一种自增压自动控制lng撬装站的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自增压自动控制LNG撬装站，属于LNG加气【技术领域】，包括LNG卸液部分、充注部分、LNG储罐自增压部分和相应的控制部分。LNG卸液部分，由卸液接入口和顶部进液阀、底部进液阀、管道构成；LNG储罐自增压部分，利用LNG储罐自增压，通过相连的管道、阀门，采用PLC自动控制，实现无人值守的LNG加气服务；充注部分，包括电动阀、管道和流量计；控制部分，包括PLC系统、电动阀、液位、压力、温度传感器，由太阳能和/或风力发电。LNG撬装站无需动力电源。汽车司机可通过刷卡方式，自助加气，自动计费，可以连续安全地为无电源地区提供汽车加气服务，便于LNG汽车的广泛应用。
【专利说明】一种自增压自动控制LNG撬装站
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LNG (液化天然气)撬装加气站，具体是一种可实现无外接电源、自动控制系统压力、无人值守的LNG撬装站。
【背景技术】
[0002]传统的LNG撬装站，通过与LNG储罐底部相连的进口低温泵增压，需要专业人员为之提供加气服务；另外，低温泵价格较高、耗电量大、系统工艺复杂，由于偏远地区无法提供动力电源，从而限制了 LNG加气站的发展。总之，传统的加气方式无法实现LNG撬装站系统自动、远程控制。
【发明内容】
[0003]为了解决目前LNG撬装站自动化程度低，加压困难，能耗大的问题，本发明提供一种自增压自动控制LNG撬装站，目的在于取消LNG撬装加气站需要外部提供的大功率设备(低温泵、空压机和增压机等)，实现低功耗、自动、远程控制的无人值守LNG撬装站。
[0004]本发明采取的技术方案是:一种自增压自动控制LNG撬装站，包括LNG卸液部分和充注部分，还包括LNG储罐自增压部分和相应的控制部分，所述LNG储罐自增压部分的增压由如下管路完成:
1)从LNG储罐底部引出一条管道，连接到一空温汽化器的入口，管道上设置有一电动阀，从所述空温汽化器出口引出的管道上，依次设置一安全阀和减压阀，所述减压阀之后的管道分为三路:一路经另一电动阀返回到所述LNG储罐的上液面，另一路经另一减压阀、单向阀进入所述LNG储罐的下液面，还有一路直通排气阀；
2)从所述LNG储罐顶部引出一条管道，通过三通阀分别连接到两个安全阀；
3)从所述LNG储罐顶部还引出一条管道连接到一上液阀，从所述LNG储罐底部还引出一条管道连接到一下液阀，所述上液阀与所述下液阀出口之间连接有平衡阀；
4)从所述LNG储罐顶部还引出一条管道，通过再一电动阀连接到LNG车载罐中； 所述控制部分，包括PLC系统，以及与所述PLC系统相连的各所述电动阀，用以测量LNG
储罐的温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量计，通讯控制模块、触摸屏、安全报警系统、输出控制部分。
[0005]进一步讲，在所述空温汽化器入口端的管道上，除设置有电动阀外，还设置有截止阀，当电动阀出现故障时，可以通过手动方式关闭截止阀。
[0006]所述LNG卸液部分，包括与LNG槽车相连的卸液接入口，以及从所述卸液接入口上并分出的两条管路:一路是通过管道和顶部进液阀接入所述LNG储罐顶部的卸液管路，另一路是通过管道和底部进液阀接入所述LNG储罐底部的卸液管路。
[0007]在所述卸液接入口与所述顶部进液阀之间，以及所述卸液接入口与所述底部进液阀之间，分别设置有截止阀。
[0008]所述充注部分，是指从所述LNG储罐底部引出一条管道，经过电动阀、流量计，连接到LNG车载罐。
[0009]所述电动阀在所述流量计的出、入端都有设置。
[0010]所述流量计之后的管道，分为两路:一路是通过电动阀接入到所述LNG车载罐的顶部；另一路是通过电动阀接入到所述LNG车载罐的底部。
[0011 ] 所述控制部分与一蓄电池相连，所述蓄电池与风力发电设备和/或太阳能发电设备相连。
[0012]本发明与现有技术相比具有的优点:本发明通过在LNG储罐顶部设置进液阀，可使LNG槽车向LNG储罐泄液时，降低LNG储罐压力，减少了 LNG排放的问题，也减少了浪费；通过系统自增压方式，实现了低功耗、低成本、智能的LNG撬装，为人为的LNG加气站服务提供了方便；通过PLC控制技术实现了所有传感器的数据采集、控制元件的集中控制，便于远程控制、查看和记录加气站的所有信息，实现无人值守；通过风电设备、太阳能设备和蓄电池实现了 LNG撬装站的持续自供电功能。汽车司机可通过刷卡方式，自助加气，自动计费，可以连续安全地为无电源地区提供汽车加气服务，便于LNG汽车的广泛应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的自增压自控LNG撬装站的结构框图。
[0014]图2为本发明的自增压自控LNG撬装站的控制框图。
[0015]附图标记说明:1、2、3、4、6、7、8、9、10—电动阀，5—截止阀，11 一空温汽化器，12、
24、25—安全阀，13、15—减压阀，14 一卸液接入口，16—单向阀，17—液上阀，18—液下阀，19一三通阀，20—平衡阀，21—压力传感器，22—液位传感器，26—风力发电设备，27—太阳能发电设备，28—蓄电池，29 — PLC，30—LNG车载罐，31—LNG储罐，32—温度传感器，33—流量计，34—通讯控制模块，35—触摸屏，36—安全报警系统，37—输出控制部分。
【具体实施方式】
[0016]以下，结合附图对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0017]图1所示为本发明的自增压自动控制LNG撬装站的结构框图。从图上可以看出，撬装站包括LNG卸液部分、LNG储罐自增压部分、充注部分和控制部分。
[0018]LNG卸液部分，是由卸液接入口 14和LNG储罐31的顶部进液阀2、底部进液阀3，通过管道连接构成。卸液并分为两路:一路是由卸液接入口 14通过管道和顶部进液阀2接入LNG储罐31的顶部卸液路径；另一路是由卸液接入口 14通过管道和底部进液阀3接入LNG储罐31的底部卸液路径。LNG槽车向LNG储罐31卸液时，卸液接入口 14通过截止阀和顶部进液阀2从LNG储罐顶部注入；当储罐低于一定压力时，卸液接入口 14通过截止阀和底部进液阀3从LNG储罐31底部注入。
[0019]LNG储罐自增压部分，包括以下几条管路:
I)从LNG储罐31底部引出一条管道，连接到一空温汽化器11的入口，管道上依次设置有截止阀5和电动阀1，由LNG储罐31底部通过电动阀I调节出液量进入空温汽化器11 ；空温汽化器11的出口管道上，依次设置安全阀12和减压阀13，当出口压力过高时，液化气经过减压阀13被气化。气体在减压阀13之后分为三路:一路经电动阀4返回到LNG储罐31的上液面(即液面上方)，增加系统压力；另一路经减压阀15和单向阀16进入LNG储罐下液面(即液面底部)；还有一路直通排气阀23，实现安全泄压。
[0020]2) LNG储罐31顶部引出一条管道，通过三通阀19连接安全阀24、25，保证始终有一个安全阀处于工作状态，使LNG储罐31处于安全状态。三通阀19的入口连接在电动阀4的入口处。
[0021]3)LNG储罐31顶部还引出一条管道，连接上液阀17 ;LNG储罐31底部还引出一条管道，连接下液阀18 ;上液阀17与下液阀18出口之间连接有平衡阀20。上液阀17与下液阀18出口之间还连接有液位传感器22，上液阀17出口处连接有压力传感器21。
[0022]4) LNG储罐31顶部还引出一条管道(本实施例中，此条管道与上面链接上液阀17的管道为同一条管道)，通过电动阀10连接到LNG车载罐30中。
[0023]上述，在LNG储罐31上设置有温度传感器32、压力传感器21和液位传感器22，完成温度、压力和液位检测。
[0024]充注部分，包括通过管道连接的电动阀6、7、8、9和流量计33、LNG车载罐30。在LNG储罐31底部引出一条管道，管道经过串联连接的两电动阀6、7，连接到流量计33的入口 ；流量计33的出口管道分为两路:一路通过电动阀8进入到LNG车载罐30顶部，另一路通过电动阀9进入到LNG车载罐30底部。
[0025]司机通过读卡器刷卡，在读卡器上选择LNG充注量，读卡器连接PLC29，PLC控制电动阀6、电动阀7、流量计33、电动阀8打开，充入LNG车载罐30，完成LNG的充注服务。当车载罐30内的压力低于一定压力值时,打开电动阀9,关闭电动阀8,从车载罐30底部注入。
[0026]图2所示为本发明的自增压自控LNG撬装站控制框图。控制部分，包括所有电动阀1、2、3、4、6、7、8、9、10，压力传感器21，液位传感器22，温度传感器32，风力发电设备26，太阳能发电设备27，蓄电池28，PLC29，流量计33，通讯控制模块34，触摸屏35，安全报警系统36和输出控制部分37。
[0027]控制部分以PLC29为核心，液位传感器22、压力传感器21、温度传感器32分别向PLC29发送检测信号，PLC29经计算后自动控制各电动阀1、2、3、4、6、7、8、9、10，通过控制空温气化器11前端电动阀I的开启量，达到设定压力，然后关闭电动阀I ;通过控制电动阀2、3决定卸液方式；通过流量计33反馈LNG车载罐30的充注量，达到设定充注量后，关闭电动阀6、7、8、9。通讯控制模块34可实现远程监控，读卡器连接PLC，充注时通过通讯控制模块34将信号传送给远程监控电脑主机进行扣费，并记录充注的详细信息。当安全报警系统36检测到LNG泄漏时，PLC29紧急关闭与LNG储罐31直接相连的所有电动阀，并通过通讯控制模块34发送给控制室。触摸屏35可显示系统的运行状态。输出控制部分37为射频读卡器设定输出至PLC29，控制LNG充注量。
[0028]LNG撬装站无需动力电源，通过风力发电设备26和/或太阳能发电设备27均可向蓄电池28充电，为控制部分提供电源，实现LNG撬装站自动供电功能。
[0029]本发明通过在LNG储罐顶部设置进液阀，可使LNG槽车向LNG储罐泄液时，降低LNG储罐压力，减少LNG 了排放的问题，也减少了浪费；通过系统自增压方式，实现了低功耗、低成本、智能的LNG撬装，为人为的LNG加气站服务提供了方便；通过PLC控制技术实现了所有传感器的数据采集、控制元件的集中控制，便于远程控制、查看和记录加气站的所有信息，实现无人值守；通过风电设备、太阳能设备和蓄电池实现了 LNG撬装站的持续自供电功能。
【权利要求】
1.一种自增压自动控制LNG撬装站，包括LNG卸液部分和充注部分，其特征在于:还包括LNG储罐自增压部分和控制部分，所述LNG储罐自增压部分的增压由如下管路完成: 1)从LNG储罐底部引出一条管道，连接到一空温汽化器的入口，管道上设置有一电动阀，从所述空温汽化器出口引出的管道上，依次设置一安全阀和减压阀，所述减压阀之后的管道分为三路:一路经另一电动阀返回到所述LNG储罐的上液面，另一路经另一减压阀、单向阀进入所述LNG储罐的下液面，还有一路直通排气阀； 2)从所述LNG储罐顶部引出一条管道，通过三通阀分别连接到两个安全阀； 3)从所述LNG储罐顶部还引出一条管道连接到一上液阀，从所述LNG储罐底部还引出一条管道连接到一下液阀，所述上液阀与所述下液阀出口之间连接有平衡阀； 4)从所述LNG储罐顶部还引出一条管道，通过再一电动阀连接到LNG车载罐中； 所述控制部分，包括PLC系统，以及与所述PLC系统相连的各所述电动阀，用以测量LNG储罐的温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量计，通讯控制模块、触摸屏、安全报警系统、输出控制部分。
2.根据权利要求1所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:在所述空温汽化器入口端的管道上，除设置有电动阀外，还设置有截止阀，当电动阀出现故障时，可以通过手动方式关闭截止阀。
3.根据权利要求1或2所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:所述LNG卸液部分，包括与LNG槽车相连的卸液接入口，以及从所述卸液接入口上并分出的两条管路:一路是通过管道和顶部进液阀接入所述LNG储罐顶部的卸液管路，另一路是通过管道和底部进液阀接入所述LNG储罐底部的卸液管路。
4.根据权利要求3所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:在所述卸液接入口与所述顶部进液阀之间，以及所述卸液接入口与所述底部进液阀之间，分别设置有截止阀。
5.根据权利要求1所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:所述充注部分，是指从所述LNG储罐底部引出一条管道，经过电动阀、流量计，连接到所述LNG车载罐。
6.根据权利要求5所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:所述电动阀在所述流量计的出、入端都有设置。
7.根据权利要求5或6所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:所述流量计之后的管道，分为两路:一路是通过电动阀接入到所述LNG车载罐的顶部；另一路是通过电动阀接入到所述LNG车载罐的底部。
8.根据权利要求1所述的自增压自动控制LNG撬装站，其特征在于:所述控制部分与一蓄电池相连，所述蓄电池与风力发电设备和/或太阳能发电设备相连。
【文档编号】F17C13/04GK104033726SQ201410313819
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】陶小慧, 杨锐 申请人:深圳城市节能环保科技有限公司