CNG自动卸车装置的制作方法

本实用新型属于CNG储运技术领域，尤其是涉及一种CNG自动卸车装置。

背景技术：

CNG(Compressed Natural Gas),即压缩天然气，是天然气加压(超过3,600 磅/平方英寸)并以气态储存在容器中。目前，设计压力25MPa的CNG槽车在压缩天然气储运领域应用广泛，但是卸车过程中存在诸多难题。首先，节流压差大，温降较大，容易冻堵，造成CNG卸车时间长；其次，卸入中压管道时，由于末端的压力较高(1.6～4.0MPa)，CNG槽车内不能卸出的气量大，必须采用压缩机增压后再进入管道，否则由于车内存在部分天然气，造成CNG槽车的运输量变少。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种CNG自动卸车装置，高压CNG槽车卸入管道的压力为中压(1.6～4.0MPa)时，通过本装置可以将CNG槽车内的卸车压力降至0.4～1.0MPa,不需要借助增压设备，有效利用CNG槽车高压能量，能够实现低压气卸入中压管道，同时减小节流效应，降低加热器功率，减小能耗。

本实用新型的CNG自动卸车装置，其特征在于包括压力分级设备，与此压力分级设备相连接的高压气引射增压器，分别与所述压力分级设备和高压气引射增压器相连接的后压调节设备，

所述的压力分级设备包括一组连接管道，分别设置在所述一组连接管道末端的高压汇管、中压汇管和低压汇管，分别设置在所述连接管道上的三通阀门Ⅰ，三通阀门Ⅱ，与所述高压汇管相连接的高压加热器，与所述中压汇管相连接的中压加热器，

所述的后压调节设备包括与所述高压气引射增压器相连接的调压阀门Ⅰ，与所述中压加热器相连接的调压阀门Ⅱ。

所述的一组连接管道与多个卸气接口相连接。

本实用新型的优点：

本实用新型的CNG自动卸车装置是将高压引射技术应用于CNG卸车过程，设计的一种新型自动卸车装置；本实用新型实现了无需通过压缩机即可将CNG 车内的工作压力将至1.0MPa，甚至更低(中压管道压力低至1.6MPa时,可低至 0.4MPa)，具有以下几个显著优点：

优点一：可以减少压缩机设备和降低加热器功率，从而有效降低工程投资；

优点二：将原来的压缩机改为引射增压器，动设备改为静设备，维护成本大幅降低，操作工作量也大大减少；

优点三：充分利用气体压力能，无污染物排放，能耗大幅减少，环保效益好；

优点四：本实用新型结构简单，可实现撬装化，在天然气储运领域有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型高压气引射增压工艺模拟流程图。

图3为本实用新型高压气压力与引射汇合后压力变化曲线。

图4为本实用新型所引射的低压气流量变化曲线。

图5为本实用新型引射率变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、2、3、4和5所示，本实用新型的CNG自动卸车装置，其特征在于包括压力分级设备，与此压力分级设备相连接的高压气引射增压器7，分别与所述压力分级设备和高压气引射增压器7相连接的后压调节设备，

所述的压力分级设备包括一组连接管道，分别设置在所述一组连接管道末端的高压汇管3、中压汇管4和低压汇管5，分别设置在所述连接管道上的三通阀门Ⅰ1，三通阀门Ⅱ2，与所述高压汇管3相连接的高压加热器6，与所述中压汇管4相连接的中压加热器9，

所述的后压调节设备包括与所述高压气引射增压器7相连接的调压阀门Ⅰ 8，与所述中压加热器9相连接的调压阀门Ⅱ10。

所述的一组连接管道与多个卸气接口相连接。

本实用新型将高压引射技术应用于CNG卸车过程，CNG槽车在卸车过程中，压力由20MPa逐渐降低，前期压力较高，有较高的压力能可以利用，通过高压引射技术，高压天然气可以将CNG槽车内的低压气增压进入下游，能够将车内的天然气尽量卸出，同时由于高低压气体的混合，节流效应大大降低，发生冻堵的风险也随之降低，节流前的加热器功率也可以减小。

本实用新型的CNG自动卸车装置的前端连接卸气柱，后端连接要卸入管道。卸气时，CNG槽车通过快速接头连接卸气柱，CNG通过卸气柱和自动卸车装置卸入连接管道。CNG自动卸车装置可以根据需要设置多个卸气接口，同时可以连接多个卸气柱。CNG自动卸车装置，主要包括压力分级设备、高压气引射增压器7 和后压力调节设备；以下游中压管道压力4.0MPa为例，可将压力分级设备分成 3个压力等级，包括高压段13MPa～25MPa、中压段5.0MPa～13MPa和低压段 1.0MPa～5MPa，在附图1中主要靠三通阀门Ⅰ1和三通阀门Ⅱ2两个压力控制三通阀门实现压力分级，分别汇入到高压汇管3、中压汇管4和低压汇管5；高压气引射增压器7为本装置的核心设备，高压汇管3来气通过高压气引射增压器7 带动低压汇管5来气增压，高压气引射增压器7出口气通过调压阀门Ⅰ8调压后的天然气与中压汇管4来气经调压阀门Ⅱ10调压后的天然气汇合进入与装置连接管道。

高压气引射增压技术为本装置的核心技术，通过HYSYS软件对该高压气引射增压部分进行工艺模拟，流程图如附图2，采用高压膨胀、低压压缩和气体汇合代替引射增压设备。通过图2模拟，高压气的压力由13MPa变化到20MPa，流量均为3000m3/h，低压气压力为1.0MPa，流量为800m3/h，计算变化曲线如附图3。可以看出引射增压后汇合气压力为4.46MPa～5.25MPa，可以进入中压管道。

试验数据表明：在高压气进气压力为8MPa～13Mpa，低压气进气压力为 2.0MPa～5.0MPa的参数范围内，所引射的低压气流量可达4.7×104m3/d，引射率可达100％，图4和图5分别给出了不同高压气和低压气参数时，所引射的低压气流量和引射率的变化曲线，图中PH表示高压气压力，PL表示低压井气压力。

CNG自动卸车装置的高压增压动力来源于CNG槽车的卸车前期的压力能，因此实现该装置自动卸车，必须保证两台CNG槽车有时间差的卸车。CNG槽车接入卸车系统后，当车内压力高于13MPa时，天然气经过高压汇管3引射低压天然气，再经过调压进入管道；随着管束内的天然气不断减少，车内压力在5.0MPa～ 13MPa范围时，天然气经过中压汇管4及调压后进入管道；车内压力在1.0MPa～ 5.0MPa范围时，天然气经过低压汇管5进入高压气引射增压器7，被增压后再经过调压进入管道，至此实现了无需通过压缩机即可将CNG槽车内的工作压力降至1.0MPa。若下游的管道工作压力为1.6MPa时，通过该装置可将车内的工作压力将至0.4MPa。

本实用新型实现了无需通过压缩机即可将CNG车内的工作压力将至1.0MPa，甚至更低，不需要借助增压设备，有效利用CNG槽车高压能量，能够实现低压气卸入中压管道，同时减小节流效应，降低加热器功率，减小能耗。