一种闪蒸汽变频压缩机系统及应用其的天然气液化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种闪蒸汽变频压缩机系统及应用其的天然气液化系统，包括闪蒸汽压缩机、电机和变频器，所述闪蒸汽压缩机的吸气口与液化天然气低温储罐的顶端相连通；所述电机的动力输出轴与所述闪蒸汽压缩机的动力输入轴相连接；所述变频器的电能输出端与所述电机的电力输入端相连接。变频器根据固定程序或预设参数向电机输出变频交流电，利用变频原理控制电机的转速，因为电机是闪蒸汽压缩机的动力源，而电机的转速可变，因此就可以对闪蒸汽的压缩能力进行控制，从而能够控制对液化天然气低温触储罐的闪蒸汽的抽取速率，利用控制抽取速率将闪蒸汽的压力控制在预设范围之内，从而能够避免罐内压力波动，进而能够避免安全隐患。
【专利说明】一种闪蒸汽变频压缩机系统及应用其的天然气液化系统
【技术领域】
[0001] 本申请涉及能源化工【技术领域】，更具体地说，涉及一种闪蒸汽变频压缩机系统及 应用其的天然气液化系统。
【背景技术】
[0002] 在天然气液化工厂中，液化天然气低温储罐虽然采取了重重保温措施，但总会有 外界热量渗入，会在低温储罐的顶部形成闪蒸汽从而导致罐内压力升高，为了保证安全运 行，必须将闪蒸汽排出，为了防止资源浪费一般将其回收利用。现有的装置是利用定速的异 步电机带动闪蒸汽压缩机排出闪蒸汽，因为无法进行速度调节，不能根据罐内压力的变化 调节闪蒸汽的排出速度，从而导致罐内压力波动，给安全运行带来隐患。 实用新型内容
[0003] 有鉴于此，本申请提供一种闪蒸汽变频压缩系统机及应用其的天然气液化系统， 用于将存储液化天然气的低温储罐中的闪蒸汽排出，将罐内的压力保持在预设压力范围之 内，以避免罐内压力的波动。
[0004] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0005] -种闪蒸汽变频压缩机系统，包括闪蒸汽压缩机、电机和变频器，其中：
[0006] 所述闪蒸汽压缩机的吸气口与液化天然气低温储罐的顶端相连通；
[0007] 所述电机的动力输出轴与所述闪蒸汽压缩机的动力输入轴相连接；
[0008] 所述变频器的电能输出端与所述电机的电力输入端相连接。
[0009] 优选的，所述电机为异步交流电机或同步交流电机。
[0010] 优选的，所述电机为1?压电机，所述变频器为1?压变频器。
[0011] 优选的，还包括控制器；
[0012] 所述控制器设置有控制信号输出端；
[0013] 所述控制信号输出端与所述变频器的控制信号输入端相连接。
[0014] 优选的，还包括压力传感器；
[0015] 所述压力传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端相连接。
[0016] 优选的，还包括加热器；
[0017] 所述加热器设置在用于连通所述液化天然气低温储罐的顶端与所述闪蒸汽压缩 机的吸气口的管路上。
[0018] 一种天然气液化系统，设置有以上所述的闪蒸汽压缩机系统。
[0019] 从上述技术方案可以看出，本申请提供的闪蒸汽变频压缩机系统包括闪蒸汽压缩 机、电机和变频器，变频器根据固定程序或预设参数向电机输出变频交流电，利用变频原理 控制电机的转速，因为电机是闪蒸汽压缩机的动力源，而电机的转速可变，因此就可以对闪 蒸汽的压缩能力进行控制，从而能够控制对液化天然气低温触储罐的闪蒸汽的抽取速率， 利用控制抽取速率将闪蒸汽的压力控制在预设范围之内，从而能够避免罐内压力波动，进 而能够避免安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本申请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 申请的一些实施例，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 根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本申请实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图；
[0022] 图2为本申请另一实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图；
[0023] 图3为本申请又一实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图；
[0024] 图4为本申请又一实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026] 实施例一
[0027] 图1为本申请实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图。
[0028] 如图1所示，本实施例提供的闪蒸汽变频压缩机系统包括闪蒸汽压缩机10、电机 20和变频器30,其中电机20的动力输出轴与闪蒸汽压缩机10的动力输入轴相连接，电机 20的电能输入端与变频器30的电能输出端相连接。
[0029] 闪蒸汽压缩机10设置有吸气口和输出口，吸气口用于与液化天然气低温储罐40 的顶部相连通，用于抽取汇集在液化天然气低温储罐40顶部的闪蒸汽，并利用输出口输出 到天然气液化系统（未示出）再次液化或者输出到锅炉系统（未示出）进行燃烧，甚至可 以输出到燃烧塔（未示出）上无害处理掉。
[0030] 电机20用于向闪蒸汽压缩机10提供动力。
[0031] 变频器30用于向电机20提供电能，其能够接收工频交流电，然后根据固定程序或 者输入的参考数据输出变频交流电，利用变频原理对电机20的转速进行控制。
[0032] 从上述技术方案可以看出，本实施例提供的闪蒸汽变频压缩机系统包括闪蒸汽压 缩机、电机和变频器，变频器根据固定程序或预设参数向电机输出变频交流电，利用变频原 理控制电机的转速，因为电机是闪蒸汽压缩机的动力源，而电机的转速可变，因此就可以对 闪蒸汽的压缩能力进行控制，从而能够控制对液化天然气低温触储罐的闪蒸汽的抽取速 率，利用控制抽取速率将闪蒸汽的压力控制在预设范围之内，从而能够避免罐内压力波动， 进而能够避免安全隐患。
[0033] 本实施例中的电机20可以为异步交流电机或同步交流电机，异步交流电机的调 速精度较低，但是造价低，今年随着现在电力电子技术的发展，控制精度越来越高，已经可 以满足绝大部分场合的调速要求；
[0034] 同步电机可以精确控制速度，但是造价较高，如果使用励磁同步电机还需要设置 复杂的励磁电源，因此一般应用在控制精度要求较高的应用场合。
[0035] 电机20除了使用380V的常规电机外，还可以使用高压电机，其供电电压一般在 6000V左右，好处是功率大、损耗低，可以满足大功率拖动的需求，相应地变频器应该配备高 压变频器。
[0036] 实施例二
[0037] 图2为本申请另一实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图。
[0038] 如图2所示，本实施例提供的闪蒸汽变频压缩机系统是在上一实施例的基础上增 设了控制器50,控制器50与变频器30相连接。
[0039] 变频器30除了按预设程序运行外，有时还需要按控制命令进行运行，控制器50设 置有控制信号输出端，控制信号输出端与变频器30的控制信号输入端相连接，用于从控制 器50接收控制命令，变频器30根据该控制命令精确控制频率输出，以对电机20进行更好 的速度控制。
[0040] 实施例三
[0041] 图3为本申请又一实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统的结构图。
[0042] 如图3所示，本实施例提供的一种闪蒸汽变频压缩机系统是在上一实施例的基础 上增设了压力传感器41，该压力传感器41设置在液化天然气低温储罐40内部的顶部，并与 控制器50相连接。
[0043] 压力传感器41用于检测液化天然气低温储罐40顶部形成的闪蒸汽的压力，并将 压力值输出到控制器50作为控制器50的参考信号，形成闭环控制结构，以更好地控制闪 蒸汽的压力。
[0044] 实施例四
[0045] 图4为本申请又一实施例提供的一种闪蒸汽压缩机系统的结构图。
[0046] 闪蒸汽在从液化天然气低温储罐40的顶部输出后温度很低，其低温给闪蒸汽压 缩机10的运行可能造成不利影响，因此还需要对其进行加热，为此提出本实施例。
[0047] 如图4所示，本实施例提供的闪蒸汽压缩机系统是在上一实施例的基础上增设了 加热器60,加热器60设置在用于连通闪蒸汽压缩机10的吸气口与液化天然气低温储罐40 的顶部的管路上。
[0048] 加热器60能够对从罐内输出的闪蒸汽进行加热，使其低温不能为害。
[0049] 加热器60可以是电加热器，还可以是换热器，当选用换热器作为加热器使用时， 其第一回路作为输送闪蒸汽的管路的一部分，其中流通闪蒸汽；第二回路的冷媒从第一回 路吸收冷量，并输出到需要冷量的地方。
[0050] 为了对电动机进行冷却，电机一般均设置有冷却系统，在这里冷却系统可以选用 液体冷却系统（未示出），利用换热器输出的冷媒对电机进行冷却。具体为液体冷却系统的 出口与入口分别与换热器的第二回路的入口与出口相连通。
[0051] 实施例五
[0052] 本实施例提供一种天然气的液化系统，设置有以上实施例提供的闪蒸汽压缩机系 统，用于将闪蒸汽输入到其二次天然气管路中再次进行液化。
[0053] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作 之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体 意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包 括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品 或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素， 并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0054] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例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。
[0055] 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申请。 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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请 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。
【权利要求】
1. 一种闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，包括闪蒸汽压缩机、电机和变频器，其 中： 所述闪蒸汽压缩机的吸气口与液化天然气低温储罐的顶端相连通； 所述电机的动力输出轴与所述闪蒸汽压缩机的动力输入轴相连接； 所述变频器的电能输出端与所述电机的电力输入端相连接。
2. 如权利要求1所述的闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，所述电机为异步交流电 机或同步交流电机。
3. 如权利要求2所述的闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，所述电机为高压电机，所 述变频器为高压变频器。
4. 如权利要求1?3任一项所述的闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，还包括控制 器； 所述控制器设置有控制信号输出端； 所述控制信号输出端与所述变频器的控制信号输入端相连接。
5. 如权利要求4所述的闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，还包括压力传感器； 所述压力传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端相连接。
6. 如权利要求5所述的闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，还包括加热器； 所述加热器设置在用于连通所述液化天然气低温储罐的顶端与所述闪蒸汽压缩机的 吸气口的管路上。
7. 如权利要求6所述的闪蒸汽变频压缩机系统，其特征在于，所述电机的冷却系统为 液体冷却系统。
8. -种天然气液化系统，其特征在于，设置有如权利要求1?7任一项所述的闪蒸汽压 缩机系统。
【文档编号】F04B41/02GK203835683SQ201420136285
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】刘秦中 申请人:重庆耐德能源装备集成有限公司