专利名称：用于液化天然气装车系统的冷循环系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液化天然气领域，具体而言，涉及一种用于液化天然气装车系统的冷循环系统。
背景技术：
液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)是一种优质能源，具有热值高、燃烧污染小的特点。液化天然气的长距离运输采用LNG船运和槽车运输两种方式，当采用LNG槽车运输时，需要在设计槽车装车系统，将LNG从LNG储罐中通过管线输送至槽车内。一般情况下，LNG装车支线设置多，以便于实现多辆LNG槽车同时装车，同时LNG装车操作一般在白天进行，而且LNG储罐与槽车装车区距离较远，在加上管道的绝热层不能够完全阻挡环境的漏热，装车管线中会因环境漏热产生B0G，而BOG会引起管线和系统超压、装车管线恢复环境温度及大量LNG蒸发，系统超压会带来安全隐患、装车管线恢复环境温度，等到下次装车操作时，需要预冷，一是花费时间较长，另外温度交替变化带来的管道应力问题，对于LNG 装车系统的安全运行不利；而大量LNG蒸发将造成能量的浪费，带来装车系统经济效益的降低，因此必须设置冷循环系统，维持装车管线及系统处于冷态。现有技术采用每条装车支线设置独立的装车冷循环管线，保证了装车支线的冷态，但是却存在冷循环量大、能耗高、不能保持整条装车总管冷态的缺陷，尤其是当装车支线多，而位于装车总管末端的装车支线处于长期不装车状态暂时不进行冷循环时，将不能保证装车系统处于冷态。
实用新型内容本实用新型提供一种用于液化天然气装车系统的冷循环系统，用以确保装车系统处于冷态并降低能耗。为达到上述目的，本实用新型提供了一种用于液化天然气装车系统的冷循环系统，装车系统包括依次相连的液化天然气储罐、装车总管、蒸发气返回总管和装车支线，冷循环系统包括冷循环总管，设置在装车总管的末端；冷循环支管，设置在装车支线的末端；流量测量仪表，设置在装车总管或装车支线上，用于测量装车总管或装车支线中液化天然气的流量；流量控制阀，设置在冷循环总管上，用于当流量小于预先设定值时，控制冷态液化天然气从装车总管的末端进入冷循环总管，并流向液化天然气储罐，对装车总管进行冷却； 以及孔板，设置在冷循环总管或冷循环支管上，用于限制冷循环总管或冷循环支管中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值。较佳的，上述冷循环系统还包括第一报警单元，与流量测量仪表相连接，用于当流量小于预先设定值时发出报警信号。较佳的，上述冷循环系统还包括温度检测仪表，设置在装车总管或装车支线的末端；流量控制阀与设置在装车总管末端的温度检测仪表相连接，当温度检测仪表检测的装车总管的温度高于预先设定的温度值时，控制冷态液化天然气从装车总管的末端进入冷循环总管，并流向液化天然气储罐，对装车总管进行冷却。较佳的，上述冷循环系统还包括第二报警单元，与温度检测仪表相连接，当温度检测仪表检测的装车总管或装车支线的温度高于预先设定的温度值时，发出报警信号。为达到上述目的，本实用新型还提供了一种用于液化天然气装车系统的冷循环系统，流量测量仪表设置在冷循环总管或冷循环支管上，以取代上述冷循环系统中流量测量仪表在装车总管或装车支线上的设置，用于测量冷循环总管或冷循环支管中液化天然气的流量。在上述实施例中，在装车总管或装车支线末端或冷循环总管或冷循环支管上设置流量测量仪表，当测得装车总管或装车支线或冷循环总管或冷循环支管内的流量小于预先设定的数值时，开启冷循环阀门，实现装车总管或装车支线冷循环，同时通过在冷循环总管或冷循环支管上设置孔板，避免冷循环量过大，造成装车系统总体能耗的增加，同时又有效保证了装车总管或装车支线处于冷态。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一实施例的用于液化天然气装车系统的冷循环系统示意图；图2为本实用新型另一实施例的用于液化天然气装车系统的冷循环系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1为本实用新型一实施例的用于液化天然气装车系统的冷循环系统示意图；在图1中，MV-I为止回阀；MV-2为手动球阀；FCV为流量控制阀；XV为自动开关阀(气动或者电动)；PSV为安全阀。PI为压力指示；TI为温度指示；FIC为流量指示和控制；TIC为温度指示和控制；HIC为手动控制。RO为孔板。箭头Al表示LNG流向LNG储罐；箭头A2表示 LNG来自LNG储罐。如图1所示，装车系统包括依次相连的液化天然气储罐(图中未示出)、装车总管 13和多条装车支线A-X，冷循环系统包括冷循环总管12，设置在装车总管13的末端；流量测量仪表FIC，设置在装车总管13上，用于测量装车总管中液化天然气的流量；流量控制阀FCV，设置在冷循环总管12上，用于当装车总管13中的流量小于预先设定值时，控制冷态液化天然气从装车总管13的末端进入冷循环总管12，进而流向液化天然气储罐，以对装车总管13进行冷却；以及孔板R0，设置在冷循环总管12上，用于限制冷循环总管12中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值，避免冷循环量过大，造成装车系统总体能耗的增加，同时又有效保证了装车总管处于冷态。装车过程中产生的BOG (Boil Off Gas)气体由蒸发气返回总管11返回LNG储罐。为了对装车支线进行冷却，如图1所示，冷循环系统还包括冷循环支管16，设置在装车支线A-X(本实施例中装车支线的标号仅为方便说明， 装车支线可为一条或多条)的末端，流向冷循环总管12;流量测量仪表FIC，设置在装车支线A-X上，用于测量装车支线中液化天然气的流量；孔板R0，设置在冷循环支管16上，用于限制冷循环支管16中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值，避免冷循环量过大，造成装车系统总体能耗的增加，同时又有效保证了装车支线处于冷态。其中，设置在装车支线A-X上的流量控制阀FCV，用于在装车时计量液化天然气和流量控制。装车支线上的冷循环流量由设置在冷循环支管上的孔板控制。装车过程中产生的BOG气体由气相返回管线进入气相总管11，并进而返回LNG储罐。图中，14为装车支线的气相返回臂；15为装车支线的LNG装车臂。在上述实施例中，在装车总管或装车支线末端设置流量测量仪表，当测得装车总管或装车支线内的流量小于预先设定的数值时，开启冷循环阀门，实现装车总管或装车支线冷循环，同时通过在冷循环管线上设置孔板，避免冷循环量过大，造成装车系统总体能耗的增加，同时又有效保证了装车总管或装车支线处于冷态。当某些装车支线处于短期不装车操作时，开启这些装车支线上的冷循环管线上的阀门，维持这些装车支线处于冷态；当某些装车支线较长一段时间处于不装车操作时，关闭这些装车支线上的冷循环系统，采用总管冷循环的方式，只维持装车总管处于冷态即可，避免长期维持装车支线冷循环造成的能量浪费，提高装车系统整体的效率。例如，上述冷循环系统还包括第一报警单元，与流量测量仪表相连接，用于当流量小于预先设定值时发出报警信号，以提醒现场操作人员手动打开冷循环管线上的手动流量控制阀，对装车总管或装车支线进行冷却。例如，上述冷循环系统还包括温度检测仪表，设置在装车总管或装车支线的末端；流量控制阀与设置装车总管上的温度检测仪表相连接，当温度检测仪表检测的装车总管的温度高于预先设定的温度值时，控制冷态液化天然气从装车总管进入冷循环总管的末端，并流向液化天然气储罐，对装车总管进行冷却。例如，上述冷循环系统还包括第二报警单元，与温度检测仪表相连接，当温度检测仪表检测的装车总管或装车支线的温度高于预先设定的温度值时，发出报警信号，以提醒现场操作人员手动打开冷循环管线上的手动流量控制阀，对装车总管或装车支线进行冷却。[0038]图2为本实用新型另一实施例的用于液化天然气装车系统的冷循环系统示意图； 在图2中，MV-I为止回阀；MV-2为手动球阀；FCV为流量控制阀；XV为自动开关阀(气动或者电动)；PSV为安全阀。PI为压力指示；TI为温度指示；FIC为流量指示和控制；TIC为温度指示和控制；HIC为手动控制。RO为孔板。箭头Al表示LNG流向LNG储罐；箭头A2表示 LNG来自LNG储罐。如图2所示，流量测量仪表也可设置在冷循环总管或冷循环支管上，以取代上述实施例中流量测量仪表在装车总管或装车支线上的设置，用于测量冷循环总管或冷循环支管中液化天然气的流量，当测得的流量小于预先设定的冷循环总管或冷循环支管流量值时，自动或手动打开冷循环阀门，同样可以达到对装车总管或装车支线进行冷却的目的。针对上述实施例中的用于液化天然气装车系统的冷循环系统，本实用新型还提供了一种用于液化天然气装车系统的冷循环方法，装车系统包括依次相连的液化天然气储罐、装车总管、蒸发气返回总管和装车支线，该冷循环方法包括以下步骤通过设置在装车总管或冷循环总管上的流量测量仪表测量装车总管中液化天然气的流量；将流量与预先设定值进行比较，若流量小于预先设定值，控制冷态液化天然气从冷循环总管进入装车总管的末端，并流向液化天然气储罐，对装车总管进行冷却；其中，冷循环总管上设置有孔板，用于限制冷循环总管中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值。在上述实施例中，在装车总管末端设置流量测量仪表，当测得装车总管内的流量小于预先设定的数值时，自动开启冷循环阀门，实现装车总管冷循环，同时通过在冷循环总管上设置孔板，避免冷循环量过大，造成装车系统总体能耗的增加，同时又有效保证了装车总管处于冷态。例如，上述冷循环方法还包括以下步骤当流量小于预先设定值时发出报警信号， 以提醒现场操作人员手动打开冷循环总管上的手动流量控制阀，对装车总管进行冷却。例如，上述冷循环方法还包括步骤通过设置在装车总管末端的温度检测仪表检测装车总管的温度；将温度与预先设定的温度值进行比较，当温度检测仪表检测的装车总管的温度高于预先设定的温度值时，控制冷态液化天然气从冷循环总管进入装车总管的末端，并流向液化天然气储罐，对装车总管进行冷却。例如，上述冷循环方法还包括以下步骤当温度检测仪表检测的装车总管的温度高于预先设定的温度值时，发出报警信号，以提醒现场操作人员手动打开冷循环管线上的手动流量控制阀，对装车总管进行冷却。当需要进行装车支线上的冷循环时，操作工手动打开装车支线末端的冷循环开关阀，控制冷态液化天然气从装车支线末端进入冷循环支管，并流向液化天然气储罐，对装车支线进行冷却；其中，装车支线的冷循环支管上设置的孔板，用于限制冷循环支管中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值。本领域普通技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。本领域普通技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种用于液化天然气装车系统的冷循环系统，所述装车系统包括依次相连的液化天然气储罐、装车总管、蒸发气返回总管和装车支线，其特征在于，所述冷循环系统包括冷循环总管，设置在所述装车总管的末端；冷循环支管，设置在所述装车支线的末端；流量测量仪表，设置在所述装车总管或所述装车支线上，用于测量所述装车总管或所述装车支线中液化天然气的流量；流量控制阀，设置在所述冷循环总管上，用于当所述流量小于预先设定值时，控制冷态液化天然气从所述装车总管的末端进入所述冷循环总管，并流向液化天然气储罐，对所述装车总管进行冷却；以及孔板，设置在所述冷循环总管或所述冷循环支管上，用于限制所述冷循环总管或所述冷循环支管中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值。
2.根据权利要求1所述的冷循环系统，其特征在于，还包括第一报警单元，与所述流量测量仪表相连接，用于当所述流量小于预先设定值时发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的冷循环系统，其特征在于，还包括温度检测仪表，设置在所述装车总管或所述装车支线的末端；所述流量控制阀与设置在所述装车总管末端的所述温度检测仪表相连接，当所述温度检测仪表检测的所述装车总管的温度高于预先设定的温度值时，控制冷态液化天然气从所述装车总管的末端进入所述冷循环总管，并流向液化天然气储罐，对所述装车总管进行冷却。
4.根据权利要求3所述的冷循环系统，其特征在于，还包括第二报警单元，与所述温度检测仪表相连接，当所述温度检测仪表检测的所述装车总管或所述装车支线的温度高于预先设定的温度值时，发出报警信号。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于液化天然气装车系统的冷循环系统，其特征在于，所述流量测量仪表设置在所述冷循环总管或所述冷循环支管上，以取代所述流量测量仪表在所述装车总管或所述装车支线上的设置，用于测量所述冷循环总管或所述冷循环支管中液化天然气的流量。
专利摘要本实用新型公开了一种用于液化天然气装车系统的冷循环系统，装车系统包括依次相连的液化天然气储罐、装车总管、蒸发气返回总管和装车支线，冷循环系统包括冷循环总管，设置在装车总管的末端；冷循环支管，设置在装车支线的末端；流量测量仪表，设置在装车总管或装车支线上，用于测量装车总管或装车支线中液化天然气的流量；流量控制阀，设置在冷循环总管上，用于当流量小于预先设定值时，控制冷态液化天然气从装车总管的末端进入冷循环总管，并流向液化天然气储罐，对装车总管进行冷却；以及孔板，设置在冷循环总管或冷循环支管上，用于限制冷循环总管或冷循环支管中冷态液化天然气的流量小于预先设定的流量值。
文档编号F17D3/01GK202302724SQ20112037954
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者刘亚宏, 安小霞, 宋媛玲, 李卓燕, 牛占川, 王红, 白改玲, 靳玉成, 黄永刚 申请人:中国寰球工程公司