本发明涉及容器性能检测领域，尤其涉及一种液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置及方法。
背景技术：
目前液化天然气（Liquefied Natural Gas, LNG）作为一种优质的清洁能源被广泛的应用于各种动力系统，尤其是LNG动力汽车，发展非常迅速。LNG车辆与柴油车相比，其排放尾气中的二氧化氮、二氧化碳含量可分别降低98%和30%，具有明显的环保优势。LNG车辆气瓶检测过程分为：①充压气瓶自然放空；②常压气瓶24h静置；③气瓶静态蒸发率检测。这三个过程均会有液化天然气的BOG（boil off gas，蒸发气）排出，目前在对于LNG车辆气瓶检测过程中的BOG气体回收，存在以下问题：
（1）检测时间较长，气体回收量大；以单气瓶、气瓶容积500L为例，气瓶检测过程持续49h，排放BOG总量约39.9kg；在此过程中，LNG储罐一旦吸收饱和，则会影响整个检测结果；
（2）由于检测过程时间较长，吸收BOG气体后的LNG容易蒸发，使得LNG储罐内压力过高。
鉴于上述现有的气瓶检测装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置及方法，使其更具有实用性。
技术实现要素：
本发明中提供了一种液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置及方法，在气瓶静态蒸发率检测检测过程中对BOG进行回收，并有效防止了在吸收的过程中LNG储罐因达到饱和而影响检测结果，同时避免了LNG储罐内因LNG蒸发而造成的压力过高的问题，更具实用性。
本发明采取的技术方案为：液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置，包括液氮辅助装置、LNG第一储罐、LNG第二储罐、LNG第三储罐和控制箱；
液氮辅助装置通过管路及阀体与LNG第一储罐串联，将气瓶自然放空阶段的BOG回收；
LNG第二储罐和LNG第三储罐通过管路及阀体并联，且并联后再通过管路及阀体与液氮辅助装置和LNG第一储罐串联，LNG第二储罐和LNG第三储罐在常压气瓶24小时静置及静态蒸发率检测阶段交替回收所排放的BOG；
阀体和液氮辅助装置、LNG第一储罐、LNG第二储罐和LNG第三储罐均与控制箱连接。
进一步地，液氮辅助装置包括依次串联设置的液氮储罐和负压装置，负压装置使得液氮储罐内形成负压。
进一步地，负压装置包括串联设置的低温泵和低温制冷机；低温泵与液氮储罐连接，将液氮送至低温制冷机；低温制冷机与液氮储罐顶部入口连接，过冷液氮从液氮储罐顶部入口进入喷淋；低温泵和低温制冷机均与控制箱连接。
进一步地，LNG第一储罐、LNG第二储罐和LNG第三储罐内均设有折流板。
液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收方法，包括以下步骤：
A、液氮储罐形成负压：通过控制箱开启液氮辅助装置内阀体、低温泵和低温制冷机，其余阀体关闭；液氮通过低温泵输送至低温制冷机，形成过冷液氮后从液氮储罐顶部入口喷淋，使液氮储罐形成负压，达到所需负压值后，通过控制箱关闭开启的阀体、低温泵和低温制冷机；
B、充压气瓶自然放空：将充压气瓶与LNG第一储罐顶部连通，使得BOG进入LNG第一储罐；通过控制箱开启液氮辅助装置与LNG第一储罐间的阀体，其余阀体关闭；进入LNG第一储罐的过冷液氮将气瓶中排出的BOG液化回收；
C、常压气瓶24小时静置及静态蒸发率检测：将常压气瓶分别与LNG第二储罐和LNG第三储罐上部入口连接，通过控制箱分别控制LNG第二储罐和LNG第三储罐与常压气瓶间的通断，使得LNG第二储罐和LNG第三储罐交替回收该阶段排放的BOG。
进一步地，液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收方法，步骤C包括：
（1）通过控制箱分别开启液氮辅助装置和常压气瓶与LNG第二储罐间的阀体，使得常压气瓶中排出的BOG进入LNG第二储罐（3）；同时过冷液氮经LNG第二储罐内的折流板，对进入储罐内的BOG进行液化；
（2）通过控制箱实时检测LNG第二储罐内吸收是否达到饱和；未达到饱和前，继续执行步骤（1），达到饱和时，执行步骤（3）；
（3）通过控制箱关闭液氮辅助装置和常压气瓶与LNG第二储罐间的阀体；开启液氮辅助装置和常压气瓶与LNG第三储罐间的阀体，使得常压气瓶中排出的BOG进入所述LNG第三储罐；同时过冷液氮经LNG第三储罐内的折流板，对进入储罐内的BOG进行液化；
（4）通过控制箱实时检测LNG第三储罐内吸收是否达到饱和；未达到饱和前，执行步骤继续执行（3），达到饱和时，重复执行步骤（1）。
进一步地，当LNG第二储罐/ LNG第三储罐吸收饱和后存在以下步骤：通过控制箱检测LNG第二储罐/ LNG第三储罐内LNG蒸发后的压力，当压力超过设定值时，开启LNG第二储罐/ LNG第三储罐与LNG第一储罐间的阀体，直至LNG第二储罐/ LNG第三储罐与LNG第一储罐内压力平衡后关闭所开启的阀体。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：
通过本发明提供的液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置及方法，在气瓶静态蒸发率检测检测过程中对BOG进行回收，通过LNG第二储罐和 LNG第三储罐交替工作，有效防止了在吸收的过程中LNG储罐因达到饱和而影响检测结果，同时通过LNG第二储罐/ LNG第三储罐与LNG第一储罐的压力平衡措施，有效避免了LNG储罐内因LNG挥发而造成的压力过高的问题，更具实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。
图1为本发明液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置的结构示意图；
附图中标记含义：1液氮辅助装置、2 LNG第一储罐、3 LNG第二储罐、4 LNG第三储罐、11液氮储罐、12负压装置、13低温泵、14低温制冷机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例采用递进的方式撰写。
如图1所示，一种液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收装置，包括液氮辅助装置1、LNG第一储罐2、LNG第二储罐3、LNG第三储罐4和控制箱；液氮辅助装置1通过管路及阀体与LNG第一储罐2串联，将气瓶自然放空阶段的BOG回收； LNG第二储罐3和LNG第三储罐4通过管路及阀体并联，且并联后再通过管路及阀体与液氮辅助装置1和LNG第一储罐2串联，LNG第二储罐3和LNG第三储罐4在常压气瓶24小时静置及静态蒸发率检测阶段交替回收所排放的BOG；其中阀体和液氮辅助装置、LNG第一储罐、LNG第二储罐和LNG第三储罐均与控制箱连接；LNG第一储罐2、LNG第二储罐3和LNG第三储罐4内均设有折流板.
其中液氮辅助装置1包括依次串联设置的液氮储罐11和负压装置12，负压装置12使得液氮储罐11内形成负压，而负压是通过以下过程实现的：负压装置12包括串联设置的低温泵13和低温制冷机14；低温泵13与液氮储罐11连接，将液氮送至低温制冷机14；低温制冷机14与液氮储罐11顶部入口连接，过冷液氮从液氮储罐11顶部入口进入喷淋，从而降低液氮储罐11内压力，最终液氮储罐11内压力为负压；低温泵13和低温制冷机14均与控制箱连接。
液氮辅助的气瓶静态蒸发率检测BOG回收方法，包括以下步骤：
A、 开始工作时，需液氮储罐11首先形成负压：通过控制箱开启液氮辅助装置1内阀体、低温泵13和低温制冷机14，其余阀体关闭；液氮通过低温泵13输送至低温制冷机14，形成过冷液氮后从液氮储罐11顶部入口喷淋，从而降低液氮储罐11内压力，最终液氮储罐11内压力为负压，达到所需负压值后，通过控制箱关闭开启的阀体、低温泵13和低温制冷机14；
B、 充压气瓶自然放空：将充压气瓶直接与LNG第一储罐2顶部连通，使得BOG进入LNG第一储罐2；通过控制箱开启液氮辅助装置1与LNG第一储罐2间的阀体，其余阀体关闭；进入LNG第一储罐2的过冷液氮将气瓶中排出的BOG液化回收；
C、 自然放空口的常压气瓶24小时静置及静态蒸发率检测：将常压气瓶分别与LNG第二储罐3和LNG第三储罐4上部入口连接，通过控制箱分别控制LNG第二储罐3和LNG第三储罐4与常压气瓶间的通断，使得LNG第二储罐3和LNG第三储罐4交替回收该阶段排放的BOG，有效防止了在吸收的过程中LNG储罐因达到饱和而影响检测结果，具体步骤如下：
（1）通过所述控制箱分别开启液氮辅助装置1和常压气瓶与LNG第二储罐3间的阀体，使得常压气瓶中排出的BOG进入LNG第二储罐3；同时过冷液氮经LNG第二储罐3内的折流板，对进入储罐内的BOG进行液化；
（2）通过所述控制箱实时检测LNG第二储罐3内吸收是否达到饱和；未达到饱和前，继续执行步骤（1），达到饱和时，执行步骤（3），其中，当LNG第二储罐3吸收饱和后，由于LNG第二储罐3内LNG蒸发，罐内压力上升，通过控制箱检测LNG第二储罐3内LNG蒸发后的压力，当压力超过设定值时，开启LNG第二储罐3与LNG第一储罐2间的阀体，
LNG第二储罐3内回收储存的LNG经阀体流入LNG第一储罐2，直至LNG第二储罐3与LNG第一储罐2内压力平衡后关闭所开启的阀体；
（3）通过控制箱关闭液氮辅助装置1和常压气瓶与LNG第二储罐3间的阀体；开启液氮辅助装置1和常压气瓶与LNG第三储罐4间的阀体，使得常压气瓶中排出的BOG进入LNG第三储罐4；同时过冷液氮经LNG第三储罐4内的折流板，对进入储罐内的BOG进行液化；
（4）通过控制箱实时检测LNG第三储罐4内吸收是否达到饱和；未达到饱和前，执行步骤继续执行（3），达到饱和时，重复执行步骤（1）；其中，当LNG第三储罐4吸收饱和后，由于LNG第三储罐4内LNG蒸发，罐内压力上升，通过控制箱检测LNG第三储罐4内LNG蒸发后的压力，当压力超过设定值时，开启LNG第三储罐4与LNG第一储罐2间的阀体，LNG第三储罐4内回收储存的LNG经阀体流入LNG第一储罐2，直至LNG第三储罐4与LNG第一储罐2内压力平衡后关闭所开启的阀体，同时通过LNG第二储罐3/ LNG第三储罐4与LNG第一储罐2的压力平衡措施，有效避免了LNG储罐内因LNG挥发而造成的压力过高的问题.
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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。