一种液氮预冷保冷的lng真空泵液池装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液装置，其特征在于：包括外筒体，容置在外筒体内的中间筒体，容置在中间筒体内的内筒体，所述的外筒体、中间筒体和内筒体的顶端均固连在泵池盖上；内筒体内容置有低温潜液泵；LNG出液管穿过泵池盖后伸入内筒体中；外筒体和中间筒体之间的空间为真空隔热层；中间筒体和内筒体之间的空间为液氮层；LNG进液管穿过外筒体的筒壁、真空隔热层、中间筒体的筒壁、液氮层、内筒体的筒壁之后伸入内筒体；液氮进口管和液氮出口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层。本实用新型可以提高LNG保冷效果，减少操作时的预冷，提高设备运行可靠性。
【专利说明】一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液池装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LNG设备，特别涉及一种用液氮对LNG真空泵液池进行预冷和保冷的LNG真空泵液池装置。
【背景技术】
[0002]随着新能源汽车的发展，液化天然气(LNG)汽车加气站正迅速在国内兴起。LNG作为汽车燃料相对于其它传统车用燃料具有安全经济、清洁高效环保、储存效率高等明显优势。在响应国家节能减排的号召下，使用LNG作为汽车替代燃料，不仅能够有效减小环境污染和缓解石油资源紧缺而带来的压力，同时，也是实现经济可持续发展和改善环境的最佳选择。
[0003]随着国家对节能减排工作重视程度的加强及改善人类生活环境工作的进程，LNG加气必将成为将来城市公交及城际运输的主要替代能源。
[0004]LNG真空泵池是现代汽车新能源发展的产物，是LNG汽车加液站必不可少设备，在LNG真空泵池中放置潜液泵，既为LNG加液提供动力，同时也是可以为加速LNG卸车功能，因此LNG真空泵池是每个加液站的重要核心设备之一。
[0005]LNG潜液泵池适用于液氮、液氢、液体天然气(LNG)等介质，广泛使用在LNG汽车加气站和LNG接受站，充装、贮槽和液体输送等。低温潜液泵泵池，把泵体埋在泵池体内，省去设备启动所需的预冷时间，随开随用。
[0006]在现有技术条件下，如图1所示的低温潜液泵泵池，包括外筒体2’和容置在外筒体2’之内的内筒体4’，外筒体2’和内筒体4’之间的空间为真空隔热层24’，内筒体4’内容置有低温潜液泵7’，外筒体2’顶部固定有泵池盖12’，LNG进液管5’穿过外筒体2’的筒壁、真空隔热层24’、内筒体4’的筒壁之后伸入内筒体4’中，LNG出液管14’穿过泵池盖12’后伸入内筒体4’中。
[0007]如图1所示的传统的低温潜液泵泵池采用内筒体壁和外筒体壁的二层壁设计，即内筒体4’用于盛装LNG，内筒体4’与外筒体2’的夹层为真空隔热层24’，起到保冷的作用。这种二层壁设计的低温潜液泵泵池虽然结构简单及制造成本较低，但是，其在运行时的预冷时间相对时间较长，预冷消耗了一定量的LNG，浪费了能源，且保冷效果不佳。
实用新型内容
[0008]本实用新型提供一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液装置，目的是解决现有的二层壁设计低温潜液泵泵池存在的技术问题，提高LNG保冷效果，减少操作时的预冷，提高设备运行可靠性。
[0009]本实用新型解决问题采用的技术方案是:
[0010]一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液池装置，其特征在于:包括外筒体、容置在外筒体内的中间筒体、容置在中间筒体内的内筒体，所述的外筒体、中间筒体和内筒体的上端均固连在泵池盖上；内筒体内容置有低温潜液泵；LNG出液管穿过泵池盖后伸入内筒体中；夕卜筒体和中间筒体之间的空间为真空隔热层；中间筒体和内筒体之间的空间为液氮层；LNG进液管穿过外筒体的筒壁、真空隔热层、中间筒体的筒壁、液氮层、内筒体的筒壁之后伸入内筒体；液氮进口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层；液氮出口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1.将传统的低温潜液泵泵池采用二层壁设计，即内容器用于盛装LNG，外夹层真空隔热层起到保冷的作用，改变为三层壁结构，即内容器用于盛装LNG，中间夹层用于充装液氮(LN2),外夹层为真空隔热层，中间液氮层和外夹层真空隔热层均起到保冷的作用，这就形成了两道保冷。这两道保冷层使冷损降至极限，为潜液泵创造了完全的工作条件。
[0013]2.通过中层容器充满液氮(LN2)，由于液氮的正常大气压下沸点是_196°C，液态氮在常压时的温度相当的低，比液化天然气(LNG)的沸点-162°C还低34°C，一旦与物体表面接触将迅速地沸腾，同时也会带走相当大量的热能。因此，使用液态氮充满低温潜液泵泵池中间层，液氮作为预冷介质和保冷介质，由液氮来吸收液化天然气(LNG)的热量，免除预冷，保证低温潜液泵随时处于低温状态，保证潜液泵能在任何时候都可以启动、运行。
[0014]3.本实用新型在潜液泵运转时，需要预冷时采用液氮预冷，勿需消耗LNG来预冷，
有效避免了由于需要进行预冷等造成的液化天然气汽化成为BOG气体而排放造成液化天
然气的损失。而液氮吨价仅为液化天然气吨价的1/4?1/3，且液氮的冷量高于液化天然
气，故实际消耗的液氮量也比液化天然气量更少，所以，本实用新型具有非常明显的经济效.、
Mo
[0015]4.本实用新型采用液氮预冷，液氮的冷量高于液化天然气，比液化天然气(LNG)的沸点_162°C还低34°C，因而，能有效减少或避免低温潜液泵泵池内容器中的液化天然气(LNG)汽化为B0G。
[0016]5.本实用新型采用液氮预冷保冷，甚至免除预冷，潜液泵池内温度可保持在低于-150°C以下，的运转时，潜液泵池内产生的BOG气体极少，能有效避免潜液泵吸入气体，从而，最大限度的提高潜液泵运转的可靠性，延长了潜液泵使用寿命。
[0017]6.本实用新型结构简单，相对现有技术中的低温真空潜液泵池结构更科学合理，实用性更强，节能效果突出，适于在LNG汽车加气站或LNG装卸港口等场所推广应用。
[0018]7.泵体和电机完全浸没在介质中，从而杜绝了产品的损失、并保证了泵的快速启动；无密封及浸润型设计使维护要求降至最低；直立型的设计使泵运转更稳定，运转寿命更长。
[0019]8.这种三层壁设计的低温潜液泵泵池与二层壁设计的低温潜液泵泵池结构比较，是在LNG层与真空隔热层之间增加了一个液氮层，增加了 LN2进出液管，而泵池的其它管口基本不变，泵池整体外形也未增大多少，安装空间也变化不大。在运行时，需要设置一个一定小容积的LN2储罐和LN2流程工艺管线。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型结构示意图。【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0023]如图2中所示的低温真空潜液泵池三层壁结构，包括底板1，外筒体2和法兰14，外筒体2两端分别与底板I和法兰14焊接形成外筒体的筒壁；包括中层封头3，中间筒体5和法兰14，中层筒体5两端分别与中层封头3和法兰14焊接形成中间筒体的筒壁；包括内封头4，内筒体6和法兰14，内筒体6两端分别与内封头4和法兰14焊接形成内筒体的筒壁；外筒体的筒壁、中间筒体的筒壁和内筒体的筒壁组成低温泵池的三层壁，外筒体2和中间筒体5之间的空间为真空隔热层25，上面设置真空阀，形成真空层，起隔热作用；由中间筒体5和内筒体6之间的空间为液氮层56，液氮进口管7穿过外筒体的筒壁，真空隔热层25、中间筒体的筒壁后伸入液氮层56，液氮出口管12穿过外筒体的筒壁，真空隔热层25、中间筒体的筒壁后伸入液氮层56，液氮进口管7和液氮出口管12用于将液氮充满液氮层56，起到预冷保冷作用；LNG进液管8穿过外筒体的筒壁、真空隔热层25、中间筒体的筒壁、液氮层56、内筒体的筒壁之后伸入内筒体6。法兰14与泵池盖17以螺栓16固连，法兰14与泵池盖17之间设有密封圈15。这样外筒体2、中间筒体5和内筒体6的上端均固连在泵池盖17上。LNG出液管18穿过泵池盖17后伸入内筒体6中，内筒体6可充装液化天然气LNG。内筒体6内容置有低温潜液泵10。还设有LNG残液排放口 9、LNG排液气口 11、天然气放空口 13等管口。
[0024]在制造时，低温泵池各部件均采用不锈钢材料制成，并在外筒体2的内壁充填缠绕阻燃型复合保温材料，并抽真空至高真空，起隔热作用。
[0025]在使用时，通过液氮进口管7向液氮层56通入液氮，使液氮层56充满液氮，部分吸热汽化的氮气和液氮混合流体从液氮出口管12排出，达到对内筒体6中的液化天然气(LNG)预冷和保冷作用。内筒体6的结构和操作及维修等方面和原二层壁结构低温真空潜液泵池一样。
[0026]由于本实用新型将传统的低温潜液泵泵池采用二层壁设计改变为三层壁结构，增加了液氮层56用于充装液氮(LN2),使液氮层56和真空隔热层25均起到保冷的作用，这就形成了两道保冷。这两道保冷层使冷损降至极限，为潜液泵创造了完全的工作条件。
[0027]由于本实用新型使用液态氮充满液氮层56，液氮作为预冷介质和保冷介质，由液氮来吸收液化天然气(LNG)的热量，保证低温潜液泵随时处于低温状态，保证潜液泵能在任何时候都可以启动、运行。
【权利要求】
1.一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液池装置，其特征在于:包括外筒体，容置在外筒体内的中间筒体，容置在中间筒体内的内筒体，所述的外筒体、中间筒体和内筒体的顶端均固连在泵池盖上；内筒体内容置有低温潜液泵；LNG出液管穿过泵池盖后伸入内筒体中；外筒体和中间筒体之间的空间为真空隔热层；中间筒体和内筒体之间的空间为液氮层；LNG进液管穿过外筒体的筒壁、真空隔热层、中间筒体的筒壁、液氮层、内筒体的筒壁之后伸入内筒体；液氮进口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层；液氮出口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层。
【文档编号】F04B37/08GK203532188SQ201320692555
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】王义官, 吴宗荣 申请人:自贡通达机器制造有限公司