一种液化天然气冷能回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油气储存与运输工程【技术领域】，具体的讲是一种液化天然气冷能回收系统。本实用新型与现有技术相比，实现了液化天然气气化过程中冷能的回收，节约了大量能源，真正达到节能减排、提高经济效益、保护环境的目的，同时使用了大量的控制阀与传感器，使得整个系统装置可以安全稳定的运行。
【专利说明】一种液化天然气冷能回收系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气储存与运输工程【技术领域】，具体的讲是一种液化天然气冷能回收系统。
技术背景
[0002]随着社会的发展，作为世界主要能源之一的液化天然气在当今能源使用量中所占比例正在逐年提高，随着我国城镇居民和工业企业天然气的大力推广，以及大气污染物治理度的加强，作为管输天然气的补充，液化天然气也得到了广泛的应用。
[0003]天然气气化站是一种小型的接收和气化站，可作为小范围内或单个用户的供气设施，通常由液化天然气低温储存罐、气压计、调压撬、计量设备、加臭设备等组成。储存在液化天然气内的液化天然气通过汽化器吸收环境热量由液态变为气态，经加臭、调压、计量后送入天然气管网使用。液化天然气在气化过程中由于吸收环境热量会产生大量的冷能，这些冷能通常由空气直接带走，造成了冷能的大量浪费。
[0004]为此设计一种可以安全、稳定、合理的回收利用液化天然气冷能，并且达到节省能源、节能减排、提高经济效益、保护环境目的的液化天然气冷能回收系统。
【发明内容】
[0005]本实用新型突破了现有技术的难关，设计了一种可以安全、稳定、合理的回收利用天然气冷能，并且达到节省能源、节能减排、提高经济效益、保护环境目的的液化天然气冷能回收系统。
[0006]为达到上述目的，本实用新型设计了一种液化天然气冷能回收系统，包括:液化天然气储存罐、换热器、冷媒储存罐、冰水储存罐、截止阀、放空阀、温度传感器和压力传感器，其特征在于:液化天然气储存罐的液态液化气输出口与截止阀一的一端相连，截止阀的另一端分2路分别与电磁阀一的一端和电磁阀二的一端相连，电磁阀二的另一端与换热器
侧的上端相连，电磁阀一的另一端分为2路分别与截止阀二的一端和放空阀一相连，截止阀二的另一端和液化天然气储存罐的气态液化气输入口相连，放空阀一分为3路分别与压力传感器一的一端、温度传感器一的一端、换热器侧的下端相连，压力传感器一的另一端与温度传感器二的一端相连，温度传感器一的另一端与温度传感器二的一端相连接，温度传感器二的另一端与电磁阀一的中端相连，换热器一的另一侧分两路分别与温度传感器三和冷媒储存罐的液态冷媒输入口相连，温度传感器三又分为4路分别和压力传感器二的一端、压力传感器三的一端、压力传感器四的一端、冷媒储存罐的气态冷媒输出口相连，压力传感器二的另一端与电磁阀二的中端相连，压力传感器三的另一端与冷媒储存罐的上端相连，冷媒储存罐的上端连接有放空阀二，冷媒储存罐的一侧与温度传感器四的一端相连，温度传感器四的另一端与压力传感器二的一端相连，冷媒储存罐的另一侧连接有视镜一，视镜一下方的位置设有与冷媒储存罐相连的磁翻板液位计，磁翻板液位计分为2路分别与温度传感器五的一端和温度传感器六的一端连接，温度传感器五的另一端与电动调节阀一的中端相连，电动调节阀一的一端与截止阀三的一端相连，截止阀三的另一端与冷媒储存罐的液态冷媒输出口相连，电动调节阀一的另一端与换热器二一侧的下端相连，换热器二一侧的上端分为2路分别与视镜二和冷媒储存罐的气态冷媒输入口相连,温度传感器六的另一端分为2路，分别与截止阀四的一端和泵的一端相连，截止阀的另一端与换热器二另一侧的下端相连，泵的另一端与冰水储存罐的出水口相连，换热器二同一侧的上端与电动调节阀二的一端相连，电动调节阀二的中端与压力调节器四的另一端相连，电动调节阀二的另一端与冰水储存罐的入水口相连。
[0007]所述冷媒为二氟一氯甲烷。
[0008]所述换热器为钎焊板式换热器。
[0009]所述换热器一内连接电磁阀二的端口与连接温度传感器一的端口相连，连接温度传感器三的端口与连接液态冷媒输入口的端口相连。
[0010]所述换热器二内连接电动调节阀二的端口与连接截止阀四的端口相连，连接视镜二的端口与连接电动调节阀一的端口相连。
[0011]本实用新型与现有技术相比，实现了液化天然气气化过程中冷能的回收，节约了大量能源，真正达到节能减排、提高经济效益、保护环境的目的，同时使用了大量的控制阀与传感器，使得整个系统装置可以安全稳定的运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0014]参见图1，本实用新型设计了一种液化天然气冷能回收系统，包括:液化天然气储存罐1、换热器、冷媒储存罐2、冰水储存罐3、截止阀、放空阀、温度传感器和压力传感器，液化天然气储存罐I的液态液化气输出口与截止阀一 4的一端相连，截止阀一 4的另一端分2路分别与电磁阀一 5的一端和电磁阀二 6的一端相连，电磁阀二 6的另一端与换热器一 7一侧的上端相连，电磁阀一 5的另一端分为2路分别与截止阀二 8的一端和放空阀一 9相连，截止阀二 8的另一端和液化天然气储存罐I的气态液化气输入口相连，放空阀一 9分为3路分别与压力传感器一 10的一端、温度传感器一 11的一端、换热器一 7—侧的下端相连，压力传感器一 10的另一端与温度传感器二 12的一端相连,温度传感器一 11的另一端与温度传感器二 12的一端相连接，温度传感器二 12的另一端与电磁阀一 5的中端相连,换热器一 7的另一侧分2路分别与温度传感器三13和冷媒储存罐2的液态冷媒输入口相连，温度传感器三13又分为4路分别和压力传感器二 14的一端、压力传感器三15的一端、压力传感器四16的一端、冷媒储存罐2的气态冷媒输出口相连，压力传感器二 14的另一端与电磁阀二 6的中端相连，压力传感器三15的另一端与冷媒储存罐2的上端相连，冷媒储存罐2的上端连接有放空阀二 17，冷媒储存罐2的一侧与温度传感器四29的一端相连，温度传感器四29的另一端与压力传感器二 14的一端相连,冷媒储存罐2的另一侧连接有视镜一 18,视镜一 18下方的位置设有与冷媒储存罐2相连的磁翻板液位计19，磁翻板液位计19分为2路分别与温度传感器五20的一端和温度传感器六21的一端连接，温度传感器五20的另一端与电动调节阀一 22的中端相连，电动调节阀一 22的一端与截止阀三23的一端相连，截止阀三23的另一端与冷媒储存罐2的液态冷媒输出口相连，电动调节阀一 22的另一端与换热器二 24 —侧的下端相连,换热器二 24 —侧的上端分为2路分别与视镜二 25和冷媒储存罐2的气态冷媒输入口相连，温度传感器六21的另一端分为2路，分别与截止阀四26的一端和泵27的一端相连，截止阀四26的另一端与换热器二 24另一侧的下端相连，泵27的另一端与冰水储存罐3的出水口相连，换热器二 24同一侧的上端与电动调节阀二 28的一端相连，电动调节阀二 28的中端与压力调节器四16的另一端相连，电动调节阀二 28的另一端与冰水储存罐3的入水口相连。
[0015]本实用新型中冷媒为二氟一氯甲烷，即为R22，是一种制冷剂，在常温下为无色，近似无味的气体，不燃烧，不爆炸，无腐蚀，加压可液化为无色透明的液体。其化学稳定性和热稳定性均很高，最低可得到-80°C的制冷温度。
[0016]本实用新型中换热器为钎焊板式换热器，由一组波纹金属板组成，板上有四个孔，供热交换的两种液体通过。金属板片安装在一个有固定板和活动压紧板的框架内，并用夹紧螺栓夹紧。板片上装有密封垫片，将液体通道密封，并且引导流体至各自通道内。波纹板不仅提高了湍流程度，并且形成许多支撑点，足以承受介质间的压力差。金属板和活动压紧板悬挂在上导杆，并由下导杆定位，而杆端则固定在支撑柱上。
[0017]本实用新型中换热器一 7内连接电磁阀二 6的端口与连接温度传感器一 11的端口相连，连接温度传感器三13的端口与连接液态冷媒输入口的端口相连。
[0018]本实用新型中换热器二 24内连接电动调节阀二 28的端口与连接截止阀四26的端口相连，连接视镜二 25的端口与连接电动调节阀一 22的端口相连。
[0019]【具体实施方式】如下:
[0020]液化天然气冷能回收系统中主工艺流程如下:
[0021]循环1:液态液化天然气由液化天然气储存罐I的输出口流出，经过截止阀一 4和电动调节阀二 6，流入换热器一 7，在换热器一 7中吸热气化由液态变为气态，经温度传感器一 11、压力传感器一 10、放空阀一 9和截止阀二 8后进入主供气管道，经加臭、调压、计量后供用户使用；
[0022]循环2:气态二氟一氯甲烷由冷媒储存罐2的气态冷媒输出口出来，经温度传感器三13后进入换热器一 7，与循环I的液态液化天然气进行换热二氟一氯甲烷吸收液化天然气释放的冷量，由气态变成液态，后进入冷媒储存罐2中；
[0023]循环3:液态二氟一氯甲烷由冷媒储存罐2的液态冷媒输出口流出，经截止阀三23和电动调节阀一 22后流入换热器二 24，与水换热，二氟一氯甲烷释放冷量，由液态变成气态，后回到冷媒储存罐2中；
[0024]循环4:冷水由冰水储存罐3的出水口流出，经泵27、温度传感器六21和截止阀四26，流入换热器二 24，与循环3的二氟一氯甲烷进行换热，水吸收二氟一氯甲烷释放的冷量，达到降温的目的，后经电动调节阀二 28回到冰水储存罐3。
[0025]除以上主工艺的四个循环外，还根据系统安全、稳定运行等要求，设计了完整的控制系统:
[0026]I)当温度传感器四29检测到温度低于0°C或压力传感器三15检测到压力低于3bar时，表明冷媒储存罐2内液态二氟一氯甲烷过多，说明系统此时末端冷负荷减少，“供大于求”。此时，关闭电磁阀二 6，打开电磁阀一 5，而在正常运行时电磁阀二 6打开，电磁阀一 5关闭，液化天然气由旁路经截止阀一 4、电磁阀一 5和截止阀二 8进入空温气化器气化后进入燃气管道。此外，当换热器一 7出现故障或阻塞时，表现为压力传感器一 10和温度传感器一 11参数不正常，导致换热效果降低或不换热时，关闭电磁阀二 6,打开电磁阀一 5,液化天然气由旁路流通；
[0027]2)当压力传感器三15检测到压力低于5bar时，电动调节阀二 28全开；当压力传感器三15检测到压力高于Sbar时，电动调节阀二 28减少开度；当压力传感器三15检测到压力高于1bar时，电动调节阀二 28开度减小到30%。低于5bar时，表明冷媒储存罐2内液态二氟一氯甲烷过多，这时应该加快用冷速度，即电动调节阀二 28全开，加快水侧取冷的速度，使二氟一氯甲烷液位处在合理水平。高于Sbar时，表明冷媒储存罐2内气态二氟一氯甲烷过多，这时应该减少用冷速度，即减少电动调节阀二 28的开度，降低水侧取冷的速度，使二氟一氯甲烷液位处在合理水平。高于1bar时，进一步降低水侧取冷的速度，将电动调节阀二 28的开度降至30%左右；
[0028]3)进入换热器二 24的二氟一氯甲烷流量与冷媒储存罐2液位及冰水储存罐3出来的冷水温度即温度传感器六21连锁:当磁翻板液位计19测得液位过低时，表明液态二氟一氯甲烷过少，即“供小于求”，此时减小电动调节阀一 21的开度；当磁翻板液位计19测得液位过高时，表明液态二氟一氯甲烷过多，即“供大于求”，此时加大电动调节阀一 21的开度；当温度传感器六21检测到温度过低时，表明用冷侧需求减少，即“供大于求”，此时减小电动调节阀一 21的开度；当温度传感器六21检测到温度过高时，表明用冷侧需求增大，即“供小于求”，此时加大电动调节阀一 21的开度。
[0029]本实用新型与现有技术相比，实现了液化天然气气化过程中冷能的回收，节约了大量能源，真正达到节能减排、提高经济效益、保护环境的目的，同时使用了大量的控制阀与传感器，使得整个系统装置可以安全稳定的运行。
【权利要求】
1.一种液化天然气冷能回收系统，包括:液化天然气储存罐、换热器、冷媒储存罐、冰水储存罐、截止阀、放空阀、温度传感器和压力传感器，其特征在于:液化天然气储存罐(I)的液态液化气输出口与截止阀一(4)的一端相连,截止阀一(4)的另一端分2路分别与电磁阀一(5)的一端和电磁阀二(6)的一端相连，电磁阀二(6)的另一端与换热器一(7) —侧的上端相连，电磁阀一(5)的另一端分为2路分别与截止阀二(8)的一端和放空阀一(9)相连，截止阀二(8)的另一端和液化天然气储存罐(I)的气态液化气输入口相连，放空阀一(9 )分为3路分别与压力传感器一(10 )的一端、温度传感器一(11)的一端、换热器一(7 ) —侧的下端相连，压力传感器一(10)的另一端与温度传感器二(12)的一端相连，温度传感器一(11)的另一端与温度传感器二(12)的一端相连接，温度传感器二(12)的另一端与电磁阀一(5)的中端相连，换热器一(7)的另一侧分2路分别与温度传感器三(13)和冷媒储存罐(2)的液态冷媒输入口相连，温度传感器三(13)又分为4路分别和压力传感器二( 14)的一端、压力传感器三(15)的一端、压力传感器四(16)的一端、冷媒储存罐(2)的气态冷媒输出口相连，压力传感器二(14)的另一端与电磁阀二(6)的中端相连，压力传感器三(15)的另一端与冷媒储存罐(2)的上端相连，冷媒储存罐(2)的上端连接有放空阀二(17)，冷媒储存罐(2)的一侧与温度传感器四(29)的一端相连，温度传感器四(29)的另一端与压力传感器二(14)的一端相连，冷媒储存罐(2)的另一侧连接有视镜一(18)，视镜一(18)下方的位置设有与冷媒储存罐(2)相连的磁翻板液位计(19)，磁翻板液位计(19)分为2路分别与温度传感器五(20)的一端和温度传感器六(21)的一端连接，温度传感器五(20)的另一端与电动调节阀一(22)的中端相连，电动调节阀一(22)的一端与截止阀三(23)的一端相连，截止阀三(23)的另一端与冷媒储存罐(2)的液态冷媒输出口相连，电动调节阀一(22)的另一端与换热器二(24)—侧的下端相连，换热器二(24)—侧的上端分为2路分别与视镜二(25)和冷媒储存罐(2)的气态冷媒输入口相连，温度传感器六(21)的另一端分为2路，分别与截止阀四(26)的一端和泵(27)的一端相连，截止阀四(26)的另一端与换热器二(24)另一侧的下端相连，泵(27)的另一端与冰水储存罐(3)的出水口相连，换热器二(24)同一侧的上端与电动调节阀二(28)的一端相连，电动调节阀二(28)的中端与压力调节器四(16)的另一端相连，电动调节阀二(28)的另一端与冰水储存罐(3)的入水口相连。
2.根据权利要求1所述的一种液化天然气冷能回收系统，其特征在于:所述冷媒为二氟一氯甲烷。
3.根据权利要求1所述的一种液化天然气冷能回收系统，其特征在于:所述换热器为钎焊板式换热器。
4.根据权利要求1所述的一种液化天然气冷能回收系统，其特征在于:所述换热器一(7)内连接电磁阀二(6)的端口与连接温度传感器一(11)的端口相连，连接温度传感器三(13)的端口与连接液态冷媒输入口的端口相连。
5.根据权利要求1所述的一种液化天然气冷能回收系统，其特征在于:所述换热器二(24)内连接电动调节阀二(28)的端口与连接截止阀四(26)的端口相连，连接视镜二(25)的端口与连接电动调节阀一(22)的端口相连。
【文档编号】F25D3/10GK204141916SQ201420587565
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】吴竺, 李岩松, 姚钰锋, 杨帆 申请人:上海博翎能源科技有限公司, 上海昊易节能设备有限公司