一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用其的天然氣液化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用其的天然氣液化系統(tǒng)，包括閃蒸汽壓縮機(jī)、電機(jī)和變頻器，所述閃蒸汽壓縮機(jī)的吸氣口與液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的頂端相連通；所述電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與所述閃蒸汽壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸相連接；所述變頻器的電能輸出端與所述電機(jī)的電力輸入端相連接。變頻器根據(jù)固定程序或預(yù)設(shè)參數(shù)向電機(jī)輸出變頻交流電，利用變頻原理控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因?yàn)殡姍C(jī)是閃蒸汽壓縮機(jī)的動(dòng)力源，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速可變，因此就可以對(duì)閃蒸汽的壓縮能力進(jìn)行控制，從而能夠控制對(duì)液化天然氣低溫觸儲(chǔ)罐的閃蒸汽的抽取速率，利用控制抽取速率將閃蒸汽的壓力控制在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，從而能夠避免罐內(nèi)壓力波動(dòng)，進(jìn)而能夠避免安全隱患。
【專利說(shuō)明】一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用其的天然氣液化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及能源化工【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)及 應(yīng)用其的天然氣液化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在天然氣液化工廠中，液化天然氣低溫儲(chǔ)罐雖然采取了重重保溫措施，但總會(huì)有 外界熱量滲入，會(huì)在低溫儲(chǔ)罐的頂部形成閃蒸汽從而導(dǎo)致罐內(nèi)壓力升高，為了保證安全運(yùn) 行，必須將閃蒸汽排出，為了防止資源浪費(fèi)一般將其回收利用。現(xiàn)有的裝置是利用定速的異 步電機(jī)帶動(dòng)閃蒸汽壓縮機(jī)排出閃蒸汽，因?yàn)闊o(wú)法進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，不能根據(jù)罐內(nèi)壓力的變化 調(diào)節(jié)閃蒸汽的排出速度，從而導(dǎo)致罐內(nèi)壓力波動(dòng)，給安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N閃蒸汽變頻壓縮系統(tǒng)機(jī)及應(yīng)用其的天然氣液化系統(tǒng)， 用于將存儲(chǔ)液化天然氣的低溫儲(chǔ)罐中的閃蒸汽排出，將罐內(nèi)的壓力保持在預(yù)設(shè)壓力范圍之 內(nèi)，以避免罐內(nèi)壓力的波動(dòng)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0005] -種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括閃蒸汽壓縮機(jī)、電機(jī)和變頻器，其中：
[0006] 所述閃蒸汽壓縮機(jī)的吸氣口與液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的頂端相連通；
[0007] 所述電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與所述閃蒸汽壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸相連接；
[0008] 所述變頻器的電能輸出端與所述電機(jī)的電力輸入端相連接。
[0009] 優(yōu)選的，所述電機(jī)為異步交流電機(jī)或同步交流電機(jī)。
[0010] 優(yōu)選的，所述電機(jī)為1?壓電機(jī)，所述變頻器為1?壓變頻器。
[0011] 優(yōu)選的，還包括控制器；
[0012] 所述控制器設(shè)置有控制信號(hào)輸出端；
[0013] 所述控制信號(hào)輸出端與所述變頻器的控制信號(hào)輸入端相連接。
[0014] 優(yōu)選的，還包括壓力傳感器；
[0015] 所述壓力傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制器的信號(hào)輸入端相連接。
[0016] 優(yōu)選的，還包括加熱器；
[0017] 所述加熱器設(shè)置在用于連通所述液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的頂端與所述閃蒸汽壓縮 機(jī)的吸氣口的管路上。
[0018] 一種天然氣液化系統(tǒng)，設(shè)置有以上所述的閃蒸汽壓縮機(jī)系統(tǒng)。
[0019] 從上述技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)?zhí)峁┑拈W蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)包括閃蒸汽壓縮 機(jī)、電機(jī)和變頻器，變頻器根據(jù)固定程序或預(yù)設(shè)參數(shù)向電機(jī)輸出變頻交流電，利用變頻原理 控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因?yàn)殡姍C(jī)是閃蒸汽壓縮機(jī)的動(dòng)力源，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速可變，因此就可以對(duì)閃 蒸汽的壓縮能力進(jìn)行控制，從而能夠控制對(duì)液化天然氣低溫觸儲(chǔ)罐的閃蒸汽的抽取速率， 利用控制抽取速率將閃蒸汽的壓力控制在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，從而能夠避免罐內(nèi)壓力波動(dòng)，進(jìn) 而能夠避免安全隱患。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖3為本申請(qǐng)又一實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖4為本申請(qǐng)又一實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0026] 實(shí)施例一
[0027] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0028] 如圖1所示，本實(shí)施例提供的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)包括閃蒸汽壓縮機(jī)10、電機(jī) 20和變頻器30,其中電機(jī)20的動(dòng)力輸出軸與閃蒸汽壓縮機(jī)10的動(dòng)力輸入軸相連接，電機(jī) 20的電能輸入端與變頻器30的電能輸出端相連接。
[0029] 閃蒸汽壓縮機(jī)10設(shè)置有吸氣口和輸出口，吸氣口用于與液化天然氣低溫儲(chǔ)罐40 的頂部相連通，用于抽取匯集在液化天然氣低溫儲(chǔ)罐40頂部的閃蒸汽，并利用輸出口輸出 到天然氣液化系統(tǒng)（未示出）再次液化或者輸出到鍋爐系統(tǒng)（未示出）進(jìn)行燃燒，甚至可 以輸出到燃燒塔（未示出）上無(wú)害處理掉。
[0030] 電機(jī)20用于向閃蒸汽壓縮機(jī)10提供動(dòng)力。
[0031] 變頻器30用于向電機(jī)20提供電能，其能夠接收工頻交流電，然后根據(jù)固定程序或 者輸入的參考數(shù)據(jù)輸出變頻交流電，利用變頻原理對(duì)電機(jī)20的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
[0032] 從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施例提供的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)包括閃蒸汽壓 縮機(jī)、電機(jī)和變頻器，變頻器根據(jù)固定程序或預(yù)設(shè)參數(shù)向電機(jī)輸出變頻交流電，利用變頻原 理控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因?yàn)殡姍C(jī)是閃蒸汽壓縮機(jī)的動(dòng)力源，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速可變，因此就可以對(duì) 閃蒸汽的壓縮能力進(jìn)行控制，從而能夠控制對(duì)液化天然氣低溫觸儲(chǔ)罐的閃蒸汽的抽取速 率，利用控制抽取速率將閃蒸汽的壓力控制在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，從而能夠避免罐內(nèi)壓力波動(dòng)， 進(jìn)而能夠避免安全隱患。
[0033] 本實(shí)施例中的電機(jī)20可以為異步交流電機(jī)或同步交流電機(jī)，異步交流電機(jī)的調(diào) 速精度較低，但是造價(jià)低，今年隨著現(xiàn)在電力電子技術(shù)的發(fā)展，控制精度越來(lái)越高，已經(jīng)可 以滿足絕大部分場(chǎng)合的調(diào)速要求；
[0034] 同步電機(jī)可以精確控制速度，但是造價(jià)較高，如果使用勵(lì)磁同步電機(jī)還需要設(shè)置 復(fù)雜的勵(lì)磁電源，因此一般應(yīng)用在控制精度要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0035] 電機(jī)20除了使用380V的常規(guī)電機(jī)外，還可以使用高壓電機(jī)，其供電電壓一般在 6000V左右，好處是功率大、損耗低，可以滿足大功率拖動(dòng)的需求，相應(yīng)地變頻器應(yīng)該配備高 壓變頻器。
[0036] 實(shí)施例二
[0037] 圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0038] 如圖2所示，本實(shí)施例提供的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)是在上一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增 設(shè)了控制器50,控制器50與變頻器30相連接。
[0039] 變頻器30除了按預(yù)設(shè)程序運(yùn)行外，有時(shí)還需要按控制命令進(jìn)行運(yùn)行，控制器50設(shè) 置有控制信號(hào)輸出端，控制信號(hào)輸出端與變頻器30的控制信號(hào)輸入端相連接，用于從控制 器50接收控制命令，變頻器30根據(jù)該控制命令精確控制頻率輸出，以對(duì)電機(jī)20進(jìn)行更好 的速度控制。
[0040] 實(shí)施例三
[0041] 圖3為本申請(qǐng)又一實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0042] 如圖3所示，本實(shí)施例提供的一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)是在上一實(shí)施例的基礎(chǔ) 上增設(shè)了壓力傳感器41，該壓力傳感器41設(shè)置在液化天然氣低溫儲(chǔ)罐40內(nèi)部的頂部，并與 控制器50相連接。
[0043] 壓力傳感器41用于檢測(cè)液化天然氣低溫儲(chǔ)罐40頂部形成的閃蒸汽的壓力，并將 壓力值輸出到控制器50作為控制器50的參考信號(hào)，形成閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，以更好地控制閃 蒸汽的壓力。
[0044] 實(shí)施例四
[0045] 圖4為本申請(qǐng)又一實(shí)施例提供的一種閃蒸汽壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0046] 閃蒸汽在從液化天然氣低溫儲(chǔ)罐40的頂部輸出后溫度很低，其低溫給閃蒸汽壓 縮機(jī)10的運(yùn)行可能造成不利影響，因此還需要對(duì)其進(jìn)行加熱，為此提出本實(shí)施例。
[0047] 如圖4所示，本實(shí)施例提供的閃蒸汽壓縮機(jī)系統(tǒng)是在上一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增設(shè)了 加熱器60,加熱器60設(shè)置在用于連通閃蒸汽壓縮機(jī)10的吸氣口與液化天然氣低溫儲(chǔ)罐40 的頂部的管路上。
[0048] 加熱器60能夠?qū)墓迌?nèi)輸出的閃蒸汽進(jìn)行加熱，使其低溫不能為害。
[0049] 加熱器60可以是電加熱器，還可以是換熱器，當(dāng)選用換熱器作為加熱器使用時(shí)， 其第一回路作為輸送閃蒸汽的管路的一部分，其中流通閃蒸汽；第二回路的冷媒從第一回 路吸收冷量，并輸出到需要冷量的地方。
[0050] 為了對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻，電機(jī)一般均設(shè)置有冷卻系統(tǒng)，在這里冷卻系統(tǒng)可以選用 液體冷卻系統(tǒng)（未示出），利用換熱器輸出的冷媒對(duì)電機(jī)進(jìn)行冷卻。具體為液體冷卻系統(tǒng)的 出口與入口分別與換熱器的第二回路的入口與出口相連通。
[0051] 實(shí)施例五
[0052] 本實(shí)施例提供一種天然氣的液化系統(tǒng)，設(shè)置有以上實(shí)施例提供的閃蒸汽壓縮機(jī)系 統(tǒng)，用于將閃蒸汽輸入到其二次天然氣管路中再次進(jìn)行液化。
[0053] 最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將 一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作 之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或者其任何其他變體 意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包 括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品 或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句"包括一個(gè)……"限定的要素， 并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0054] 本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0055] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng) 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括閃蒸汽壓縮機(jī)、電機(jī)和變頻器，其 中： 所述閃蒸汽壓縮機(jī)的吸氣口與液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的頂端相連通； 所述電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與所述閃蒸汽壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸相連接； 所述變頻器的電能輸出端與所述電機(jī)的電力輸入端相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)為異步交流電 機(jī)或同步交流電機(jī)。
3. 如權(quán)利要求2所述的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)為高壓電機(jī)，所 述變頻器為高壓變頻器。
4. 如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制 器； 所述控制器設(shè)置有控制信號(hào)輸出端； 所述控制信號(hào)輸出端與所述變頻器的控制信號(hào)輸入端相連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓力傳感器； 所述壓力傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制器的信號(hào)輸入端相連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括加熱器； 所述加熱器設(shè)置在用于連通所述液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的頂端與所述閃蒸汽壓縮機(jī)的 吸氣口的管路上。
7. 如權(quán)利要求6所述的閃蒸汽變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)的冷卻系統(tǒng)為 液體冷卻系統(tǒng)。
8. -種天然氣液化系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的閃蒸汽壓 縮機(jī)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F04B41/02GK203835683SQ201420136285
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】劉秦中 申請(qǐng)人:重慶耐德能源裝備集成有限公司