一种新型BOG再液化装置的制作方法

本实用新型涉及一种可持续对储罐内BOG进行再液化的技术领域，更具体的说是涉及一种新型BOG再液化装置。

背景技术：

现阶段，LNG在交通领域尤其是在车用以及船用的发展取得了显著的进步，与此同时伴随着大量的LNG加气站、LNG动力船舶以及燃油-LNG双动力船舶的新建、投运。因储罐的低温绝热特性，LNG在储存、运输等环节过程中，不可避免的会和外界进行热交换俗称漏热，导致储罐内部的LNG因为升温而气化形成的蒸发气称之为BOG。BOG形成后会逐渐增加储罐内气体的压力，当气体压力积累到一定时会冲开储罐安全阀，把多余压力的天然气排放到大气中，以求缓解储罐内部压力，避免爆炸险情。大量BOG天然气的放散不仅造成巨大的经济损失，还形成了20倍以上的二氧化碳的温室效应，造成环保危害。为了避免放散带来的负面影响，因此开发此新型BOG再液化工艺，实现LNG储存、运输无放散，行业意义重大。目前，BOG再液化技术主要有几下几种：

(1)压缩膨胀制冷

该工艺利用低温压缩机对BOG进行压缩后节流膨胀从而实现BOG再液化，该种工艺较为复杂，设备占地面积大，投资较高，噪音大，对现有加气站改造要求高。

(2)再冷凝

该工艺直接利用液氮作为冷源，液氮与BOG通过换热器换热，向BOG提供冷量实现BOG再液化，该工艺简单，但是需要储存、消耗大量液氮，成本较高。

因此，如何提供一种可以减少设备占地面积，降低成本的新型的BOG再液化装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种新型BOG再液化装置，不仅设计合理，液氮可以循环使用，降低了BOG再液化运营成本，而且采用新型热声制冷机，减少了设备占地面积，同时增强了设备的实用性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型BOG再液化装置，包括：LNG储罐、换热器、热声制冷机、泵、液氮储罐；所述换热器设置有BOG入口、BOG出口、液氮入口、液氮出口；其中所述LNG储罐的气相端通过管线与所述换热器的BOG入口连接，所述换热器的BOG出口通过管线与所述LNG储罐的液相端连接，所述换热器的液氮入口通过管线与所述泵的出口端连接，所述换热器的液氮出口通过管线与所述热声制冷机的入口连接；所述液氮储罐的入口分别通过管线与所述热声制冷机的出口和所述泵的入口连接，并且所述热声制冷机的出口与所述泵的入口通过管线连接。

优选的，在上述一种新型BOG再液化装置中，在所述LNG储罐气相端与所述换热器BOG入口连接的管线上设置有阀门一。

优选的，在上述一种新型BOG再液化装置中，所述换热器BOG出口与所述LNG储罐液相端连接的管线上设置有阀门二。

优选的，在上述一种新型BOG再液化装置中，所述液氮储罐入口与所述泵入口连接的管线上依次设置有阀门四和阀门五。

优选的，在上述一种新型BOG再液化装置中，所述热声制冷机出口与所述液氮储罐入口连接的管线上设置有阀门三。

优选的，在上述一种新型BOG再液化装置中，所述热声制冷机的外部为液化杜瓦，并且热声制冷机外部还设置有氮气进口管和液氮回流管，在所述热声制冷机的内腔顶部设置有制冷机机头。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种新型BOG再液化装置，主要是针对LNG储罐产生的BOG时间的不确定性以及产生量不确定性，BOG回收装置安装空间小等问题提供的一种新型BOG 再液化装置，此装置主要是由LNG储罐、阀门、换热器、热声制冷机、液氮储罐和泵构成。

当LNG储罐内BOG产生量较小时，打开阀门一、阀门二、阀门五，启动热声制冷机、泵，通过热声制冷机向装置管线中液氮提供冷量，再由液氮与BOG在换热器中进行换热，实现BOG再液化。

当LNG储罐内BOG产生量较大时，打开阀门一、阀门二、阀门三、阀门四、阀门五，启动热声制冷机、泵，通过释放液氮储罐内的液氮，增加装置中液氮的循环量，热声制冷机与液氮储罐共同提供冷量，再有液氮与BOG 在换热器中进行换热，实现BOG再液化。

当LNG储罐内无BOG需要再液化时，关闭阀门一、阀门二，打开阀门三、阀门四、阀门五，启动热声制冷机、泵，将装置管线中中的氮气液化，并储存于液氮储罐中，以备调节BOG再液化速度。

本实用新型一方面设计合理，液氮循环使用，降低BOG再液化运营成本；采用新型热声制冷机，减小了设备占地面积，增强了该装置的实用性；另一方面利用泵控制流量以及再液化量，相比控制制冷机制冷量具有更高控制精度；同时利用热声制冷机不间断制冷，利用液氮储罐蓄积冷量，缩小热声制冷机功率，降低了装置的成本。

附图说明

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的热声制冷机结构示意图。

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做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。

本实用新型实施例公开了一种新型BOG再液化装置，主要是针对LNG 储罐产生BOG时间不确定性以及产生量不确定性，BOG回收装置安装小等问题研发出的BOG再液化装置。本装置主要是由LNG储罐、阀门、换热器、热声制冷机、液氮储罐、泵组成的。

请参阅相关附图为本实用新型提供的一种新型BOG再液化装置，包括： LNG储罐1、换热器3、热声制冷机5、泵10、液氮储罐7；换热器3设置有 BOG入口、BOG出口、液氮入口、液氮出口；其中LNG储罐1的气相端通过管线与换热器3的BOG入口连接，换热器3的BOG出口通过管线与LNG 储罐1的液相端连接，换热器3的液氮入口通过管线与泵10的出口端连接，换热器3的液氮出口通过管线与热声制冷机5的入口连接；液氮储罐7的入口分别通过管线与热声制冷机5的出口和泵10的入口连接，并且热声制冷机 5的出口与泵10的入口通过管线连接。

当LNG储罐1内BOG产生量较小时，打开阀门一2、阀门二4、阀门五 9，启动热声制冷机5、泵10，通过热声制冷机5向装置管线中液氮提供冷量，再由液氮与BOG在换热器3中进行换热，实现BOG再液化。

当LNG储罐1内BOG产生量较大时，打开阀门一2、阀门二4、阀门三 6、阀门四8、阀门五9，启动热声制冷机5、泵10，通过释放液氮储罐7内的液氮，增加装置中液氮的循环量，热声制冷机5与液氮储罐7共同提供冷量，再有液氮与BOG在换热器3中进行换热，实现BOG再液化。

当LNG储罐1内无BOG需要再液化时，关闭阀门一2、阀门二4，打开阀门三6、阀门四8、阀门五9，启动热声制冷机5、泵10，将装置管线中中的氮气液化，并储存于液氮储罐7中，以备调节BOG再液化速度。

本实用新型设计合理，液氮循环使用，降低BOG再液化运营成本，并且采用新型热声制冷机，减少了设备占地面积，增强装置的实用性；利用泵控制流量以及再液化量，相比与控制制冷机制冷量具有更高的控制精度；利用热声制冷机不间断制冷，同时利用液氮储罐蓄积冷量，缩小了制冷机功率，降低了装置的成本。

为了进一步优化上述技术方案，在LNG储罐1气相端与换热器3BOG入口连接的管线上设置有阀门一2。

为了进一步优化上述技术方案，换热器3BOG出口与LNG储罐1液相端连接的管线上设置有阀门二4。

为了进一步优化上述技术方案，液氮储罐7入口与泵10入口连接的管线上依次设置有阀门四8和阀门五9。

为了进一步优化上述技术方案，热声制冷机5出口与液氮储罐7入口连接的管线上设置有阀门三6。

为了进一步优化上述技术方案，热声制冷机5的外部为液化杜瓦13，并且热声制冷机5外部还设置有氮气进口管11和液氮回流管12，在所述热声制冷机5的内腔顶部设置有制冷机机头14。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施侧重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。