一种智能车载可移动式天然气液化装置的制作方法

1.本发明属于天然气液化技术领域，具体是涉及一种智能车载可移动式天然气液化装置。


背景技术：

2.随着我国经济的不断发展，能源的需要量也不断增长。2020年我国的一次能源消费中做为清洁能源的天然气消费量仅占8.1％，远远低于全球天然气24％的平均消费比重。目前，在我国新疆、陕西、内蒙古、四川、重庆、云南、贵州等地存在大量产储量较小的边际气田、伴生气田、页岩气田、煤层气田，单井储量较小；且由于气源分布非常分散，同时距离供气管网较远，采用管道输送方法因经济上不合理而未得到有效开发利用，长期以来被点火炬燃烧或放空，既造成温室效应，又使天然气资源严重浪费。
3.目前，国内外主要使用小型橇装式天然气液化装置处理边际气田和放空页岩气，通过罐车对液化后的产品进行运输转移。而当前使用的小型撬装式天然气液化装置需要现场浇筑地基用以固定橇快，装置所需占地面积大，设备在进行进场及转场时需要进行吊装；且部分边际气田和页岩气试采井的现场地质条件及环境恶劣，无法满足橇块基础所需条件及所需的公用工程消耗。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的一目的在于提供一种智能车载可移动式天然气液化装置，其包含：
5.一原料气预处理单元，该原料气预处理单元连接有一进气管道；
6.一脱酸单元，所述原料气预处理单元与脱酸单元之间连接有第一管道；
7.一脱水脱汞单元，所述脱酸单元与脱水脱汞单元之间连接有第二管道；
8.一脱重烃单元，所述脱水脱汞单元与脱重烃单元之间连接有第三管道；
9.一液化单元，所述脱重烃单元与液化单元之间连接有第四管道；
10.一lng储存单元；液化单元与lng储存单元之间连接有第五管道；
11.所述的原料气预处理单元、脱酸单元、脱水脱汞单元、脱重烃单元、液化单元、冷剂压缩单元、冷剂储存及回收再利用单元、lng储存单元、lng装车单元、空压制氮单元、污水收集单元均安装固定在一车载平台上。
12.进一步地，所述天然气液化装置还包括：
13.一冷剂压缩单元；
14.一冷剂储存及回收再利用单元；
15.所述的冷剂压缩单元及冷剂储存及回收再利用单元与液化单元形成一个循环系统，为原料气液化提供所需的冷量并在设备停机时回收冷剂。
16.更进一步地，所述天然气液化装置还包括：
17.一lng装车单元；
18.一空压制氮单元；
19.一污水收集单元；
20.所述空压制氮单元为整个系统提供仪表空气及氮气，所述污水收集单元对系统运行过程中产生的污水进行收集后集中处理。
21.优选地，所述脱酸单元使用vpsa制氧机对原料气中的酸性气体进行吸附。
22.基于上述，本发明的另一目的在于提供一种lng储存单元，其包含；
23.一气罐，该气罐用于存储液化天然气；
24.一支撑座，该支撑座设于气罐底部；
25.一升降机构，该升降机构设于支撑座顶部；
26.一放置机构，该放置机构设于支撑座内部；
27.其中，所述升降机构包括支撑座顶部设置的支撑板、踏板，所述支撑板的底部与支撑座的顶部固定连接，支撑板的顶部与踏板的底部固定设置有限位槽与滑槽，支撑板顶部的限位槽内转动连接有第一连杆，所述第一连杆的顶部位于踏板底部的滑槽内，所述踏板底部的限位槽内部转动连接有第二连杆，第二连杆的底部位于支撑板顶部的滑槽内，所述支撑板的顶部固定设置有两个限位板与开槽，所述第一连杆与第二连杆转动连接，第一连杆的一侧固定设置有横杆，两个所述限位板的内侧水平滑动连接有槽板，槽板顶部的两侧固定设置有竖槽，所述横杆贯穿竖槽，支撑座的内部设置有第一腔室、第二腔室与第三腔室，所述第二腔室内腔的顶部固定安装有双轴电机，双轴电机的底端固定连接有第一齿轮，所述第二腔室内腔的底部转动连接有第二齿轮，第二齿轮的顶部固定设置有斜柱，斜柱的顶部设置有凹槽，凹槽的内部设置有顶杆，顶杆的顶部贯穿第二腔室、支撑板、开槽并与横杆的底部固定连接，双轴电机的顶端贯穿至支撑座的顶部并固定连接有第一锥齿，所述支撑座的顶部转动连接有第二锥齿，第二锥齿的一侧固定连接有第一蜗杆，所述支撑座的顶部转动连接有第一蜗轮，第一蜗轮的底部固定设置有延伸至第二腔室内部的第二蜗杆，所述第二腔室的内部转动连接有第二蜗轮，第二蜗轮的前表面固定设置有凸轮，所述第二腔室的内壁垂直滑动连接有移动杆，移动杆的一侧通过第一支撑条固定连接有齿条，所述第二腔室内腔的底部通过固定设置的第二支撑条转动连接有第三齿轮，第三齿轮的一侧固定连接有扇叶。
28.进一步地，所述放置机构包括第一腔室内腔顶部转动连接有螺纹杆，螺纹杆的外部转动连接有两个滑块，所述第一腔室的内壁垂直滑动连接有压板，两个所述滑块的外部转动连接有第三连杆，第三连杆的底部与压板的顶部转动连接，所述压板的一侧固定连接有第一梯块，所述第一腔室的底部水平滑动连接有第二梯块，第二梯块的一侧固定设置有延伸杆，延伸杆贯穿第一腔室、第二腔室延伸至第三腔室的内部，所述第三腔室的内部固定设置有矩形板，矩形板的前表面水平滑动连接有横块垂直滑动连接有竖块，竖块的前表面固定设置有夹板，夹板的外部转动连接有第四连杆，第四连杆的底部与横块转动连接，所述延伸杆与横块固定连接。
29.进一步地，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，第一锥齿与第二锥齿啮合。
30.进一步地，所述第三齿轮与齿条啮合，扇叶优选为不锈钢材质。
31.进一步地，所述螺纹杆的一端位于第一腔室的外部，螺纹杆的外部设置有两组相逆的螺纹。
32.进一步地，两个所述滑块的顶部与第一腔室内腔的顶部水平滑动连接，所述第一腔室、第二腔室与第三腔室的前表面通过合页转动连接有箱门。
33.本发明的有益效果是：
34.(1)本发明的天然气液化装置采用车载平台代替现场浇筑基础的方式实现橇快的固定，橇块在进行转移时无需额外吊装，且橇块占地面积小，对地质条件要求低，能够适应多种地形条件；并且系统使用各车载平台所用牵引车头发动机组成动力系统，为整个系统提供产所需要的动力，减少系统对外部环境的依赖程度。
35.(2)本发明实施例在天然气液化装置中还设计了一种新型的lng储存单元结构，该种lng储存单元可便于工作人员操作实施，同时也保障了lng储存单元的稳定运行，
附图说明
36.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
37.图1是本发明实施例1天然气液化装置的系统框图；
38.图2为本发明实施例2lng储存单元的结构示意图；
39.图3为本发明实施例2中支撑座内部结构示意图；
40.图4为本发明实施例2中支撑座顶部结构示意图；
41.图5为图4的拆分图；
42.图6为图2局部结构示意图；
43.图7为本发明实施例2中矩形板结构示意图。
44.图中标记为：1、气罐；2、支撑座；3、支撑板；4、踏板；5、限位槽；6、滑槽； 7、第一连杆；8、第二连杆；9、限位板；10、开槽；11、横杆；12、槽板；13、竖槽； 14、第一腔室；15、第二腔室；16、第三腔室；17、双轴电机；18、第一齿轮；19、第二齿轮；20、斜柱；21、凹槽；22、顶杆；23、第一锥齿；24、第二锥齿；25、第一蜗杆；26、第一蜗轮；27、第二蜗杆；28、第二蜗轮；29、凸轮；30、移动杆；31、齿条； 32、第三齿轮；33、扇叶；34、螺纹杆；35、滑块；36、压板；37、第三连杆；38、第一梯块；39、第二梯块；40、延伸杆；41、矩形板；42、横块；43、竖块；44、夹板； 45、第四连杆。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
46.实施例1
47.本实施例1提出了一种智能车载可移动式天然气液化装置，请参见图1所示，其包括：原料气预处理单元、脱酸单元、脱水脱汞单元、脱重烃单元、液化单元、冷剂压缩单元、冷剂储存及回收再利用单元、lng储存单元、lng装车单元、空压制氮单元、污水收集单元；其中，原料气预处理单元连接有一进气管道，原料气预处理单元与脱酸单元之间连接有第一管道，脱酸单元与脱水脱汞单元之间连接有第二管道，脱水脱汞单元与脱重烃单元之间连接有第三管道，脱重烃单元与液化单元之间连接有第四管道，液化单元与lng储存单元之间连接有第五管道，且所述的原料气预处理单元、脱酸单元、脱水脱汞单元、脱重烃单元、液化
单元、冷剂压缩单元、冷剂储存及回收再利用单元、lng 储存单元、lng装车单元、空压制氮单元、污水收集单元均安装固定在一车载平台上，成为一体，以便移动。
48.本实施例的天然气液化装置的系统流程如下：
49.原料气通过进气管道进入原料气预处理单元橇块，将原料气调整至合适压力后送往后续橇块处理；调压后的原料气依次通过脱酸单元、脱水脱汞单元、脱重烃单元及连接管道对原料气进行净化，脱除原料气中含有的酸性气体、水、汞及重烃至允许范围内，经净化处理后的原料气前往液化单元进行液化得到lng，液化得到的产品通过管道送往 lng储存单元储存，当产品到达一定储量后通过lng装车单元和lng罐车进行外运。
50.需要说明的是：所述的冷剂压缩单元及冷剂储存及回收再利用单元与液化单元形成一个循环系统，为原料气液化提供所需的冷量并在设备停机时回收冷剂，减少设备停机再启达产所需时间及冷剂损耗。
51.而空压制氮单元为整个系统提供仪表空气及氮气，污水收集单元对系统运行过程中产生的污水进行收集后集中处理。
52.本实施例的方案中，脱酸单元优选使用vpsa制氧机对原料气中的酸性气体进行吸附，设备尺寸小，便于设备安装在车载平台上；液化单元采用卧式冷箱以降低设备高度以便于设备运输。
53.实施例2
54.在上述实施例1的基础上，在一些具体实施方式中，由于常规使用的天然气罐即便横卧，其体积也很大，高度也很高，在对气罐顶部进行检修的时候，操作人员无法够到顶部，便于工作。本实施例2提出了一种lng储存单元，请参见图2-图7所示，该lng 储存单元包括以下结构：用于存储液化天然气的气罐1、位于气罐1底部的支撑座2、位于支撑座2顶部的升降机构以及位于支撑座2内部的放置机构。
55.其中，升降机构包括支撑座2顶部设置的支撑板3、踏板4，支撑板3的底部与支撑座2的顶部固定连接，支撑板3的顶部与踏板4的底部固定设置有限位槽5与滑槽6，支撑板3顶部的限位槽5内转动连接有第一连杆7，第一连杆7的顶部位于踏板4底部的滑槽6内，踏板4底部的限位槽5内部转动连接有第二连杆8，第二连杆8的底部位于支撑板3顶部的滑槽6内，支撑板3的顶部固定设置有两个限位板9与开槽10，第一连杆7与第二连杆8转动连接，第一连杆7的一侧固定设置有横杆11，两个限位板9 的内侧水平滑动连接有槽板12，槽板12顶部的两侧固定设置有竖槽13，横杆11贯穿竖槽13，支撑座2的内部设置有第一腔室14、第二腔室15与第三腔室16，第二腔室 15内腔的顶部固定安装有双轴电机17，双轴电机17的底端固定连接有第一齿轮18，第二腔室15内腔的底部转动连接有第二齿轮19，第二齿轮19的顶部固定设置有斜柱20，斜柱20的顶部设置有凹槽21，凹槽21的内部设置有顶杆22，顶杆22的顶部贯穿第二腔室15、支撑板3、开槽10并与横杆11的底部固定连接，第一齿轮18与第二齿轮19 啮合，第一锥齿23与第二锥齿24啮合。
56.具体的，启动双轴电机17带动第一齿轮18转动进而带动第二齿轮19与斜柱20转动，由于顶杆22位于凹槽21的内部，并且斜柱20存在高度差，所以当斜柱20转动的时候带动顶杆22升高，顶杆22升高的时候带动横杆11升高，横杆11升高带动第一连杆7转动，第一连杆7转动带动第二连杆8转动进而使踏板4升高，横杆11升高的时候是从竖槽13的底部运动到竖槽13的顶部，在此过程中槽板12移动，槽板12移动的时候便可以知道升降机构正在工
作起到提醒的作用，有利于通过踏板4的升高将工人抬高使其够到气罐1的顶部。
57.在本实施例中，双轴电机17的顶端贯穿至支撑座2的顶部并固定连接有第一锥齿 23，支撑座2的顶部转动连接有第二锥齿24，第二锥齿24的一侧固定连接有第一蜗杆 25，支撑座2的顶部转动连接有第一蜗轮26，第一蜗轮26的底部固定设置有延伸至第二腔室15内部的第二蜗杆27，第二腔室15的内部转动连接有第二蜗轮28，第二蜗轮 28的前表面固定设置有凸轮29，第二腔室15的内壁垂直滑动连接有移动杆30，移动杆 30的一侧通过第一支撑条固定连接有齿条31，第二腔室15内腔的底部通过固定设置的第二支撑条转动连接有第三齿轮32，第三齿轮32的一侧固定连接有扇叶33，第三齿轮 32与齿条31啮合，扇叶33优选为不锈钢材质。
58.进一步地，双轴电机17转动的时候会带动第一锥齿23转动，进而可以带动第二锥齿24与第一蜗杆25转动，通过第一蜗杆25带动第一蜗轮26与第二蜗杆27转动，进而带动第二蜗轮28与凸轮29转动，凸轮29转动的时候带动移动杆30升降，移动杆30 通过第一支撑条带动齿条31升降，齿条31在升降的时候带动第三齿轮32转动进而带动扇叶33转动，有利于通过扇叶33的转动为双轴电机17散热。
59.请再次参照图3与图7所示，放置机构包括第一腔室14内腔顶部转动连接有螺纹杆34，螺纹杆34的外部转动连接有两个滑块35，第一腔室14的内壁垂直滑动连接有压板36，两个滑块35的外部转动连接有第三连杆37，第三连杆37的底部与压板36的顶部转动连接，压板36的一侧固定连接有第一梯块38，第一腔室14的底部水平滑动连接有第二梯块39，第二梯块39的一侧固定设置有延伸杆40，延伸杆40贯穿第一腔室 14、第二腔室15延伸至第三腔室16的内部，螺纹杆34的一端位于第一腔室14的外部，螺纹杆34的外部设置有两组相逆的螺纹，两个滑块35的顶部与第一腔室14内腔的顶部水平滑动连接，第一腔室14、第二腔室15与第三腔室16的前表面通过合页转动连接有箱门。
60.具体的，通过转把来转动螺纹杆34，由于螺纹杆34上的螺纹相逆，所以当螺纹杆 34转动的时候两个滑块35反向移动并带动第三连杆37转动然后迫使压板36下降，压板36的底部设置有弹性垫，通过压板36与弹性垫的下降有利于将此类器械覆盖固定到第一腔室14内，防止支撑座2与气罐1移动的时候器械晃动保护器械。
61.在本实施例中，第三腔室16的内部固定设置有矩形板41，矩形板41的前表面水平滑动连接有横块42垂直滑动连接有竖块43，竖块43的前表面固定设置有夹板44，夹板44的外部转动连接有第四连杆45，第四连杆45的底部与横块42转动连接，延伸杆 40与横块42固定连接；压板36在下降的时候会带动第一梯块38下降，第一梯块38 下降的时候迫使第二梯块39水平移动然后延伸杆40移动，延伸杆40移动的时候推动横块42在矩形板41上水平直线运动，然后可以带动第四连杆45转动，第四连杆45转动的时候带动竖块43与夹板44下降，此举能够将重要的器械固定在两个夹板44之间，防止支撑座2与气罐1移动的时候此类器械晃动保护器械。
62.本实施例lng储存单元的工作原理是：对气罐1顶部检修的工人站到踏板4的顶部，启动双轴电机17带动第一齿轮18转动进而带动第二齿轮19与斜柱20转动，由于顶杆 22位于凹槽21的内部，并且斜柱20存在高度差，所以当斜柱20转动的时候带动顶杆 22升高，顶杆22升高的时候带动横杆11升高，横杆11升高带动第一连杆7转动，第一连杆7转动带动第二连杆8转动进而使踏板4升高，横杆11升高的时候是从竖槽13 的底部运动到竖槽13的顶
部，在此过程中槽板12移动，槽板12移动的时候便可以知道升降机构正在工作起到提醒的作用，通过踏板4的升高将工人抬高使其够到气罐1的顶部，并且双轴电机17转动的时候会带动第一锥齿23转动，进而可以带动第二锥齿24 与第一蜗杆25转动，通过第一蜗杆25带动第一蜗轮26与第二蜗杆27转动，进而带动第二蜗轮28与凸轮29转动，凸轮29转动的时候带动移动杆30升降，移动杆30通过第一支撑条带动齿条31升降，齿条31在升降的时候带动第三齿轮32转动进而带动扇叶33转动，通过扇叶33的转动为双轴电机17散热，日常检修完成之后可以将一类器械放到第一腔室14的内部，另一类器械放到第三腔室16的内部，通过转把来转动螺纹杆34，由于螺纹杆34上的螺纹相逆，所以当螺纹杆34转动的时候两个滑块35反向移动并带动第三连杆37转动然后迫使压板36下降，压板36的底部设置有弹性垫，通过压板36与弹性垫的下降将此类器械覆盖固定到第一腔室14内，防止支撑座2与气罐1 移动的时候器械晃动保护器械，同时压板36在下降的时候会带动第一梯块38下降，第一梯块38下降的时候迫使第二梯块39水平移动然后延伸杆40移动，延伸杆40移动的时候推动横块42在矩形板41上水平直线运动，然后可以带动第四连杆45转动，第四连杆45转动的时候带动竖块43与夹板44下降，将重要的器械固定在两个夹板44之间防止支撑座2与气罐1移动的时候此类器械晃动起到保护作用。
63.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
64.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。