一种LNG、CNG共用型换热系统及其控制方法与流程

文档序号:11942279阅读:221来源:国知局

本发明涉及天然气存储设备技术领域,尤其涉及一种LNG、CNG共用型换热系统及其控制方法。



背景技术:

天然气槽车作为常用的天然气运输设备,现在天然气槽车比较常见的是LNG槽车及CNG槽车;由于LNG和CNG的介质压力及温度不同,其换热使用的不同的换热罐,其中LNG为低温常压液体,而CNG为高压常温气体,因此,如果发生其中某种天然气气源供气紧张时,很容易造成停产,为用户造成经济损失;专利一种LNG、CNG共用型换热罐(201420434911.0)可供LNG和CNG共用解压,但其缺少监控换热罐内解压条件以及输出气体状态的自动控制系统,无法自动判断和控制输出的气体温度和气压无法达到输气要求,无法满足用户需求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足,提供一种可自动监控解压气体输出压力和温度、以提高输出气体稳定性的LNG、CNG共用型换热系统及其控制方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现:

一种LNG、CNG共用型换热系统,包括换热装置和控制系统;

其中,换热装置包括罐体、设于罐体两端的加热器、从两端伸入罐体内部的两级CNG换热管及从上部伸入罐体内部的LNG换热管,两级CNG换热管及LNG换热管在罐体内部均为盘管结构,两级CNG换热管通过罐体外部的环外管道连接,罐体内灌装有液体换热载体;

其中,控制系统包括设于LNG换热管上的第一切断阀、第一温度变送 器和第一压力变送器,设于CNG换热管上的第二切断阀、第二温度变送器和第二压力变送器,以及,设于罐体上的温度计和第三温度变送器,第一温度变送器和第一压力变送器分别与第一切断阀连接,第二温度变送器和第二压力变送器分别与第二切断阀连接,温度计分别与第一切断阀和第二切断阀连接,第三温度变送器分别与两端的加热器连接。

进一步地,第一温度变送器、第一压力变送器、第二温度变送器以及第二压力变送器上分别设有报警器。

一种LNG、CNG共用型换热系统控制方法,包括以下内容:

(1)根据到位的气源,自动进行相应的LNG或CNG气源换热供气;供气前,启动加热器加热,对罐体内的换热介质温度进行检测,当温度大于5℃,则自动切通LNG或CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气;

根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的温度,若温度高于输气温度标准时,自动断开加热器停止加热;

根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的压力,若压力低于输气压力标准时,进行警示并切断该LNG或CNG支路,以判断管路故障或气源不足,并切通另一LNG或CNG支路进行供气;

(2)同时进行LNG和CNG换热时,供气前,启动加热器加热,对罐体内的换热介质温度进行检测,当温度大于5℃,则自动切通LNG和CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气。

与现有技术相比,本发明的LNG、CNG共用型换热系统通过在CNG换热管和LNG换热管上设置温度变送器、压力变送器和切断阀,以及在罐体上设置监控水温的温度计和温度变送器,使得换热系统的供气在良好的换热条件下进行解压,同时根据输出气体的状态及时自动的切断或启动切断阀,保证输出气体的具有达到输气需求的温度和压力,同时,还可减少能源消耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中:1.一级CNG换热管,2.LNG换热管,3.二级CNG换热管,4.加热器,5.罐体,6.盘管,7.第一切断阀,8.第二切断阀,9.第一压力变送器,10.第一温度变送器,11.第二压力变送器,12.第二温度变送器,13.第三温度变送器,14.温度计。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示,本发明的一种LNG、CNG共用型换热系统,包括换热装置和控制系统;

其中,换热装置包括罐体5、设于罐体5两端的加热器4、从两端伸入罐体5内部的两级CNG换热管及从上部伸入罐体5内部的LNG换热管2,两级CNG换热管及LNG换热管2在罐体5内部均为,两级CNG换热管通过罐体5外部的环外管道连接,罐体5内灌装有液体换热载体;

其中,控制系统包括设于LNG换热管2上的第一切断阀7、第一温度变送器10和第一压力变送器9,设于CNG换热管上的第二切断阀8、第二温度变送器12和第二压力变送器11,以及,设于罐体5上的温度计14和第三温度变送器13,第一温度变送器10和第一压力变送器9分别与第一切断阀7连接,第二温度变送器12和第二压力变送器11分别与第二切断阀8连接,温度计14分别与第一切断阀7和第二切断阀8连接,第三温度变送器13分别与两端的加热器4连接。

当需进行CNG供气时,温度计14对罐体5内的水温进行检测,当温度达到预设数值时,开启第二切断阀8,CNG分别通过一级CNG换热管1和二级CNG换热管3吸收罐体5内部灌装有液体换热载体的热量进行解压和提温,第二温度变送器12和第二压力变送器11分别对换热后气体温度和压力进行检测,如介质换热后温度或压力低于设定值时,第二温度变送器12或第二压力变送器11控制第二切断阀8关闭,若操作人员判定为CNG气源不足,且此时LNG气源充足时,可打开第一切断阀7进行供气,若CNG 解压气体温度、压力均达到输出要求,则气体通过出口排出;LNG供气的工作原理与LNG供气工作原理相同,本文对此不再进行赘述,当然,换热系统还可同时进行CNG供气和LNG供气,该两种气源供气不相影响;温度变送器监测罐体5内的水温,并根据预设的最低温度值和最高温度值控制加热器4的开启和关闭,保证罐体5内的介质温度达到盘管6内的气源解压的条件,同时,节省能源消耗。

本发明的LNG、CNG共用型换热系统通过在CNG换热管和LNG换热管2上设置温度变送器、压力变送器和切断阀,以及在罐体5上设置监控水温的温度计14和温度变送器,使得换热系统的供气在良好的换热条件下进行解压,同时根据输出气体的状态及时自动的切断或启动切断阀,保证输出气体的具有达到使用需求的温度和压力,同时,还可减少能源消耗。

本例中,为了便于操作人员及时发现输出气体的变化情况,以便及时采取措施,在第一温度变送器10、第一压力变送器9、第二温度变送器12以及第二压力变送器11上分别设有报警器,以警示输出气体温度过低或压力过低的现象。

本发明的LNG、CNG共用型换热系统的工作控制方法,包括以下内容:

(1)根据到位的LNG或CNG气源,自动进行相应的LNG或CNG换热供气;供气前,启动加热器加热,对罐体内的换热介质温度进行检测,当温度大于5℃,则自动切通LNG或CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气;

根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的温度,若温度高于输气温度标准时,自动断开加热器停止加热;

根据从换热装置输出的LNG或CNG解压气体的压力,若压力低于输气压力标准时,进行警示并切断该LNG或CNG支路,以判断管路故障或气源不足,并切通另一LNG或CNG支路进行供气;

输气温度和压力标准以国标为准;

(2)当终端需要加气的设备数比较多时,可同时进行LNG和CNG换热,供气前,启动加热器加热,对罐体内的换热介质温度进行检测,当温度大 于5℃,则自动切通LNG和CNG的换热支路通过换热装置进行解压供气。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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