加气站用液化天然气装置的制作方法

1.本实用新型涉及加气站液化天然气(lng)领域，尤其涉及一种加气站用液化天然气装置。


背景技术：

2.现有技术加气站，从lng储罐中直接通过供气管道抽出lng(液化天然气)对设备加气。lng燃料主要成分是甲烷，通过加气站供气的动力设备的能量利用效率与甲烷的燃烧效率最为相关，安全性能也受甲烷特性的影响。甲烷本身燃烧效率较低也损耗了更多的能源，不符合节能环保的要求。通过对燃烧设备内部结构的优化可以达到解决lng使用效率和保障使用安全性的问题，但这些优化改进的设备价格较高，且普及需要对燃烧设备更新换代，成本进一步增加。另外，乙烷同样可以作为燃料使用，而气态乙烷密度比空气大，下沉于空气中，容易出现危险。燃料的安全性问题一直无法解决。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供加气站用液化天然气装置。
4.本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：
5.加气站用液化天然气装置，包括液化乙烷罐、液化天然气罐、混合泵、混合输入管道、混合输出管道；液化乙烷罐具有下出液口，混合泵具有进液口和出液口，混合输入管道一端与下出液口连接，另一端与混合泵的进液口连接，混合输出管道的一端与混合泵的出液口连接，另一端连接至液化天然气罐。
6.优选地，液化天然气罐具有上进液口，混合输出管道的另一端与上进液口连接。
7.优选地，混合输出管道上设置有混合控制阀。
8.优选地，混合控制阀为开度调节阀，装置还包括控制电路板和压力传感器，压力传感器设置在液化天然气罐的内顶壁上，控制电路板根据测量的压力传感器的数值，控制混合控制阀的开度，在压力传感器的数值超过安全值时，调低混合控制阀的开度。
9.优选地，在混合输入管道上设置乙烷流量计，乙烷流量计测量混合入液化天然气罐的乙烷流量，控制电路板在液化乙烷与液化天然气混合比例达到40：100重量份时，控制混合泵关闭。
10.本实用新型装置将液化乙烷掺混在加气站的液化天然气中，再供气使用。该装置结构简单，成本低，并适用于改装现有的加气站设备。通过混合泵输送，混合效果良好，并可以通过控制电路板、混合控制阀、压力传感器等设备来控制泵送过程中压力及流量的变化。通过该装置的使用，以提高液化天然气的使用效率和使用安全性。
附图说明
11.图1为本实用新型第一实施例的加气站用液化天然气装置；
12.图2为本实用新型第二实施例的加气站用液化天然气装置。
具体实施方式
13.为了更好地理解和实施，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。
14.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
15.第一实施例
16.如图1所示本实用新型第一实施例。该加气站用液化天然气装置包括液化天然气罐1、液化乙烷罐2、混合泵3、混合输入管道4、混合输出管道5。其中液化天然气罐1和液化乙烷罐2均为低温储罐，分别用于储存液化天然气和液化乙烷。液化天然气罐1的内部具有上层气态区11和下层液态区12。液化乙烷罐2内部具有上层气态区21和下层液化区22。上层气态区11和下层液态区12、上层气态区21和下层液化区22所占用面积是相对的，与储存的lng、液化乙烷量相关。
17.液化乙烷罐2具有下出液口221，如图1所示，该下出液口221位于液化乙烷罐2正常储存液化乙烷状态的下层液化区22。在优选实施例中，下出液口221位于液化乙烷罐2的底部。
18.混合泵3具有进液口和出液口。混合输入管道4一端与下出液口221连接，另一端与混合泵3的进液口连接。在本实施例中，混合泵3为低温泵，对进入其中的液化乙烷加压。混合输出管道5的一端与混合泵3的出液口连接，另一端连接至液化天然气罐1。液态乙烷罐2和液化天然气罐1内压力掺混合过程容易存在压差，将在后续阐述。该压差通过混合泵3来消除，使掺混顺利进行。本装置结构简单，成本低。由于混合泵3、混合输入管道4、混合输出管道5的增加均不影响在现有加气站上其他的设备，对于改良现有加气站具有很强的适配性。
19.本实施例的装置在液化天然气已经卸车的情况下操作使用。通过该装置，液化天然气中掺混一定液化乙烷储存。在给车辆加气时，这种混合燃料使得车用lng发动机动力增强，加同样质量的lng，参混后的混合燃料续航里程增加。虽然1公斤天然气的热值》1公斤乙烷的热值》1公斤丙烷的热值，但由于乙烷和与天然气混合后的燃料液在发动机中的利用效率提高，使用此种lng的动力将变强。一般情况下，燃气发动机是火花塞点火，若采用纯lng气化天然气燃烧，由于天然气燃烧速度慢，存在一部分天然气没有在气缸中燃烧做功，而进入烟道里燃烧，释放热量形成无用功。在将乙烷与天然气掺混时，由于乙烷燃烧速率大于甲烷，丙烷燃烧速率大于乙烷，这样减少了液化天然气在发动机中的甲烷逃逸现象，乙烷、丙烷的火焰温度高于甲烷，掺混后燃料做功利用效率提高。
20.如果乙烷不掺混液化天然气使用，其密度比空气重，容易出现危险。在掺混到液化天然气中时，以液化天然气为主，天然气的密度比空气轻，容易扩散，相比于单独使用乙烷提高了使用的安全性。
21.在本实施例中，如图1所示，液化天然气罐1具有下进液口112。混合输出管道5一端与混合泵3的出液口连接，另一端与下进液口112连接。在正常储存液化天然气罐1的情况
下，该下进液口112位于下层液态区12。在优选实施例中，下进液口112位于液化天然气罐1的底部。
22.在本实施例中，混合输出管道5上设置有混合控制阀6。该混合控制阀6至少可以控制管道中流体的通断。
23.在优选实施例中，混合控制阀6为开度调节阀，可以调节阀的开度，可以电磁或电动控制。本实施例的加气站用液化天然气装置还包括控制电路板(未示出)和压力传感器(未示出)，压力传感器设置在正常使用状态下液化天然气罐1的上层气态区11，优选设置在液化天然气罐1的内顶壁上。控制电路板根据测量的压力传感器的数值，控制混合控制阀6的开度，在压力传感器的数值超过安全值时，调低混合控制阀6的开度。
24.液化乙烷的标准沸点约为-89摄氏度，液化丙烷的标准沸点约为-42摄氏度，液化天然气的标准沸点约为-161摄氏度。在将液化乙烷掺混到液化天然气中时，会产生瞬间沸腾，造成上层气态区11的压力升高，导致储罐内压力过高，带来安全风险。通过压力传感器的测量及混合控制阀6的流量控制，可以有效控制上层气态区11中压力处于安全范围内。
25.在本实施例中，在混合输入管道4上设置乙烷流量计(未示出)，乙烷流量计测量混合入液化天然气罐1的乙烷流量，控制电路板在液化乙烷与液化天然气混合比例达到预定比例时，控制混合泵3关闭。该预定比例优选在5:100～40:100之间取值。在优选实施例中，该预定比例为40:100重量份。该重量份比例的混合程度下，燃料的使用效率及安全性能优越。
26.第二实施例
27.图2所示为本实用新型的第二实施例。在本第二实施例中，与第一实施例的不同的是，液化天然气罐1设置有上进液口111。上进液口111设置在正常贮存使用下的上层气化区11。在优选实施例中，上进液口111设置在液化天然气罐1的顶部。液态乙烷在从上进液口111进入液化天然气罐1的上层气化区11时，受上层气化区11温度的影响，液态乙烷进入下层液态区12中局部瞬间沸腾程度减弱，减低因此带来的压力升高。
28.本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。