专利名称：一种车载lng瓶组存储橇的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LNG瓶组存储橇，尤其涉及一种车载LNG瓶组存储橇，属于燃气输配和应用技术领域。
背景技术：
LNG (Liquid Natural Gas，液化天然气)，是天然气甲烷在常压下，在_162°C的液化产物，体积是同质量天然气的体积的1/600，主要成分是甲烷，还含有乙烷、丙烷等烃类，几乎不含水、硫、二氧化碳等物质，是一种高效清洁的能源。LNG实际存储环境温度远高于液化温度，且小型LNG气化站多采用杜瓦瓶作为储存容器，虽然杜瓦瓶具备保温隔热的效果，但隔热不可能达到100%，瓶内温度难免会上升，造成瓶内升压，因此LNG总是存在气化蒸发的情况，根据这种实际情况，目前常规的小型LNG气化站的工艺流程参见图1:LNG液相和气相路各自对应一路汇气管，并通过各自的空温气化器，而后各自调压后气体进行汇总，该气相路业内称为BOG (Boil-Off Gas，蒸发气体)路，其作用是使得气相蒸发的气体通过管道传送，最后与液相气化后的气体汇合，对下游进行供气，否则蒸发气体只能高空排空，如图1所示，造成污染和能源浪费。由于安全考虑，必须对气相路设置气体的高空放空装置。将LNG瓶组气化供应站的LNG瓶组部分进行成橇式设计，然后固定在在车箱内，形成车载的形式，实现可移动的车载LNG瓶组存储橇，长期以来是业内希望解决的技术问题，但是由于装备的体积、安装布局等问题，还是难以实现。因此，现有的小型LNG瓶组供应站主要存在以下问题:I)由于气相路和液相路均设立独立的气化器，以及各种调节阀，各自独立的进行工作，造成结构比较复杂，设备数量比较多，由于部件较多，结构复杂，难以实现撬装式的结构，即使实现了撬装式的结构，其体积也较大，无法实现车载的形式。2)作为存储功能的LNG瓶部分与后续的调压气化部分结合成一体，造成体积很大，同样造成难以实现撬装式的形式。3)气相路压力很低时液相路仅靠LNG杜瓦瓶瓶内和气化器内的液位差的来驱动，很难保证液相下游的供液量，系统的可靠性差。一旦发现无法向下游正常供气，就需要管理人员到现场用杜瓦瓶自带的增压装置向气相进行手动增压，利用杜瓦瓶气相对液相的压力增加液相的流量；一旦下游供气压力过高，也需要操作人员操控阀门进行调压，这种需要操作人员进行频繁操控的方式十分繁琐，不利于车载形式的实现。4)现有的小型LNG气化站的LNG瓶均不配备固定快装充液接头，当需要对LNG瓶进行充液时，需要对LNG瓶进行搬运，运至对应的充液站，再安装充装螺纹接头进行充液，费时费力，十分不便，而且每次装卸充液接头都会造成部分气体泄漏浪费，具有安全隐患，对操作人员健康也有不利影响。
发明内容[0010]本实用新型旨在解决上述技术问题，采取了以下技术方案: 一种车载LNG瓶组存储橇，包括LNG瓶组，气相路、液相路，所述气相路设有第一自力式调节阀A13，液相路设有第二自力式调节阀A12，第一自力式调节阀A13还与单向阀A14串联连接，气相路与液相路并联后再与供液管6连接；所述第二自力式调节阀A12为常开式，其动作压力设为N，所述第一自力式调节阀A13为常闭式，其动作压力设为M ;第一自力式调节阀A13前端的感受压力低于M时，保持关闭，第一自力式调节阀A13前端的感受压力高于M时打开，进行卸压；第二自力式调节阀A12的后端感受压力高于N时关闭，反之，为打开状态；所述N小于M。进一步的，所述车载LNG瓶组包括四个LNG瓶，容量分别为180升。进一步的，所述第一自力式调节阀A13和单向阀A14、第二自力式调节阀A12各自与一个截止阀并联连接。进一步的，车载LNG瓶组存储橇包括橇座3，所述LNG瓶组橇装与橇座3上，所述橇座3呈矩形，固定在车厢内。进一步的，还包括高点放散管7，所述高点放散管7与所述供液管6的前端连通，并通过安全阀隔开。进一步的，所述四个LNG瓶都通过管路与快装充液接头固定连接，所述快装充液接头包括气相输出接头与液相输入接头，所述气相输出接头与液相输入接头各设有一个单向阀。 本实用新型的特点在于:通过液相路和气相路各自设置一个合适的自力式调节阀，气相路的为常闭式自力调节阀，液相路的是常开式自力调节阀，当其两路汇总压力平衡，当第二自力式调节阀A12后端的液体压力大于N时，第二自力式调节阀A12关闭，进行供液截流，减小直至关闭液体流量；第二自力式调节阀A13、A12的后端相通，当第一自力式调节阀A13前端的感受压力大于M时，第一自力式调节阀A13开启，进行卸压，气体流至下游管路，N小于M，由于第一自力式调节阀A13前端的压力与第二自力式调节阀A12后端的压力十分接近，如此设置可以使第一、第二自力式调节阀A13、A12不同时打开，两路交错运行，使得运行流程更加清晰。第一自力式调节阀A13关闭时，保持LNG瓶内的气相部位的压力，从而使得瓶内气相对瓶内液相产生推压作用，该推压作用的压力足以提供液相的驱动力，使得LNG瓶与气化器高度位置没有严格的高度差要求。本实用新型利用气相路和液相路的相关性，取消了现有小型LNG气化供应站常规的气相路单独的气化过程，从而取消气相路的气化器、相关管道、阀门等，大大缩减了设备体积，以便实现车载的形式，而且仍然能够满足对LNG受热升压后进行卸压，正常卸压时不直接排放，不会造成大气污染，也不会对气体造成浪费；自动为LNG瓶液相提供动力，气化供液不足时，不需要操作人员在现场对杜瓦瓶进行自增压的操作，既降低了人员的工作量，也降低了系统对人员技术能力的依赖程度。同时也极大的减少因液相驱动力不足造成气化供液不足发生停气事故的概率。同时，将现有的小型LNG气化站的工艺流程和工艺设备以气化器之前法兰为界，分为两部分，本实用新型的车载LNG瓶组存储橇正是前一部分，留有供液管6与下游的气化器及调压设备进行连接，独立的高点放散管7对气化器之前的部分进行放散保护。本实用新型实现了体积小，结构紧凑的移动式的LNG瓶组存储橇。
图1是现有的LNG瓶组气化供应站的工艺流程示意图。图2是本实用新型车载LNG瓶组存储橇与后续气化、调压设备连接后的工艺流程示意图。图3是图2中X部位的放大示意图。图4是本实用新型车载LNG瓶组存储橇的主视示意图。图5是LNG瓶组存储橇的立体示意图。图6是图5中部分结构放大示意图。图7是本实用新型的车载LNG瓶存储橇与车载调压撬的连接示意图。图8是图7的俯视示意图。图9是图8中，快装冲液接头处的放大示意图。图10是图7部分结构的立体示意图。其中，1、LNG瓶，2、气化器，3、撬座，4、气化调压橇的撬座，6、供液管，7、高点放散管，A12、第二自力式调节阀，A13、第一自力式调节阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进一步说明。参加图2-图10，一种车载LNG (液态天然气)瓶组存储橇，通过对LNG瓶I内的液态天然气进行气化、调压后对下游进行供气，LNG瓶的气相路、液相路分别与第一自力式调节阀A13、第二自力式调节阀A12连接，第一自力式调节阀A13还与单向阀A14串联连接，目的是使得气相气体只能向下游卸压，而不会倒流回LNG瓶内，气相、液相两路并联后再与供液管6连接，供液管6用于与外部的气化调压设备进行串联连接；第二自力式调节阀A12为常开式，其动作压力设为N，第一自力式调节阀A13为常闭式，其动作压力设为M ;第二自力式调节阀A12的后端感受压力高于N时关闭，进行供液节流，反之打开，提升供液流量；第一自力式调节阀A13前端的感受压力低于M，为关闭状态，气相由于蒸发作用而升压，LNG瓶气相的压力为其液相提供供液动力；第一自力式调节阀A13前端的感受压力高于M时打开，进行卸压，因此能够维持气相路的压力始终低于M，M为设定的安全压力。N小于M，由于第一自力式调节阀A13前端的压力与第二自力式调节阀A12后端的压力十分接近，设置N小于M可以使第一、第二自力式调节阀A13、A12不同时打开，两路交错运行，使得运行流程更加清晰。当下游用气量减少时，下游供液管道的压力上升，第二自力式调节阀A12后端的压力先达到N，因此先进行关闭，停止供液，但LNG瓶内的压力继续上升，第一自力式调节阀A13前端的压力达到M，进行卸压，卸压后第一自力式调节阀A13关闭，维持一定的供液压力。当下游用气量增加时，下游供液管道的压力降低，压力降低后，第二自力式调节阀A12后端的压力先降至N，A12恢复打开状态，向下游进行供液，保证向下游的正常供气。LNG蒸发产生的压力施加给LNG瓶的液相，从而为LNG瓶提供了供液动力，该供液动力只需达到1kg，就足以提供LNG瓶的供液动力，而无需通过LNG瓶与气化器高度差的布局来施加供液动力，大大降低了车载式气化站布局上的苛刻要求。第一自力式调节阀A13和单向阀A14所在的气相路、第二自力式调节阀A12所在的液相路各自与一个截止阀并联连接，从而在自力式调节阀出现故障时候能够手动将其打开，直接向下游的气化器提供气液混合物。参见图4-图5，LNG瓶组撬装于橇座3上，高点放散管7与供液管6的前端连通，并通过放散阀门隔断，当供液管未与其他气化调压设备进行连接时，随着LNG瓶内气体缓慢升压，到达放散压力后，放散阀门需微微打开，气体通过高点放散管7进行泄压；参见图7-图10，当车载LNG瓶存储橇与车载气化调压橇进行连接时，LNG内的气压通过第一自力式调节阀A13和供液管6向下游进行泄压，正常情况高点放散管7无需进行气体放散。通过对成橇式的LNG瓶在液相和气相管路上设置快装充液接头，当需要对其进行充液时，只需将车辆开至液化天然气汽车加气站，通过LNG瓶上集成设置的快装充液接头进行充液，无需对LNG瓶体进行搬运，也无需每次充液时对LNG瓶的螺纹充液接头进行装卸，十分方便。快装充液接头包括气相输出接头和液相输入接头，均分别设有单向阀，确保气液均无回流现象。在进行充液时，液态天然气从液相输入接头经单向阀从管路充入LNG瓶，同时气态天然气从气相输出接头经单向阀从管路流出LNG瓶，进行一定程度的卸压，确保充液时的压力安全性。充装时四个瓶依次打开杜瓦瓶上的液相和气相阀，避免同时充装时单个瓶组过充。本实用新型是通过研究常规流程中存在的缺陷，研究了 LNG液相和气相的相互关系，并考虑LNG低温深冷工质的本身特性，重新设计气化站结构及其工艺流程，在此基础上，将LNG瓶组存储部分分离出来，`形成独立的车载LNG瓶组存储橇。
权利要求1.一种车载LNG瓶组存储橇，包括LNG瓶组，气相路、液相路，其特征在于: 所述气相路设有第一自力式调节阀(A13)，液相路设有第二自力式调节阀(A12)，第一自力式调节阀(A13)还与单向阀(A14)串联连接，气相路与液相路并联后再与供液管(6)连接; 所述第二自力式调节阀(A12)为常开式，其动作压力设为N，所述第一自力式调节阀(A13)为常闭式，其动作压力设为M ;第一自力式调节阀(A13)前端的感受压力低于M时，保持关闭，第一自力式调节阀(A13)前端的感受压力高于M时打开，进行卸压；第二自力式调节阀(A12)的后端感受压力高于N时关闭，反之，为打开状态；所述N小于M。
2.如权利要求1所述的车载LNG瓶组存储橇，其特征在于:所述车载LNG瓶组包括四个 LNG 瓶(I)。
3.如权利要求1所述的车载LNG瓶组存储橇，其特征在于:所述第一自力式调节阀(A13)和单向阀(A14)、第二自力式调节阀(A12)各自与一个截止阀并联连接。
4.如权利要求1所述的车载LNG瓶组存储橇，其特征在于:车载LNG瓶组存储橇包括撬座(3 )，所述LNG瓶组撬装与撬座(3 )上，所述撬座(3 )呈矩形，固定在车厢内。
5.如权利要求1所述的车载LNG瓶组存储橇，其特征在于:还包括高点放散管(7)，所述高点放 散管(7)与所述供液管(6)的前端连通，并通过安全阀隔开。
6.如权利要求1所述的车载LNG瓶组存储橇，其特征在于:所述橇上所有的LNG瓶都通过管路与快装充液接头固定连接，所述快装充液接头包括气相输出接头与液相输入接头，所述气相输出接头与液相输入接头上各设有一个单向阀。
专利摘要本实用新型涉及一种车载LNG瓶组存储橇，包括LNG瓶组，气相路、液相路，其特征在于所述气相路设有第一自力式调节阀(A13)，液相路设有第二自力式调节阀(A12)，第一自力式调节阀(A13)还与单向阀(A14)串联连接，气相路与液相路并联后再与供液管(6)连接；所述第二自力式调节阀(A12)为常开式，其动作压力设为N，所述第一自力式调节阀(A13)为常闭式，其动作压力设为M；第一自力式调节阀(A13)前端的感受压力低于M时，保持关闭，第一自力式调节阀(A13)前端的感受压力高于M时打开，进行卸压；第二自力式调节阀(A12)的后端感受压力高于N时关闭，反之，为打开状态；所述N小于M。
文档编号F17D3/01GK203147280SQ20132014690
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者曹晖, 余祖强, 段振兵, 王炎华, 孙全, 潘良 申请人:上海飞奥燃气设备有限公司