a和出口b。6.根据权利要求1所述的一种用于液氨储运的挥发气处理系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恒，徐岸南，段斌，吴涛，宋忠兵，卢林杰，鲍俊杰，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：