本實(shí)用新型涉及天然氣調(diào)壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置。
背景技術(shù):
CNG(compressed natural gas)是壓縮天然氣的英文縮寫,是高壓氣態(tài);LNG(liquifiednatural gas)是液態(tài)天然氣的英文縮寫,是低溫常低壓液態(tài)。CNG是井口開采的天然氣經(jīng)過脫硫脫水達(dá)到管道輸送天然氣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入輸氣管道,管道氣輸送到加氣母站,加壓到200公斤壓力,通過加氣機(jī)充裝到CNG車上。LNG是達(dá)到管道輸送天然氣標(biāo)準(zhǔn)的天然氣輸送到LNG液化工廠,經(jīng)過進(jìn)一步提純,去除雜質(zhì),經(jīng)過預(yù)冷、深冷等工藝,達(dá)到約零下162度,形成低溫液態(tài)天然氣。由此可以看出,LNG是一種高純度的低溫常低壓的液態(tài)天然氣。由于LNG和CNG的壓力及溫度參數(shù)差異較大,故需要采用相應(yīng)工作參數(shù)的調(diào)壓器及換熱器才能達(dá)到所需的調(diào)壓效果,故現(xiàn)有技術(shù)中的燃?xì)庹局荒軉我坏奶峁㎜NG或CNG,現(xiàn)有技術(shù)中的CNG燃?xì)庹居捎诩夹g(shù)要求及輸送成本相對(duì)較低,故其區(qū)域分布密度較大,而LNG燃?xì)庹酒浞植济芏认鄬?duì)較小,這一數(shù)量差異嚴(yán)重制約著以LNG為燃料的汽車的快速發(fā)展。進(jìn)一步的,CNG加氣站和LNG加氣站由于不具備結(jié)構(gòu)上的通用性,故搭建成本相對(duì)較高,因此通常采用獨(dú)立搭建產(chǎn)品單一的CNG加氣站或LNG加氣站,進(jìn)而不能滿足當(dāng)前多樣化的加氣需求,若需加氣站同時(shí)兼顧兩種氣源,則需額外新增大量的新設(shè)備,其設(shè)備改建費(fèi)用相對(duì)較高。此外,由于現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的燃?xì)馐峭ㄟ^LNG或CNG經(jīng)調(diào)壓裝置調(diào)壓后得到的,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)LNG和CNG兩種燃料不具備兼容性,只能通過配置相匹配的LNG罐或CNG罐及相應(yīng)的調(diào)壓系統(tǒng)才能正常工作,因此LNG發(fā)動(dòng)機(jī)只能依賴LNG加氣站加注燃料,CNG發(fā)動(dòng)機(jī)只能依賴CNG加氣站加注燃料,這一技術(shù)問題進(jìn)一步制約著以天然氣為燃料的汽車的飛速發(fā)展。
因此研發(fā)一款能兼顧LNG和CNG加注的雙用調(diào)壓裝置以克服上述技術(shù)缺陷中的至少一種成為一種必需。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置,具有:能同時(shí)接入LNG和CNG兩種氣源并將其分別調(diào)壓為天然氣輸出的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
本實(shí)用新型提供一種LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置,包括:雙路換熱器、第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器;所述雙路換熱器內(nèi)設(shè)置有加熱裝置,和用于和所述加熱裝置換熱的第一換熱管路和第二換熱管路;所述第一換熱管路、第一調(diào)壓器、第二換熱管路、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器通過管路依次串聯(lián)連接;所述第一調(diào)壓器與第二換熱管路之間與LNG接口支路連通,所述LNG接口支路設(shè)置有LNG接入閥;所述第一換熱管路的接入端連接有CNG接入閥;所述第二換熱管路的出口通過管路與燃?xì)獬隹诮尤腴y;所述第一調(diào)壓器的下游端壓力與所述LNG接口支路內(nèi)的壓力相一致。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器內(nèi)均分別設(shè)置有調(diào)壓閥。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述調(diào)壓閥兩端均設(shè)置有天然氣閥。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述第一換熱管路和第二換熱管路的結(jié)構(gòu)均為盤管。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,還包括控制器,所述控制器分別與所述LNG接入閥、CNG接入閥和燃?xì)獬隹诮尤腴y電路連接。
本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型通過提供一種LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置,有效的解決了如何僅通過一套調(diào)壓裝置同時(shí)兼容兩種天然氣氣源的技術(shù)問題;其中,第一換熱管路用于對(duì)接入的CNG進(jìn)行換熱;第二換熱管路用于對(duì)接入的經(jīng)第一調(diào)壓器調(diào)壓后的CNG或接入的LNG進(jìn)行換熱;CNG經(jīng)第一調(diào)壓器調(diào)壓后變?yōu)閴毫εcLNG等同,但溫度遠(yuǎn)低于LNG的液態(tài)天然氣,經(jīng)第二換熱管路換熱后經(jīng)依次串聯(lián)的第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器調(diào)壓后變?yōu)榭蓪?duì)外輸出的天然氣;當(dāng)需要接入LNG氣源時(shí),需要關(guān)閉第一調(diào)壓器的下游端管路連接以防止LNG逆流至第一換熱管路,接入的LNG經(jīng)第二換熱管路換熱后經(jīng)依次串聯(lián)的第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器調(diào)壓后變?yōu)榭蓪?duì)外輸出的天然氣。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過采用調(diào)壓閥作為第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器內(nèi)的核心部件,有助于達(dá)到按需調(diào)壓的技術(shù)效果;其中,第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器的設(shè)置用于以階梯降壓的方式降低管道內(nèi)的燃?xì)鈮毫?,以防止調(diào)壓器兩端壓差過大而引起下游端管道爆裂,同時(shí)還能進(jìn)一步取得在第二調(diào)壓器下游端之后應(yīng)用普通天然氣管道的技術(shù)效果,有助于節(jié)省天然氣站搭建的布置成本。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過在調(diào)壓閥兩端均設(shè)置有天然氣閥,為方便維修更換調(diào)壓閥提供有力的結(jié)構(gòu)支持。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過采用盤管結(jié)構(gòu)與雙路換熱器內(nèi)的加熱裝置進(jìn)行換熱,有助于提升第一換熱管路和第二換熱管路的換熱效率。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過為LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置進(jìn)一步設(shè)置控制器,有助于取得電控切換氣源,及電控燃?xì)廨敵龅募夹g(shù)效果。
附圖說明
下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3中LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例4中將LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置應(yīng)用在供氣站的管路布置圖。
圖中:
100、雙路換熱器;110、加熱裝置;120、第一換熱管路;130、第二換熱管路;200、第一調(diào)壓器;234、調(diào)壓閥;235、備用調(diào)壓閥;300、第二調(diào)壓器;400、第三調(diào)壓器;500、LNG接入閥;600、CNG接入閥;700、燃?xì)獬隹诮尤腴y;800、控制器;1、CNG槽車;2、LNG槽車;3、第一高壓膠管;4、第二高壓膠管;5、第一泄壓閥;6、第二泄壓閥;7、第一高壓球閥;8、第二高壓球閥;9、第一壓力表;10、第一過濾器;11、第三高壓球閥;12、第五高壓球閥;13、第一調(diào)壓器;14、第二調(diào)壓器;15、第三高壓球閥;16、第六高壓球閥;17、第一換熱器;18、第二換熱器;19、第一溫度遠(yuǎn)傳傳感器;20、第二溫度傳感器;21、LNG接入口;22、空氣汽化器;23、法蘭球閥;24、第二壓力表;25、第七高壓球閥;26、第三調(diào)壓器;27、第八高壓球閥;28、第九高壓球閥;29、第四調(diào)壓器;30、第十高壓球閥;31、第一安全閥;32、第二安全閥;33、第三壓力表;34、第二過濾器;35、緊急切斷閥;36、流量計(jì);37、第十一高壓球閥;38、第五調(diào)壓器;39、第十二高壓球閥;40、第十三高壓球閥;41、第六調(diào)壓器;42、第十四高壓球閥;43、第三溫度傳感器;44、第三安全閥;45、第四溫度遠(yuǎn)傳傳感器;46、電源接口;47、防爆接線箱;48、報(bào)警裝置。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
如圖1所示,本實(shí)用新型中的一種LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置包括:雙路換熱器100、第一調(diào)壓器200、第二調(diào)壓器300和第三調(diào)壓器400;所述雙路換熱器100內(nèi)設(shè)置有加熱裝置110,和用于和所述加熱裝置換熱的第一換熱管路120和第二換熱管路130;所述第一換熱管路120、第一調(diào)壓器200、第二換熱管路130、第二調(diào)壓器300和第三調(diào)壓器400通過管路依次串聯(lián)連接;所述第一調(diào)壓器200與第二換熱管路130之間與LNG接口支路連通,所述LNG接口支路設(shè)置有LNG接入閥500;所述第一換熱管路的接入端連接有CNG接入閥600;所述第二換熱管路的出口通過管路與燃?xì)獬隹诮尤腴y700;所述第一調(diào)壓器的下游端壓力與所述LNG接口支路內(nèi)的壓力相一致。
其中,加熱裝置、第一換熱管路、第二換熱管路、第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器、第三調(diào)壓器、CNG接入閥、LNG接入閥和燃?xì)獬隹诮尤腴y的結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù),故其詳細(xì)結(jié)構(gòu)在此不再進(jìn)一步圖示與贅述。
優(yōu)選的,在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中,所述第一換熱管路和第二換熱管路的兩端均分別設(shè)置有天然氣閥,本實(shí)用新型通過在第一換熱管路和第二換熱管路的兩端均分別設(shè)置有天然氣閥,為方便維修更換第一換熱管路和第二換熱管路提供有力的結(jié)構(gòu)支持。
優(yōu)選的,在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中,所述第一換熱管路和第二換熱管路的結(jié)構(gòu)均為盤管。本實(shí)用新型通過采用盤管結(jié)構(gòu)與雙路換熱器內(nèi)的加熱裝置進(jìn)行換熱,有助于提升第一換熱管路和第二換熱管路的換熱效率。
本實(shí)用新型通過提供一種LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置,有效的解決了如何僅通過一套調(diào)壓裝置同時(shí)兼容兩種天然氣氣源的技術(shù)問題;其中,第一換熱管路用于對(duì)接入的CNG進(jìn)行換熱;第二換熱管路用于對(duì)接入的經(jīng)第一調(diào)壓器調(diào)壓后的CNG或接入的LNG進(jìn)行換熱;CNG經(jīng)第一調(diào)壓器調(diào)壓后變?yōu)閴毫εcLNG等同,但溫度遠(yuǎn)低于LNG的液態(tài)天然氣,經(jīng)第二換熱管路換熱后經(jīng)依次串聯(lián)的第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器調(diào)壓后變?yōu)榭蓪?duì)外輸出的天然氣;當(dāng)需要接入LNG氣源時(shí),需要關(guān)閉第一調(diào)壓器的下游端管路連接以防止LNG逆流至第一換熱管路,接入的LNG經(jīng)第二換熱管路換熱后經(jīng)依次串聯(lián)的第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器調(diào)壓后變?yōu)榭蓪?duì)外輸出的天然氣。
實(shí)施例2:
如圖2所示,本實(shí)施例在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上,所述第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器內(nèi)均分別設(shè)置有調(diào)壓閥234。本實(shí)用新型通過采用調(diào)壓閥作為第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器內(nèi)的核心部件,有助于達(dá)到按需調(diào)壓的技術(shù)效果;其中,第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器的設(shè)置用于以階梯降壓的方式降低管道內(nèi)的燃?xì)鈮毫?,以防止調(diào)壓器兩端壓差過大而引起下游端管道爆裂,同時(shí)還能進(jìn)一步取得在第二調(diào)壓器下游端之后應(yīng)用普通天然氣管道的技術(shù)效果,有助于節(jié)省天然氣站搭建的布置成本。
優(yōu)選的,如圖3所示,在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中,所述第一調(diào)壓器、第二調(diào)壓器和第三調(diào)壓器內(nèi)設(shè)置的調(diào)壓閥234均分別并聯(lián)有備用調(diào)壓閥235。本實(shí)用新型通過采用雙路并聯(lián)調(diào)壓結(jié)構(gòu)有助于達(dá)到在維修更換調(diào)壓閥時(shí)不影響LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置持續(xù)工作的技術(shù)效果。
優(yōu)選的,在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中,所述調(diào)壓閥兩端均設(shè)置有天然氣閥。本實(shí)用新型通過在調(diào)壓閥兩端均設(shè)置有天然氣閥,為方便維修更換調(diào)壓閥提供有力的結(jié)構(gòu)支持。
需要說明的是,本實(shí)施例中,調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù),故其詳細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)在此不再進(jìn)一步圖示與贅述。
實(shí)施例3:
如圖4所示,本實(shí)用新型在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,還包括控制器800,所述控制器800分別與所述LNG接入閥500、CNG接入閥600和燃?xì)獬隹诮尤腴y400電路連接。本實(shí)用新型通過為LNG和CNG雙用調(diào)壓裝置進(jìn)一步設(shè)置控制器,有助于取得電控切換氣源,及電控燃?xì)廨敵龅募夹g(shù)效果。
實(shí)施例4:
圖5所示,本實(shí)用新型在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,本實(shí)施例中,CNG槽車1用于通過與裝有快裝接頭的第一高壓膠管3或第二高壓膠管4建立供氣連接;第一泄壓閥5和第二泄壓閥6用于在高壓管道內(nèi)壓力過高時(shí)及時(shí)卸掉管道內(nèi)的壓力,及CNG槽車1供氣完畢后,及時(shí)卸載管道內(nèi)的殘余壓力;第一高壓球閥7和第二高壓球閥8用于接入或切斷CNG槽車1與氣站之間的供氣連接;第一壓力表9用于監(jiān)控當(dāng)前管路內(nèi)的氣源壓力;CNG槽車1與第一高壓膠管3或第二高壓膠管4建立供氣連接后,設(shè)置有安全閥的第一過濾器10用于過濾CNG中混雜的雜質(zhì),并將過濾后的CNG引入第一換熱器17;設(shè)置在第一換熱器17上的第一溫度遠(yuǎn)傳傳感器19用于即時(shí)監(jiān)控第一換熱器17內(nèi)與換熱作業(yè)相關(guān)的溫度參數(shù);CNG經(jīng)第一換熱器17換熱后,進(jìn)入第一級(jí)調(diào)壓裝置,其中,第一級(jí)調(diào)壓裝置包括:第一調(diào)壓器13和并聯(lián)在第一調(diào)壓器13兩端的第二調(diào)壓器14;為確保安全生產(chǎn),并方便檢修調(diào)壓器,如圖5所示,本實(shí)施例分別在第一調(diào)壓器13的兩端串聯(lián)第三高壓球閥11和第四高壓球閥15,在第二調(diào)壓器14的兩端串聯(lián)第五高壓球閥12和第六高壓球閥16;LNG槽車2通過LNG接入口21與空氣汽化器22連接;空氣汽化器22的下游端通過法蘭球閥23與第四高壓球閥15和第六高壓球閥16的下游端連接后接入第二換熱器18,為防止此處的壓力過高而產(chǎn)生爆管危險(xiǎn),在法蘭球閥23與第四高壓球閥15和第六高壓球閥16的下游端的連接處設(shè)置有第一安全閥31;設(shè)置在第二換熱器18上的第二溫度傳感器20用于監(jiān)測第二換熱器18的工作參數(shù);從第二換熱器18引出的CNG或LNG進(jìn)入第二級(jí)調(diào)壓裝置,第二壓力表24用于監(jiān)控此處的管內(nèi)壓力值,其中,第二級(jí)調(diào)壓裝置包括:第三調(diào)壓器26和并聯(lián)在第三調(diào)壓器26兩端的第四調(diào)壓器29;為確保安全生產(chǎn),并方便檢修調(diào)壓器,如圖5所示,本實(shí)施例分別在第三調(diào)壓器26的兩端串聯(lián)第七高壓球閥25和第八高壓球閥27,在第四調(diào)壓器29的兩端串聯(lián)第九高壓球閥28和第十高壓球閥30;為防止此處的壓力過高而產(chǎn)生爆管危險(xiǎn),本實(shí)施例在第八高壓球閥27與第九高壓球閥28的下游端連接處,設(shè)置有第二安全閥32,并進(jìn)一步通過第三壓力表33監(jiān)控此處的壓力值;經(jīng)第二級(jí)調(diào)壓裝置調(diào)壓后的CNG或LNG經(jīng)第二過濾器34過濾后依次經(jīng)過緊急切斷閥35及流量計(jì)36接入第三級(jí)調(diào)壓裝置;其中,第三級(jí)調(diào)壓裝置包括:第五調(diào)壓器38和并聯(lián)在第五調(diào)壓器38兩端的第六調(diào)壓器41;為確保安全生產(chǎn),并方便檢修調(diào)壓器,如圖5所示,本實(shí)施例分別在第五調(diào)壓器38的兩端分別串聯(lián)第十一高壓球閥37和第十二高壓球閥39,在第六調(diào)壓器41的兩端分別串聯(lián)第十三高壓球閥40和第十四高壓球閥42;由于CNG或LNG經(jīng)過這一級(jí)調(diào)壓后既能轉(zhuǎn)化為可供鍋爐或發(fā)動(dòng)機(jī)使用的天然氣,故本實(shí)用新型在第三級(jí)調(diào)壓裝置的出口分別設(shè)置第三溫度傳感器43、第三安全閥44和第四溫度遠(yuǎn)傳傳感器45,用于監(jiān)控天然氣出口的溫度及及時(shí)卸載該出口處的臨界壓力,以確保供氣安全。此外,外接電源通過電源接口46接入防爆接線箱47,防爆接線箱用于與報(bào)警裝置48及緊急切斷閥35電連接,在緊急情況下可以及時(shí)控制緊急切斷閥35切斷天然氣供氣連接,并及時(shí)發(fā)出故障警報(bào),為確保氣站的安全作業(yè)提供了另一份安全保障。
使用時(shí)可通過關(guān)閉第四高壓球閥15和第六高壓球閥16,達(dá)到接入LNG氣源的技術(shù)效果,關(guān)閉法蘭球閥23既能切斷LNG的氣源連接,并將氣站的工作模式切換為CNG氣源接入狀態(tài)。本實(shí)施例通過將現(xiàn)有技術(shù)中的CNG氣站進(jìn)一步改進(jìn)為同時(shí)兼容CNG及LNG氣源的供氣站,取得了盡可能少添加新增設(shè)備的前提下使現(xiàn)有CNG供氣站同時(shí)兼顧LNG氣源的技術(shù)效果。氣站在營業(yè)時(shí)可根據(jù)當(dāng)前CNG及LNG的價(jià)格選擇更具有性價(jià)比的氣源作為當(dāng)前使用氣源,以達(dá)到降低運(yùn)營成本的技術(shù)效果。
本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。