压缩天然气运输船及其卸气系统和卸气控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种压缩天然气运输船，包括船体、多组卸气系统、以及总排气管。每一组卸气系统包括储气单元、卸气单元及控制单元。卸气单元包括存储液体介质的罐体、将液体介质提供给储气单元的泵和包括控制阀桥的液体介质连接管路。液体介质连接管路的回液管上设置有总回液控制阀及缓冲罐，缓冲罐内设置有液位计，液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向控制单元返回一监测信号，控制单元根据监测信号控制总回液控制阀的启闭，以使罐体至缓冲罐的监测点之间的管路内存留有液体。本发明还提供了一种卸气控制方法。本发明能够实现CNG的长距离远洋运输，且能够快速高效安全的将船体上的压缩天然气卸到陆地上的CNG接收终端。
【专利说明】压缩天然气运输船及其卸气系统和卸气控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体输送【技术领域】，具体地说，是涉及压缩天然气运输船及其卸气系统和卸气控制方法。
【背景技术】
[0002]天然气作为一种清洁能源已经在越来越多的行业应用。例如，发电领域、供暖、为石化工业提供原料、汽车燃料等。全世界天然气产量大幅增加，天然气的远距离运输存在运输困难且运费昂贵的现象，由于距离远无法使用管道输送，只能降低天然气的温度使其转化为液态天然气(简称LNG)，然后用运输工具将其运送到目的地，如果天然气的使用状态为气态，这种方式就需要在运转的两地花费高费用建造大型的天然气转化设备，从而会增加天然气的使用成本。
[0003]为了降低天然气的使用成本，现有的压缩天然气(简称CNG)输送系统，其通常包括用于存储CNG的储气装置以及用于使CNG离开储气装置的动力装置。在需要加气时，动力装置向储气装置注入加压的液体介质以推出存储在其中的CNG。
[0004]例如，中国专利200520133308.X公开了一种液压式天然气汽车加气子站系统，其包括作为储气装置的多个钢瓶。每个钢瓶的一端设置有注液执行器和回液执行器，而另一端设置有出气执行器。每个钢瓶通过其注液执行器、回液执行器和出气执行器分别与系统的注液管、回液管和出气管相连。在需要加气时，高压泵将液体储罐内的液体介质抽出并加压，之后通过注液管向一个钢瓶注入，从而将该钢瓶内的CNG推出。此时该钢瓶的注液执行器和出气执行器打开，而回液执行器关闭。当该钢瓶内的CNG排空到一定程度后，关闭该钢瓶的注液执行器和出气执行器,并打开回液执行器使得钢瓶内的液体通过回液管返回液体储罐。此时，可利用高压泵对第二个钢瓶重复上述注液操作，从而实现连续供气。
[0005]在上述现有的CNG输送系统中，仅仅利用压差开关检测液体储罐内的压力，该种结构的液压系统回液过程中，当液体储罐内的压力大于大气压一定值时，压差开关动作以作为控制系统的回液信号，这个过程中会有天然气回到液体储罐顶部的气相空间，如果钢瓶组件中的残压高的话会造成瞬间的喷液现象出现，从而导致系统的安全性差。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种卸气系统，以提高CNG输送系统的工作安全性。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供的卸气系统，包括储气单元、卸气单元以及控制单元。储气单元包括两组用于储存气体的钢瓶，每组中钢瓶的数量相同，每个所述钢瓶的两端分别设置有一第一执行器和一第二执行器，所述储气单元还包括第一液体管路、第二液体管路和总进排气管路，其中每个所述钢瓶分别通过各自的第二执行器连接到所述总进排气管路，第一组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第一液体管路，第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第二液体管路。卸气单元包括用于存储液体介质的罐体、用于将所述罐体内的液体介质提供给所述储气单元的泵、以及液体介质连接管路，所述液体介质连接管路包括控制阀桥、连接在所述控制阀桥和所述泵的输出端之间的注液管、以及连接在所述控制阀桥和所述罐体的回液口之间的回液管，所述回液管上设置有总回液控制阀及缓冲罐。所述控制阀桥包括第一注液分管，连接在所述注液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一注液控制阀；第二注液分管，连接在所述注液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二注液控制阀；第一回液分管，连接在所述回液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一回液控制阀；和第二回液分管，连接在所述回液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二回液控制阀。控制单元与所述储气单元和所述卸气单元分别连接，用于控制所述第一执行器、第二执行器以及各控制阀的启闭。其中，所述缓冲罐内设置有一液位计，所述液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向所述控制单元返回一监测信号，所述控制单元根据所述监测信号控制所述总回液控制阀的启闭，以使罐体至缓冲罐的监测点之间的管路内存留有液体。
[0008]上述的卸气系统，其中，所述总进排气管路上设置有一单向阀，且所述总进排气管路于该单向阀位置处并联有一支管路，所述支管路上设置有一第三执行器。
[0009]上述的卸气系统，其中，所述罐体上设置有用于检测所述罐体内压力的压差开关。
[0010]上述的卸气系统，其中，所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀为第一组控制阀，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀为第二组控制阀，其中不同组的控制阀不能同时打开。
[0011]本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种压缩天然气运输船，以方便天然气的运输、降低运输成本同时提高天然气输送的安全性。
[0012]为了实现上述目的，本发明提供的压缩天然气运输船，包括船体、并排安装于所述船体上的多组卸气系统、以及用于与一陆地上的CNG接收终端连接的总排气管。每一组卸气系统包括储气单元、卸气单元以及控制单元。储气单元包括两组用于储存气体的钢瓶，每组中钢瓶的数量相同，每个所述钢瓶的两端分别设置有一第一执行器和一第二执行器，所述储气单元还包括第一液体管路、第二液体管路和总进排气管路，其中每个所述钢瓶分别通过各自的第二执行器连接到所述总进排气管路，第一组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第一液体管路，第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第二液体管路。卸气单元包括用于存储液体介质的罐体、用于将所述罐体内的液体介质提供给所述储气单元的泵、以及液体介质连接管路，所述液体介质连接管路包括控制阀桥、连接在所述控制阀桥和所述泵的输出端之间的注液管、以及连接在所述控制阀桥和所述罐体的回液口之间的回液管，所述回液管上设置有总回液控制阀及缓冲罐。所述控制阀桥包括第一注液分管，连接在所述注液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一注液控制阀；第二注液分管，连接在所述注液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二注液控制阀；第一回液分管，连接在所述回液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一回液控制阀；和第二回液分管，连接在所述回液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二回液控制阀。控制单元与所述储气单元和所述卸气单元分别连接，用于控制所述第一执行器、第二执行器以及各控制阀的启闭。其中，所述缓冲罐内设置有一液位计，所述液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向所述控制单元返回一监测信号，所述控制单元根据所述监测信号控制所述总回液控制阀的启闭，以使罐体至缓冲罐的监测点之间的管路内存留有液体；且各组卸气系统的储气单元的总进排气管路汇总连接至所述总排气管。
[0013]上述的压缩天然气运输船，其中，所述总进排气管路上设置有一单向阀，且所述总进排气管路于该单向阀位置处并联有一支管路，所述支管路上设置有一第三执行器。
[0014]上述的压缩天然气运输船，其中，所述罐体上设置有用于检测所述罐体内压力的压差开关。
[0015]上述的压缩天然气运输船，其中，所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀为第一组控制阀，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀为第二组控制阀，其中不同组的控制阀不能同时打开。
[0016]本发明要解决的再一个技术问题在于提供一种卸气控制方法，以用于对上述的压缩天然气运输船进行卸气控制。
[0017]为了实现上述目的，本发明提供的卸气控制方法包括步骤S200和步骤S400。步骤S200为将总排气管与陆地上的CNG接收终端连接。步骤S400为分别对每一组卸气系统进行步骤S420和步骤S440。步骤S420为交替地对第一组和第二组中的一个钢瓶进行注液排气操作，所述注液排气操作包括:将罐体中的液体介质经由第一和第二液体管路中对应的一个以及该钢瓶的第一执行器注入到该钢瓶内，并将该钢瓶内的气体推出，被推出的气体经由该钢瓶的第二执行器、总进排气管路和总排气管输送至CNG接收终端，其中在对第一组的钢瓶进行所述注液排气操作时，控制阀桥的第一注液控制阀和第二回液控制阀打开，而第二注液控制阀和第一回液控制阀关闭；而在对第二组的钢瓶进行所述注液排气操作时，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀打开，而所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀关闭。步骤S440为在每个钢瓶的注液排气操作完成后，对同一钢瓶进行回液操作，所述回液操作包括将该钢瓶中的液体介质经由其第一执行器以及第一和第二液体管路中对应的一个返回所述罐体中，其中回液管上的总回液控制阀在所述回液操作过程中是打开的并在所述回液操作结束后关闭。其中，在所述步骤S440中，还包括步骤S442:判断缓冲罐内液位是否到达监测点，若是，则向所述控制单元返回一回液结束信号，所述控制单元根据所述回液结束信号控制所述总回液控制阀关闭。
[0018]上述的卸气控制方法，其中，在对第一和第二组中一组中的钢瓶进行所述回液操作的同时，对第一和第二组中另一组中的钢瓶进行所述注液排气操作。
[0019]在本发明的卸气系统中，在回液操作过程中，控制单元通过缓冲罐内设置有的液位计反馈的信号关闭总回液控制阀，可以使缓冲罐内总能保证存留一部分液体，从而避免回液过程中钢瓶中残余的压缩天然气返回存储液体介质的罐体，进而避免因压缩天然气的压力而造成罐体内的液体介质瞬间喷液的现象。
[0020]进一步地，本发明通过将多组卸气系统安装在船体上，借助船来实现对CNG的运输，能够实现CNG的长距离远洋运输。另外，本发明对多组卸气系统进行分别控制，提高了CNG运输船的运输效率，能够实现快速高效的将船体上的压缩天然气卸到陆地上的CNG接收终端，且在每个卸气系统的储气单元的总进排气管路上设置有单向阀，用于在运输终端将CNG输送到岸上的CNG接收终端，其并联的一个执行器用于在CNG船的始发站将CNG输送到船上的储气瓶组中，从而各组卸气系统之间的加气及卸气操作互不影响。
[0021]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为根据本发明的压缩天然气运输船的结构简图；
[0023]图2为图1中一组卸气系统的结构简图；
[0024]图3为图2中的一个钢瓶组件放大示意图；
[0025]图4为卸气单元中的换向阀桥的放大示意图。
[0026]其中，附图标记
[0027]100—CNG 运输船
[0028]101—总排气管
[0029]I 一第一组卸气系统
[0030]13—第十三组卸气系统
[0031]20—储气单元
[0032]21—钢瓶
[0033]22—进排气管
[0034]23—第二执行器
[0035]24—注回液管
[0036]25一第一执行器
[0037]26—第一液体管路
[0038]27—第二液体管路
[0039]28—总进排气管路
[0040]3O—控制单元
[0041]31 一第二执行器
[0042]40—卸气单元
[0043]41 一第一液路接头
[0044]42—第二液路接头
[0045]43—罐体
[0046]431—压差开关
[0047]44—泵
[0048]45—电机
[0049]46—液体介质连接管路
[0050]461—控制阀桥
[0051]4611—第一注液分管
[0052]4612—第二注液分管
[0053]4613—第一回液分管
[0054]4614—第二回液分管
[0055]4615—第一注液管路控制阀
[0056]4616—第二注液管路控制阀
[0057]4617—第一回液管路控制阀
[0058]4618—第二回液管路控制阀
[0059]47—缓冲罐
[0060]48—总回液控制阀
[0061]200— CNG 接收终端
【具体实施方式】
[0062]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0063]如图1和图2所示,本发明的压缩天然气运输船100 (简称CNG运输船)用于压缩天然气的远距离运输，包括船体(图中未示出)，并排安装于所述船体上的多组卸气系统(本发明一实施例中，卸气系统有十三组，如第一组卸气系统1、……、第十三组卸气系统13，但在实际使用中，卸气系统的组数并不以此为局限)，以及用于与一陆地上的CNG接收终端200连接的总排气管101。压缩天然气盛装于卸气系统中的储气单元的钢瓶组件的钢瓶中。多个卸气系统沿船体的中轴线均匀布置，其卸气系统的储气单元的钢瓶组件最好采用立式结构安装于船体上。
[0064]CNG运输船100充装CNG后，沿着航线运输到达目的地，通过岸上(亦叫陆地上)的装置将船固定好。到达目的地后需要连接总排气管101，并将总排气管101与岸上的CNG接收终端200相连接，为了方便卸气操作，在船体的两侧均有满足CNG装卸的连接口。在CNG运输船100与CNG接收终端200之间的连接管路上还设置有脱离装置(图中未示出)，以防止船有意外的移动，脱离装置在断开时最好保证在断开处密封，以防止CNG泄漏。管路连接好后，卸气系统开始工作。CNG运输船100包含有数组卸气系统，其中每组卸气系统都单独工作，互不影响。本实施例给出的CNG运输船100分为13组卸气系统，每组卸气系统皆包含有储气单元、控制单元和卸气单元。
[0065]由于每组卸气系统具有相同的结构，以下就以一组卸气系统为例(例如第一组)，说明CNG运输船100的卸气过程及卸气控制方法。
[0066]第一组卸气系统I包含储气单元20、控制单元30和卸气单元40。
[0067]结合参阅图3，储气单元20具有偶数个钢瓶组件(例如48个)，并分为两组，其中第一组和第二组中钢瓶组件的数量相同。其第一组中的钢瓶组件编号分别为1、3、5…47，第二组中的钢瓶组件编号分别为2、3、4...48，即第一组为奇数组、第二组为偶数组。每组中的每个钢瓶组件包括一个盛装CNG的钢瓶21，每个钢瓶21的两端分别设置有第一执行器25和第二执行器23。储气单元20还包括第一液体管路26、第二液体管路27和总进排气管路28，其中每个钢瓶21分别通过各自的第二执行器23连接到总进排气管路28，第一组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器25连接到第一液体管路26，第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器25连接到第二液体管路27，具体来说，第一组中的每个钢瓶通过各自的第一执行器25和注回液管24联通第一液体管路26,第一执行器25用于控制该注回液管24开闭；第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器25和注回液管24连接到第二液体管路27，第一执行器25用于控制该注回液管24开闭；每个钢瓶21分别通过各自的第二执行器23和进排气管22连接到总进排气管路28，第二执行器23用于控制该进排气管22开闭。也就是说，第一组中的各钢瓶组件的注回液管24汇集到第一液体管路26，而第二组中的各钢瓶组件的注回液管24被汇集到第二液体管路27。第一和第二液体管路26、27分别可拆卸地连接到卸气单元的第一液路接头41、第二液路接头42。所有钢瓶组件的进排气管22被汇集到总进排气管路28，总进排气管路28上安装有单向阀29，此单向阀29可保证CNG的流向为沿着总进排气管路28向总排气管101的方向，进而将CNG卸到陆地上的CNG接收终端200。作为较佳地实施例，在储气单元20的总进排气管路28上的单向阀29位置处与单向阀29并联有一支管路，此支管路上安装有一个第三执行器31，此支管路用于CNG运输船的充装，第三执行器31在卸气时处于关闭状态，在充气时处于打开状态(即卸气时CNG经单向阀排出，充气时经气动阀进入)，以防止一个卸气系统工作时将其储气单元中的CNG充到另一个卸气系统的储气单元中。
[0068]结合参阅图4，卸气单元40中包含有用于存储液体介质(该液体介质可为液压油)的罐体43、用于将所述罐体内的液压油提供给所述储气单元的泵44、用于驱动泵正常工作的电机45、以及连接储气单元20的液体介质连接管路46。所述液体介质连接管路46包括控制阀桥461、连接在所述控制阀桥461和泵44的输出端之间的注液管462、以及连接在控制阀桥461和罐体43的回液口之间的回液管463，回液管463上设置有总回液控制阀48及缓冲罐47。控制阀桥461用于实现两组钢瓶组件交替工作，如图4所示，所述控制阀桥461包括第一注液分管4611、第二注液分管4612、第一回液分管4613和第二回液分管4614，第一注液分管4611连接在注液管462和第一液路接头41之间(由于第一液路接头41与第一液体管路26连接,所以，可看成第一注液分管4611连接在注液管462和第一液体管路26之间)，并设置有第一注液控制阀4615 ;第二注液分管4612连接在注液管462和第二液路接头42之间(由于第二液路接头42与第二液体管路27连接，所以，可看成第二注液分管4611连接在注液管462和第二液体管路27之间),并设置有第二注液控制阀4616 ;第一回液分管4613连接在回液管463和第一液路接头41之间(由于第一液路接头41与第一液体管路26连接，所以，可以看成第一回液分管4613连接在回液管463和第一液体管路26之间)，并设置有第一回液控制阀4617 ;第二回液分管4614连接在回液管463和第二液路接头42之间(由于第二液路接头42与第二液体管路27连接，所以，可看成第二回液分管4614连接在回液管463和第二液体管路27之间)，并设置有第二回液控制阀4618。
[0069]控制单元30与储气单元20和卸气单元40分别连接，用于控制第一执行器25、第二执行器23以及各控制阀的启闭，在具有第三执行器31时，控制单元30也用于控制第三执行器31的启闭。储气单元20中的各执行器优选地采用气动执行器(例如采用气动控制阀)，以确保工作安全性。因而各执行器与控制单元30的连接管路主要为气控管路。储气单元20与控制单元30之间的连接管路优选地采用标准的快装接头结构，以便于操作。
[0070]本发明中，缓冲罐47内设置有一液位计(图中未示出)，该液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向控制单元30返回一监测信号，控制单元30根据所述监测信号控制总回液控制阀48的启闭，以使罐体43至缓冲罐47的监测点之间的管路内存留有液体。在本发明的一个例子中，可以在罐体43上设置压差开关431(需要说明的是，图中虽然示出了压差开关的个数为两个，但在实际使用中，并不以此为局限)，从而可利用压差开关431检测罐体43内的压力，并在压力上升到达一预定值(例如大于大气压1.2KPa)时发出回液停止信号，总回液控制阀28也可根据该回液停止信号关闭，以终止回液操作，从而可避免罐体43内的压力瞬间增大，进而避免瞬间喷液现象的发生。这样，通过缓冲罐配备液位计，并结合压差开关的设计，从而在缓冲罐的液位计失效时压差开关可以起作用，以构成双保险的方式保证回液过程中，钢瓶中残余的压缩天然气不会返回存储液体介质的罐体。
[0071]当第一组卸气系统I进行卸气操作时，首先，从第一组卸气系统I的储气单元20的第一组(奇数组)开始，交替地对第一组和第二组(偶数组)中的一个钢瓶组件进行注液排气操作，并在对各钢瓶组件的注液排气操作完成后，对同一钢瓶组件进行回油操作；对于图2所示的例子，进行注液排气操作的钢瓶组件的顺序依次为:1、2、3、……46、47、48。
[0072]首先，电机45启动，总注液阀开启。液体介质(优选液压油，以下皆称液压油)沿着存储液压油的罐体43、经泵44、到达液体介质连接管路46。液体介质连接管路46中的第一注液控制阀4615对应开启，液压油沿着注液管462、第一注液分管4611、第一油路接头41、第一液体管路26、第一执行器25、注回液管24进入储气单元20的第一组钢瓶组件的第一个钢瓶组件I的钢瓶21中。天然气沿着进排气管22、第二执行器23、总进排气管路28、单向阀29到达总排气管101。当钢瓶组件I的注液排气操作结束后，改变液体介质连接管路46中液压油的流向使液压油进入到第二组钢瓶组件的第一个钢瓶组件(图2中标号为2的钢瓶组件)的钢瓶中。两组钢瓶组件交替进行注液排气操作，直至第二组的最后一个钢瓶组件((图2中标号为48的钢瓶组件))完成卸气操作。第一组卸气系统即完成了卸气。
[0073]具体来说，当对第一组钢瓶组件进行注液操作时，油经由第一注液分管4611、第一液体管路26注入钢瓶，此时第一液体管路26被用作为注液管；当对第二组钢瓶组件进行注液操作时，油经由第二注液分管4612、第二液体管路27注入钢瓶,此时第二液体管路27被用作为注液管。
[0074]在对第一和第二组钢瓶组件进行回液操作时，对应钢瓶中的液压油经由注回液管24、以及第一和第二液体管路26、27中对应的一个回到所述罐体43中。具体来说，当对第一组钢瓶组件进行回液操作时，液压油经由第一液体管路26回到罐体43，此时第一液体管路26被用作为回液管；而当对第二组钢瓶组件进行回液操作时，液压油经由第二液体管路27回到罐体43，此时第二液体管路27被用作为回油管。
[0075]通过改变液体介质连接管路46中液压油的流向，可以使第一和第二液体管路26、27实现注液管或回液管的功能。液压油在油路接头中流向的改变可通过多种方式实现。
[0076]再一次参阅图4，控制阀桥461包括串连到一起的四个气动阀门，其分别为上述的第一注液控制阀4615、第二注液控制阀4616、第一回液控制阀4617、和第二回液控制阀4618。其中，第一注液控制阀4615设置在第一注液分管4611上，第二注液控制阀4616设置在第二注液分管4612上，第一回液控制阀4617设置在第一回液分管4613上，第二回液控制阀4618设置在第二回液分管4614上。这样，当第一注液控制阀4615打开时，罐体43中的液压油从注液管462经由第一注液分管4611流向第一液体管路26 ;当第一回液控制阀4617打开时，液压油从第一液体管路26经由第一回液分管4613和回液管463返回罐体43 ;当第二注液控制阀4616打开时，罐体43中的液压油从注液管462经由第二注液分管4612流向第二液体管路27 ;当第二回液控制阀4618打开时，液压油从第二液体管路27经由第二回液分管4614和回液管463返回罐体43。
[0077]气动阀门的开闭由控制单元30进行控制。其中，四个气动阀门被分成两组，第一注液控制阀4615和第二回液控制阀4618为第一组,而第二注液控制阀4616和第一回液控制阀4617为第二组。同一组的两个控制阀可以同时打开，也可以分别单独打开；而不同组的控制阀不能同时打开。当第一组中的第一注液控制阀4615和/或第二回液控制阀4618打开时，可以对第一组钢瓶组件进行注液操作和/或对第二组钢瓶组件进行回油操作；而当第二组中的第二注液控制阀4616和/或第一回液控制阀4617打开时，可以对第二组钢瓶组件进行注液操作和/或对第一组钢瓶组件进行回油操作。在这里，对同一钢瓶组件的注液操作和排气操作是同时进行的。
[0078]由于对第一和第二组钢瓶组件的操作是交替进行的，因而在各钢瓶组件的注液排气操作结束后，控制单元30会通过控制阀桥461改变液体介质连接管路46中油的流向。
[0079]利用上述的卸气控制方法，可以保证本发明的CNG运输船100中的每组卸气系统能快速高效的将其储气单元中的CNG卸到岸上的CNG接收终端，完成CNG远洋运输。
[0080]进一步地，由于在回液管463上设置缓冲罐47，且缓冲罐47内设置有液位计，在对同一钢瓶进行回液操作过程中，需要判断缓冲罐内液位是否到达监测点，若是，则向控制单元30返回一回液结束信号，控制单元30根据所述回液结束信号控制所述总回液控制阀关闭。这样，可以使缓冲罐47内总能保证存留一部分液体，从而避免回液结束后钢瓶21中残余的压缩天然气返回存储液体介质的罐体43，进而避免因压缩天然气的压力而造成罐体内压力过大的危险。
[0081]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种卸气系统,其特征在于,包括: 储气单元，包括两组用于储存气体的钢瓶，每组中钢瓶的数量相同，每个所述钢瓶的两端分别设置有一第一执行器和一第二执行器，所述储气单元还包括第一液体管路、第二液体管路和总进排气管路，其中每个所述钢瓶分别通过各自的第二执行器连接到所述总进排气管路，第一组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第一液体管路，第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第二液体管路； 卸气单元，包括用于存储液体介质的罐体、用于将所述罐体内的液体介质提供给所述储气单元的泵、以及液体介质连接管路，所述液体介质连接管路包括控制阀桥、连接在所述控制阀桥和所述泵的输出端之间的注液管、以及连接在所述控制阀桥和所述罐体的回液口之间的回液管，所述回液管上设置有总回液控制阀及缓冲罐，所述控制阀桥包括: 第一注液分管，连接在所述注液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一注液控制阀； 第二注液分管，连接在所述注液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二注液控制阀； 第一回液分管，连接在所述回液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一回液控制阀；和 第二回液分管，连接在所述回液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二回液控制阀；以及 控制单元，与所述储气单元和所述卸气单元分别连接，用于控制所述第一执行器、第二执行器以及各控制阀的启闭； 其中，所述缓冲罐内设置有一液位计，所述液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向所述控制单元返回一监测信号，所述控制单元根据所述监测信号控制所述总回液控制阀的启闭，以使罐体至缓冲罐的监测点之间的管路内存留有液体。
2.根据权利要求1所述的卸气系统，其特征在于，所述总进排气管路上设置有一单向阀，且所述总进排气管路于该单向阀位置处并联有一支管路，所述支管路上设置有一第三执行器。
3.根据权利要求1所述的卸气系统，其特征在于，所述罐体上设置有用于检测所述罐体内压力的压差开关。
4.根据权利要求1所述的卸气系统，其特征在于，所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀为第一组控制阀，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀为第二组控制阀，其中不同组的控制阀不能同时打开。
5.一种压缩天然气运输船，其特征在于，包括船体、并排安装于所述船体上的多组卸气系统、以及用于与一陆地上的CNG接收终端连接的总排气管，每一组卸气系统包括: 储气单元，包括两组用于储存气体的钢瓶，每组中钢瓶的数量相同，每个所述钢瓶的两端分别设置有一第一执行器和一第二执行器，所述储气单元还包括第一液体管路、第二液体管路和总进排气管路，其中每个所述钢瓶分别通过各自的第二执行器连接到所述总进排气管路，第一组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第一液体管路，第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第二液体管路； 卸气单元，包括用于存储液体介质的罐体、用于将所述罐体内的液体介质提供给所述储气单元的泵、以及液体介质连接管路，所述液体介质连接管路包括控制阀桥、连接在所述控制阀桥和所述泵的输出端之间的注液管、以及连接在所述控制阀桥和所述罐体的回液口之间的回液管，所述回液管上设置有总回液控制阀及缓冲罐，所述控制阀桥包括: 第一注液分管，连接在所述注液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一注液控制阀； 第二注液分管，连接在所述注液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二注液控制阀； 第一回液分管，连接在所述回液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一回液控制阀；和 第二回液分管，连接在所述回液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二回液控制阀；以及 控制单元，与所述储气单元和所述卸气单元分别连接，用于控制所述第一执行器、第二执行器以及各控制阀的启闭； 其中，所述缓冲罐内设置有一液位计，所述液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向所述控制单元返回一监测信号，所述控制单元根据所述监测信号控制所述总回液控制阀的启闭，以使罐体至缓冲罐的监测点之间的管路内存留有液体；且各组卸气系统的储气单元的总进排气管路汇总连接至所述总排气管。
6.根据权利要求5所述的压缩天然气运输船，其特征在于，所述总进排气管路上设置有一单向阀，且所述总进排气管路于该单向阀位置处并联有一支管路，所述支管路上设置有一第三执行器。
7.根据权利要求5所述的压缩天然气运输船，其特征在于，所述罐体上设置有用于检测所述罐体内压力的压差开关。
8.根据权利要求5所述的压缩天然气运输船，其特征在于，所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀为第一组控制阀，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀为第二组控制阀，其中不同组的控制阀不能同时打开。
9.一种卸气控制方法，用于对权利要求5中所述的压缩天然气运输船进行卸气控制，其特征在于，包括， 步骤S200:将总排气管与陆地上的CNG接收终端连接； 步骤S400:分别对每一组卸气系统进行: 步骤S420:交替地对第一组和第二组中的一个钢瓶进行注液排气操作，所述注液排气操作包括:将罐体中的液体介质经由第一和第二液体管路中对应的一个以及该钢瓶的第一执行器注入到该钢瓶内，并将该钢瓶内的气体推出，被推出的气体经由该钢瓶的第二执行器、总进排气管路和总排气管输送至CNG接收终端，其中在对第一组的钢瓶进行所述注液排气操作时，控制阀桥的第一注液控制阀和第二回液控制阀打开，而第二注液控制阀和第一回液控制阀关闭；而在对第二组的钢瓶进行所述注液排气操作时，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀打开，而所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀关闭；以及 步骤S440:在每个钢瓶的注液排气操作完成后，对同一钢瓶进行回液操作，所述回液操作包括将该钢瓶中的液体介质经由其第一执行器以及第一和第二液体管路中对应的一个返回所述罐体中，其中回液管上的总回液控制阀在所述回液操作过程中是打开的并在所述回液操作结束后关闭； 其中，在所述步骤S440中，还包括: 步骤S442:判断缓冲罐内液位是否到达监测点，若是，则向所述控制单元返回一回液结束信号，所述控制单元根据所述回液结束信号控制所述总回液控制阀关闭。
10.根据权利要求9中所述的卸气控制方法，其特征在于，在对第一和第二组中一组中的钢瓶进行所述回液操作的同时，对第一和第二组中另一组中的钢瓶进行所述注液排气操作。
【文档编号】F17C13/02GK104279422SQ201310290031
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】李怀恩, 顾建辉, 陈福洋, 张丽敏, 金晶, 郭秀平, 张鹏娜 申请人:安瑞科(廊坊)能源装备集成有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 中集安瑞科投资控股（深圳）有限公司