一种用常温压缩机处理低温气体的系统的制作方法
【专利摘要】一种用常温压缩机处理低温气体的系统，用于船舶机舱动力设备气体燃料供给、装卸货气相操作、LNG燃料加注气相操作、储存舱或货舱之间液货驳运等。该系统采用常温压缩机压缩来自LNG液舱的LNG蒸发气，常温压缩机的进气是来自LNG液舱的经换热器加热后的LNG蒸发气，常温压缩机的排气进入所述换热器加热来自LNG液舱的LNG蒸发气，来自LNG液舱的LNG蒸发气可以采用一级加热和压缩、二级加热和压缩或三级加热和压缩。该系统采用常温压缩机的排出气加热来自LNG液舱的低温LNG蒸发气，使在P-H图上的绝热压缩工况线右移，降低设备的投资和维护成本。既保证了压缩机吸入常温气体，又能保证系统的出口参数与使用低温气体压缩机时的相同或相近。
【专利说明】一种用常温压缩机处理低温气体的系统【技术领域】[0001]本实用新型涉及一种用常温压缩机处理低温气体的系统，用于船舶机舱动力设备 气体燃料供给、装卸货气相操作、LNG燃料加注气相操作、储存舱或货舱之间液货驳运等。【背景技术】[0002]近年来，随着大气污染日益严重，全球对船舶的气体排放的控制日益严重格。欧美 等发达国家已经建立了自己的控制区，在规定时间内达到TierII和TierIII排放标准。为 解决长江和珠江水域的严重污染问题，中国政府在十二五规划中，规划了 “气化长江”和“气 化珠江”工程。[0003]船舶燃用天然气可减少30%以上的碳排放和氮氧化物排放、98%以上的硫化物排 放和30%左右的燃料费用。因此，船舶改用天然气为燃料是节能减排、提高运输效益最为直 接有效的措施。近年来，几乎所有的船东都在考虑将其现有船改造成以LNG为主要燃料的 船舶，至少改造成以LNG为辅助燃料的船舶，以便能在各国排放控制区内燃用LNG，达到排 放标准。几乎所有的船厂都在考虑建造以LNG为燃料的各种船舶，且中国第一个以LNG为 主要燃料的双燃料拖轮项目已经开始建造，由本公司提供LNG燃料储存供给系统，采用本 公司的低压系统。随着LNG燃料在船舶上应用的增加，LNG海上运输量和海上LNG加注作 业量也将大大增加。[0004]液化天然气是一种易燃、易爆、易泄漏物质，船舶能否安全、高效地使用、运输、储 存液化天然气，关系到船舶运输业节能减排、降低运输成本，这也是各国家海事当局极为关 心和重视的问题。[0005]能直接吸入低温气体压缩机是一种专门的压缩机，低温端材料需要满足低温要 求，制造成本很高。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用常温压缩机处理低温气 体的系统。该系统应采用常温压缩机的排出气加热来自LNG液舱的低温LNG蒸发气，使在 P-H图上的绝热压缩工况线右移，降低设备的投资和维护成本。既保证了压缩机吸入常温气 体，又能保证系统的出口参数与使用低温气体压缩机时的相同或相近。[0007]本实用新型采用的技术方案是:一种用常温压缩机处理低温气体的系统，采用压 缩机压缩来自LNG液舱的LNG蒸发气，所述压缩机选用常温压缩机，常温压缩机的进气是来 自LNG液舱的经换热器加热后的LNG蒸发气，常温压缩机的排气进入所述换热器加热来自 LNG液舱的LNG蒸发气，所述来自LNG液舱的LNG蒸发气采用一级加热和压缩、二级加热和 压缩或三级加热和压缩。[0008]所述来自LNG液舱的LNG蒸发气采用一级加热和压缩，LNG蒸发气从LNG蒸发气 进口流过第一换热器后，进入一级常温压缩机被压缩，经压缩升温后的LNG蒸发气受一级 进气温度调节阀的控制，或流过第一换热器加热从LNG蒸发气进口进入的LNG蒸发气后，再进入后换热器，或直接进入后换热器，在后换热器中再次冷却后排出。[0009]所述来自LNG液舱的LNG蒸发气采用二级加热和压缩，第一换热器串联连接一个 第二换热器，所述来自LNG液舱的LNG蒸发气从LNG蒸发气进口流过第一换热器和第二换 热器后，进入一级常温压缩机被压缩，经压缩升温后的LNG蒸发气受二级进气温度调节阀 的控制，或流过第一换热器加热从LEG蒸发气进口进入的LNG蒸发气后，再进入二级常温 压缩机，或直接进入二级常温压缩机，在二级常温压缩机中再次被压缩后，经压缩升温后 的LNG蒸发气受一级进气温度调节阀的控制，或流过第二换热器加热从第一换热器进入的 LNG蒸发气后，再进入后换热器，或直接进入后换热器，在后换热器中再次冷却后排出。[0010]所述常温压缩机采用活塞式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。[0011]所述后换热器采用空气或防冻液强制冷却。[0012]本实用新型的有益效果是:这种用常温压缩机处理低温气体的系统采用常温压缩 机压缩来自LNG液舱的LNG蒸发气，常温压缩机的进气是来自LNG液舱的经换热器加热后 的LNG蒸发气，常温压缩机的排气进入所述换热器加热来自LNG液舱的LNG蒸发气，来自 LNG液舱的LNG蒸发气可以采用一级加热和压缩、二级加热和压缩或三级加热和压缩。该系 统采用常温压缩机的排出气加热来自LNG液舱的低温LNG蒸发气，使在P-H图上的绝热压 缩工况线右移，降低设备的投资和维护成本。既保证了压缩机吸入常温气体，又能保证系统 的出口参数与使用低温气体压缩机时的相同或相近。【专利附图】
【附图说明】[0013]图1是一种用常温单级压缩处理低温气体的系统。[0014]图2是一种用常温双级压缩处理低温气体的系统。[0015]图中:1、第一换热器，la、第二换热器，2、一级常温压缩机，2a、二级常温压缩机，3、 电机，4、一级进气温度调节阀，4a、二级进气温度调节阀，5、后换热器，6、蒸发气进口，7、排 出口。【具体实施方式】[0016]图1不出了用一级加热和压缩处理低温LNG蒸发气的系统。图中，来自LNG液舱 的LNG蒸发气从LNG蒸发气进口 6流过第一换热器I后，进入一级常温压缩机2被压缩，经 压缩升温后的LNG蒸发气受一级进气温度调节阀4的控制，或流过第一换热器I加热从LNG 蒸发气进口 6进入的LNG蒸发气后，再进入后换热器5，或直接进入后换热器5，在采用风冷 的后换热器5中再次冷却后，从LNG出口 7排出。[0017]LNG蒸发气进气参数为-140°C，1.1Obar绝对压力(设计工况)，经过第一换热器I 加热后，出口参数为+5°C，1.0Sbar绝对压力，经过一级常温压缩后，压缩后参数为+175°C，7.0bar表压力，一级常温压缩机2的出口气体进入一级换热器1，利用一级常温压缩机2压 缩后的热能加热LNG蒸发气进气。一级进气温度调节阀4的作用:当LNG蒸发气进气温度 偏离高于设计工况时，如环境温度较高、热舱过程、除气过程等，一级进气温度调节阀4直 接调节一级常温压缩机2的出口气体进入后换热器5的量，使压缩机进气温度不至于高过 压缩机的允许温度。后换热器5的容量满足当LNG蒸发气进气温度为+45°C时的满负荷容 量。后换热器5可采用空冷、水冷、WG冷等。系统中的所有换热器根据工况不同，有时是加热器，有时是冷却器。压缩机型式可为往复式、螺杆式、离心式等。[0018]图2示出了一种用常温双级压缩处理低温气体的系统。图中，来自LNG液舱的LNG 蒸发气采用二级加热和压缩，第一换热器I串联连接一个第二换热器la，所述来自LNG液舱 的LNG蒸发气从LNG蒸发气进口 6流过第一换热器I和第二换热器Ia后，进入一级常温压 缩机2被压缩，经压缩升温后的LNG蒸发气受二级进气温度调节阀4a的控制，或流过第一 换热器I加热从LNG蒸发气进口 6进入的LNG蒸发气后，再进入二级常温压缩机2a，或直接 进入二级常温压缩机2a，在二级常温压缩机2a中再次被压缩后，经压缩升温后的LNG蒸发 气受一级进气温度调节阀4的控制，或流过第二换热器Ia加热从第一换热器I进入的LNG 蒸发气后，再进入后换热器5，或直接进入后换热器5，在采用风冷的后换热器5中再次冷却 后，从出口 7排出。[0019]LNG蒸发气进气参数为-140°C、1.1Obar绝对压力(设计工况)，经过两级换热器 加热后出口参数为+5°C、1.08bar绝对压力，经过一级压缩后，压缩机出口参数为+60°C、2.1bar表压力，二级进气温度调节阀4a用于调节二级常温压缩机2a的进口温度，一级进口 温度调节阀4用于调节一级常温压缩机2的进口温度。其它同上。[0020]根据上述的一级、二级加热和压缩的技术方案，还可采用三级或更多级的加热和 压缩方案，这里不再赘述。
【权利要求】
1.一种用常温压缩机处理低温气体的系统，采用压缩机压缩来自LNG液舱的LNG蒸发 气，其特征是:所述压缩机选用常温压缩机，常温压缩机的进气是来自LNG液舱的经换热器 加热后的LNG蒸发气,常温压缩机的排气进入所述换热器加热来自LNG液舱的LNG蒸发气， 所述来自LNG液舱的LNG蒸发气采用一级加热和压缩、二级加热和压缩或三级加热和压缩。
2.根据权利要求1所述的一种用常温压缩机处理低温气体的系统，其特征是:所述来 自LNG液舱的LNG蒸发气采用一级加热和压缩，LNG蒸发气从LNG蒸发气进口(6)流过第 一换热器(I)后，进入一级常温压缩机(2 )被压缩，经压缩升温后的LNG蒸发气受一级进气 温度调节阀(4)的控制，或流过第一换热器(I)加热从LEG蒸发气进口(6)进入的LNG蒸发 气后，再进入后换热器(5)，或直接进入后换热器(5)，在后换热器(5)中再次冷却后，从LNG 蒸发气出口(7)排出。
3.根据权利要求2所述的一种用常温压缩机处理低温气体的系统，其特征是:所述来 自LNG液舱的LNG蒸发气采用二级加热和压缩，第一换热器(I)串联连接一个第二换热器 (la)，所述来自LNG液舱的LNG蒸发气从LNG蒸发气进口(6)流过第一换热器(I)和第二换 热器(Ia)后，进入一级常温压缩机(2)被压缩，经压缩升温后的LNG蒸发气受二级进气温 度调节阀(4a)的控制，或流过第一换热器(I)加热从LNG蒸发气进口(6)进入的LNG蒸发 气后，再进入二级常温压缩机(2a)，或直接进入二级常温压缩机(2a)，在二级常温压缩机 (2a)中再次被压缩后，经压缩升温后的LNG蒸发气受一级进气温度调节阀(4 )的控制，或流 过第二换热器(Ia)加热从第一换热器(I)进入的LNG蒸发气后，再进入后换热器(5)，或直 接进入后换热器(5 )，在后换热器(5 )中再次冷却后，从LNG蒸发气出口( 7 )排出。
4.根据权利要求1所述的一种用常温压缩机处理低温气体的系统，其特征是:所述常 温压缩机采用活塞式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。
5.根据权利要求1所述的一种用常温压缩机处理低温气体的系统，其特征是:所述后 换热器(5)采用空气或防冻液强制冷却。
【文档编号】F04B37/08GK203412720SQ201320476763
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】刘国满 申请人:国鸿液化气机械工程（大连）有限公司