一種氣體混合加注液化天然氣加氣機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，包括液相接口、氣相接口、加氣口、回氣口和預冷口，所述氣體混合加注液化天然氣加氣機還設有混合器和壓縮機；本發(fā)明的有益效果是：通過冷交換器、壓縮機和混合器組成BOG回收裝置，在加氣過程中氣瓶中被抽出的BOG和儲罐中一部分的BOG重新變成液體加入到氣瓶中，避免了加氣過程中的BOG排放，提高了液化天然氣的利用率，提高了資源利用率和經濟經濟效益。
【專利說明】
一種氣體混合加注液化天然氣加氣機
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于液化天然氣加氣機，尤其涉及一種氣體混合加注液化天然氣加氣機。
【背景技術】
[0002]加氣機是經加氣栗增壓、計量給汽車加注液化天然氣(LNG)的設備。當汽車的天然氣氣瓶壓力低較時，經加氣栗增壓的液化天然氣可以順利地加注到汽車的天然氣瓶中。當汽車的天然氣瓶壓力較高時將使加氣困難，這時就協議在加氣前排放掉天然氣瓶中的部分氣化的LNG(B0G氣體)，這樣不僅造成資源的浪費，而且污染環(huán)境。因此對這種加氣方式的改進成為市場的需求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種氣體混合加注液化天然氣加氣機的技術方案，避免汽車加注液化天然氣時排放BOG氣體。
[0004]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，包括液相接口、氣相接口、加氣口、回氣口和預冷口，所述液相接口連接一只加液流量計，所述加液流量計的出口通過一只加液閥連接所述加氣口，所述加液流量計的出口還通過一只預冷閥連接所述氣相接口，所述回氣口連接一只回氣止回閥，所述回氣止回閥連接一只回氣流量計，所述回氣流量計連接所述氣相接口，所述預冷口通過一只預冷止回閥連接所述氣相接口；所述氣體混合加注液化天然氣加氣機還設有混合器和壓縮機，所述混合器設有氣體輸入口、液體輸入口和輸出口 ；所述加液閥通過所述混合器連接所述加氣口，所述加液閥連接所述混合器的液體輸入口，所述混合器的輸出口連接所述加氣口；所述壓縮機的輸入口通過一只回氣閥連接所述回氣止回閥的出口和回氣流量計，所述壓縮機的輸出口連接所述混合器的氣體輸入口。
[0005]更進一步，所述壓縮機通過一個冷交換器連接所述回氣閥和混合器;所述冷交換器設有輸入介質入口、輸入介質出口、輸出介質入口、輸出介質出口，所述輸入介質入口連接所述回氣閥和回氣流量計，所述輸入介質出口連接所述壓縮機的輸入口，所述輸出介質入口連接所述壓縮機的輸出口，所述輸出介質出口連接所述混合器的氣體輸入口。
[0006]更進一步，所述冷交換器是一臺流經輸入介質入口和輸入介質出口的介質與流經輸出介質入口和輸出介質出口的介質進行熱量交換的熱交換器。
[0007]更進一步，所述加液閥、預冷閥、回氣閥是氣動調節(jié)閥。
[0008]更進一步，所述混合器的液體輸入口設有壓力變送器。
[0009]更進一步，所述混合器是將氣體輸入口輸入的介質與液體輸入口輸入的介質混合后由輸出口輸出的裝置;所述混合器設有液體輸入腔和混合腔，在所述液體輸入腔和混合腔之間設有混合喉管，所述液體輸入口連接所述液體輸入腔，所述氣體輸入口連接一只朝向所述混合喉管的氣體噴嘴，所述輸出口連接所述混合腔。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:通過冷交換器、壓縮機和混合器組成BOG回收裝置，在加氣過程中氣瓶中被抽出的BOG和儲罐中一部分的BOG重新變成液體加入到氣瓶中，避免了加氣過程中的BOG排放，提高了液化天然氣的利用率，提高了資源利用率和經濟經濟效益。
[0011]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細描述。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明結構原理圖；
圖2是本發(fā)明混合器結構圖；
圖3是本發(fā)明對加液流量計進行預冷的示意圖；
圖4是本發(fā)明對加氣管路進行預冷的示意圖；
圖5是本發(fā)明加氣過程示意圖；
圖6是本發(fā)明吹掃過程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、圖2，一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，包括液相接口1、氣相接口 17、加氣口 7、回氣口 11和預冷口 12，所述液相接口連接一只加液流量計3，所述加液流量計的出口通過一只加液閥4連接所述加氣口，所述加液流量計的出口還通過一只預冷閥16連接所述氣相接口，所述回氣口 11連接一只回氣止回閥10，所述回氣止回閥連接一只回氣流量計14,所述回氣流量計連接所述氣相接口，所述預冷口通過一只預冷止回閥13連接所述氣相接口；所述氣體混合加注液化天然氣加氣機還設有混合器6和壓縮機9，所述混合器設有氣體輸入口 6a、液體輸入口 6b和輸出口 6c;所述加液閥通過所述混合器連接所述加氣口，所述加液閥連接所述混合器的液體輸入口，所述混合器的輸出口連接所述加氣口；所述壓縮機的輸入口通過一只回氣閥15連接所述回氣止回閥的出口和回氣流量計，所述壓縮機的輸出口連接所述混合器的氣體輸入口。
[0014]所述壓縮機通過一個冷交換器8連接所述回氣閥和混合器;所述冷交換器設有輸入介質入口 8a、輸入介質出口 8b、輸出介質入口 8c、輸出介質出口 8d，所述輸入介質入口連接所述回氣閥和回氣流量計，所述輸入介質出口連接所述壓縮機的輸入口，所述輸出介質入口連接所述壓縮機的輸出口，所述輸出介質出口連接所述混合器的氣體輸入口。
[0015]所述冷交換器是一臺流經輸入介質入口和輸入介質出口的介質與流經輸出介質入口和輸出介質出口的介質進行熱量交換的熱交換器。
[0016]所述加液閥、預冷閥、回氣閥是氣動調節(jié)閥。
[0017]所述混合器的液體輸入口設有壓力變送器5。
[0018]所述混合器是將氣體輸入口輸入的介質與液體輸入口輸入的介質混合后由輸出口輸出的裝置;所述混合器設有液體輸入腔6d和混合腔6e，在所述液體輸入腔和混合腔之間設有混合喉管6f，所述液體輸入口連接所述液體輸入腔，所述氣體輸入口連接一只朝向所述混合喉管的氣體噴嘴6g，所述輸出口連接所述混合腔，如圖2所示。
[0019]實施例一:
如圖1、圖2，一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，包括液相接口 1、氣相接口 17、加氣口 7、回氣口 11、預冷口 12、混合器6、壓縮機9和冷交換器8。
[0020]液相接口連接液化天然氣儲罐的低溫栗，氣相接口連接液化天然氣儲罐的氣相接口，加氣口連接加氣槍，回氣口連接回氣槍，回氣槍和加液槍在給汽車加氣時分別接汽車LNG瓶的回氣口和加氣口，預冷口在給加氣管路預冷時和加氣槍相連。
[0021 ] 混合器是一臺將BOG氣體與液態(tài)的液化天然氣(LNG)混合的裝置?；旌掀髟O有氣體輸入口 6a、液體輸入口 6b和輸出口 6 c;氣體輸入口輸入的介質與液體輸入口輸入的介質混合后由輸出口輸出?；旌掀髟O有液體輸入腔6d和混合腔6e，在液體輸入腔和混合腔之間設有混合喉管6f，液體輸入口連接液體輸入腔，氣體輸入口連接一只朝向混合喉管的氣體噴嘴6g，輸出口連接混合腔，如圖2所示。BOG氣體與液態(tài)的LNG通過喉管可以與充分混合，是BOG氣體充分液態(tài)化。
[0022]壓縮機與冷交換器連接。冷交換器設有輸入介質入口8a、輸入介質出口 8b、輸出介質入口 8c、輸出介質出口 8d;冷交換器將流經輸入介質入口和輸入介質出口的介質與流經輸出介質入口和輸出介質出口的介質進行熱量交換;冷交換器的作用是將輸入壓縮機的BOG氣體與從壓縮機輸出的BOG氣體進行熱量交換，本實施例的冷交換器是一臺管式熱交換器。冷交換器的輸入介質出口連接壓縮機的輸入口，冷交換器的輸出介質入口連接壓縮機的輸出口。BOG氣體從輸入介質入口進入冷交換器，經輸入介質出口進入壓縮機，經壓縮機壓縮后的BOG氣體的溫度會升高，從輸出介質入口進入冷交換器，在冷交換器中與從輸入介質入口進入的溫度較低的BOG氣體進行冷量交換(或稱為熱交換)，然后從冷交換器的輸出介質出口輸出。冷交換器使進入壓縮機的BOG氣體的溫度適當升高，有利于提高壓縮機的工作效率;使壓縮機輸出的BOG氣體的溫度降低，有利于BOG氣體的液化。
[0023]液相接口連接一只加液流量計3和一只安全閥2。
[0024]加液流量計的出口連接一只加液閥4，加液閥連接混合器的液體輸入口 6b，在連接加液閥與混合器的管路上設有一只壓力變送器。
[0025]加液流量計的出口還連接一只預冷閥16，預冷閥連接氣相接口 17。
[0026]回氣口11連接一只回氣止回閥10，回氣止回閥連接一只回氣流量計14，回氣流量計連接氣相接口 17?；貧庵够亻y還連接一只回氣閥15，回氣閥連接冷交換器的輸入介質入P 8a ο
[0027]冷交換器的輸出介質出口 8d連接混合器的氣體輸入口 6a。
[0028]混合器的輸出口 6c連接加氣口 7。
[0029]預冷口 12通過一只預冷止回閥13連接氣相接口。
[0030]加液閥、預冷閥、回氣閥是氣動調節(jié)閥，以保證加氣機的安全運行。
[0031]本發(fā)明是一種將將氣瓶中的BOG氣體在加氣過程中同步液態(tài)化返回到氣瓶中的技術;避免了來自氣瓶中的高溫BOG氣體進入儲罐使儲罐溫度升高。它利用的是低溫栗給液體增壓后，低溫液體的溫度遠遠低于增壓后液體的飽和溫度，而在加氣過程中是通過將來自氣瓶的高溫氣體混合到低溫非飽和液體里去的原理來實現的。
[0032]本發(fā)明的原理是:汽車LNG氣瓶和液化天然氣儲罐(LNG儲罐)中的BOG氣體經過壓縮機抽取、儲罐中的BOG經過流量計2計量后，先后進入冷交換器升溫、壓縮機壓縮、冷交換器冷卻后再進入混合器。同時，液化天然氣儲罐的低溫栗抽取LNG儲罐中的LNG液體，經過加氣機的液相接口，通過加液流量計的計量后也進入混合器。此時，進入混合器的氣液兩相物質，經過一定比例的充分混合，氣相的天然氣液化，液化后的天然氣從混合器出液口流出并經過加氣槍加入到汽車LNG氣瓶中。
[0033]本發(fā)明采用了雙計量的方式，更加準確的監(jiān)測加氣時的氣體、液體參數，并且把LNG儲罐和汽車LNG氣瓶中的一部分BOG通過冷交換器、壓縮機和混合器組成的BOG回收裝置重新變成液體加入到汽汽車LNG氣瓶中。在這個過程中，隨著BOG的排出，汽車LNG氣瓶中壓力降低，另外由于栗的加壓，使得儲罐中的LNG液體流入汽車LNG氣瓶時處于過飽和狀態(tài)，因此其就可以在混合器中液化壓縮機送來的低溫氣體，以完成混合加注功能。裝置具有結構簡單、無排放等系列優(yōu)點。
[0034]加氣機的工作分為預冷、加氣和吹掃三個步驟。各步驟的工作過程為:
預冷過程:如圖3，加液閥4關閉、預冷閥16開啟。液化天然氣儲罐的低溫栗抽取LNG儲罐中的LNG液體，經過加氣機的液相接口，通過加液流量計3，從氣相接口 17回流至LNG儲罐，完成一個小的循環(huán)預冷。此過程對加液流量計3進行預冷，使其一直保持在加液狀態(tài)。加液流量計設有溫度檢測功能，當加液流量計溫度達到預定值時，預冷閥16關閉。
[0035]如圖4，然后開啟加液閥4，對加氣管路進行預冷。此時加氣槍連接預冷口12，使加氣口 7與預冷口連通。LNG液體通過混合器之后，流經加氣軟管，加氣槍，到達預冷口，再流經預冷止回閥13，回到氣相接口 17。此過程是對加液流量計3和加液管道進行預冷。此項操作是按動加氣機上的預冷按鈕，啟動LNG低溫栗，加液流量計檢測通過的LNG液體，根據溫度、密度、壓力等參數判斷預冷是否合格，當流量計檢測狀態(tài)正常后，可進入加氣狀態(tài)。
[0036]加氣過程:如圖5，加液閥4開啟，回氣閥15開啟，壓縮機開機。汽車的LNG氣瓶和液化天然氣儲罐(LNG儲罐)中的BOG氣體經過壓縮機9抽取，進入冷交換器升溫，再經壓縮機壓縮，進入冷交換器冷卻，然后再進入混合器6。在此過程中，儲罐中的BOG氣體經回氣流量計14計量流量。同時，液化天然氣儲罐的低溫栗抽取LNG儲罐中的LNG液體，經過加氣機的液相接口，通過加液流量計3的計量后也進入混合器。此時，進入混合器的氣液兩相物質充分混合，被壓縮機壓縮的BOG氣體與低溫的LNG液體混合時被重新液化成LNG液體，與來自LNG儲罐中的LNG液體一同經過加氣槍被加注到汽車汽車LNG瓶中。
[0037]吹掃過程:如圖6，當加氣接近結束時，液化天然氣儲罐的低溫栗關閉，加液閥4關閉，壓縮機繼續(xù)運轉。儲罐的BOG經回氣流量計14、冷交換器、壓縮機和混合器進入汽車的LNG氣瓶，將加氣管路中的剩余LNG液體吹掃，把LNG液體吹掃進汽車的LNG氣瓶中。加氣完成時，加氣管路中沒有LNG液體。
【主權項】
1.一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，包括液相接口、氣相接口、加氣口、回氣口和預冷口，所述液相接口連接一只加液流量計，所述加液流量計的出口通過一只加液閥連接所述加氣口，所述加液流量計的出口還通過一只預冷閥連接所述氣相接口，所述回氣口連接一只回氣止回閥，所述回氣止回閥連接一只回氣流量計，所述回氣流量計連接所述氣相接口，所述預冷口通過一只預冷止回閥連接所述氣相接口 ；其特征在于，所述氣體混合加注液化天然氣加氣機還設有混合器和壓縮機，所述混合器設有氣體輸入口、液體輸入口和輸出口 ；所述加液閥通過所述混合器連接所述加氣口，所述加液閥連接所述混合器的液體輸入口，所述混合器的輸出口連接所述加氣口；所述壓縮機的輸入口通過一只回氣閥連接所述回氣止回閥的出口和回氣流量計，所述壓縮機的輸出口連接所述混合器的氣體輸入口。2.根據權利要求1所述的一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，其特征在于，所述壓縮機通過一個冷交換器連接所述回氣閥和混合器;所述冷交換器設有輸入介質入口、輸入介質出口、輸出介質入口、輸出介質出口，所述輸入介質入口連接所述回氣閥和回氣流量計，所述輸入介質出口連接所述壓縮機的輸入口，所述輸出介質入口連接所述壓縮機的輸出口，所述輸出介質出口連接所述混合器的氣體輸入口。3.根據權利要求2所述的一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，其特征在于，所述冷交換器是一臺流經輸入介質入口和輸入介質出口的介質與流經輸出介質入口和輸出介質出口的介質進行熱量交換的熱交換器。4.根據權利要求1所述的一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，其特征在于，所述加液閥、預冷閥、回氣閥是氣動調節(jié)閥。5.根據權利要求1所述的一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，其特征在于，所述混合器的液體輸入口設有壓力變送器。6.根據權利要求1所述的一種氣體混合加注液化天然氣加氣機，其特征在于，所述混合器是將氣體輸入口輸入的介質與液體輸入口輸入的介質混合后由輸出口輸出的裝置;所述混合器設有液體輸入腔和混合腔，在所述液體輸入腔和混合腔之間設有混合喉管，所述液體輸入口連接所述液體輸入腔，所述氣體輸入口連接一只朝向所述混合喉管的氣體噴嘴，所述輸出口連接所述混合腔。
【文檔編號】F17C13/02GK105953072SQ201610496089
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】曲來生
【申請人】日照海達爾加氣設備有限公司