加液设备及车用低温瓶知识介绍

加液设备及车用低温瓶知识介绍二O一三年八月目录一、加液设备介绍二、车用低温瓶知识介绍一、加液设备介绍加液设备LNG储罐LNG泵LNG加气机LNG加气枪空温汽化器仪表风其他辅助系统一、加液设备介绍1、LNG储罐储罐一般按容量,形状,隔热及罐的材料分类。1.1按容量分类1)小型储罐(容量5~50m3)，常用于民用LNG汽车加注点及民用燃气液化站等。2)中型储罐(容量50~100m3)，多用于工业用燃气液化站。3)大型储罐(容量100~1000m3)，适用于小型LNG生产装置。4)大型储罐(容量1000~40000m3)，用于基本负荷型和调峰型液化装置。5)特大型储罐(容量40000~200000m3)，用于LNG接收站。一、加液设备介绍1、LNG储罐1.2.按围护结构的隔热分类1)真空粉末隔热2)正压堆积隔热3)高真空多层隔热1.3.按储罐形状分类1)球形罐2)圆柱形罐1.4.按罐的放置分类1)地上型2)地下型1.5.按罐的材料分类1)双金属2)预应力混凝土型3)薄膜型1.6.按罐的围护结构分类1)单围护系统2)双围护系统3)全封闭围护系统一、加液设备介绍1、LNG储罐1.7按罐的安装方式分类1）卧式储罐安装简便，对消防要求级别低。2）立式储罐对消防要求级别高，但立式储罐可以充分利用罐体优势，用罐体自身的压力排液可减少对潜液泵的损耗。一、加液设备介绍真空粉末绝热LNG储罐结构直圆筒+上\下封头构成的双层结构,内筒采用0Gr18Ni9(奥氏体不锈钢)制成,外筒为16MnR/20R钢板制成.夹层充填膨胀珍珠岩(珠光砂)并抽成真空。项目名称内筒外筒容器类别三类充装介质LNG膨胀珍珠岩几何容积/m355.5657有效容积/m350最低工作温度/℃-162常温设计温度/℃-19650最高工作压力/MPa1.2真空耐压试验压力/MPa1.3-0.1安全阀开启压力/MPa1.25主体材质0Gr18Ni916MnR/20R最大充装质量/㎏23057容器净重/㎏36010满重/㎏5906750/1.2MPaLNG储罐技术特性一、加液设备介绍附：LNG储罐安全附件静压式液位计利用一定高度的液柱产生的液体静压力（压差），用压力（差压）计或差压变送器进行测量液位。安全阀：（储罐安全阀、管路安全阀）当储罐内压力超过安全阀整定压力（也叫工作压力）时，安全阀会自动开启，泄放多余的气体，稳定压力。紧急切断阀:在LNG加气站中,主要是靠压缩气来控制阀门的开和关，可以远程控制，当LNG泄漏时起到紧急切断作用，避免因泄露发生事故。一、加液设备介绍手动放空阀：储罐产生BOG致压力升高，手动排放掉储罐中多余的压力。爆破片：容器压力超过设定安全范围值时起到自动爆破泄压，避免容器超压爆炸。压力表：监测压力容器的压力设备。一、加液设备介绍2.1LNG泵的用途1).LNG船的液货装/卸2).LNG接收站向外供气时增压3).LNG加气站向汽车加气4).L-CNG型的加气站用来增压5).在LNG槽车上装/卸液化天然气2.2LNG泵的特殊性LNG密度小，温度低，比较容易气化。形成气蚀现象。防止泵产生气蚀的方法主要有：1).抑制热量进入低温流体,(采取绝热措施)尽量减少低温流体气化。2).确保有足够的净正吸入压头。3).采用导出气泡的措施。2、LNG泵一、加液设备介绍2、LNG泵2.3潜液式电动泵潜液式电动泵也称浸没式电动泵或潜液泵。主要优点:1）采用潜液型电动机,泵和电机共用一根轴,不需要轴封。2）没有联轴器的对中问题,不会有两轴不同心引起的轴封磨损泄漏问题。3）由于电动机在容器内,电动机不需要防爆罩壳,设计更安全。4）不需要润滑系统。5）电动机直接浸在液化天然气中,降低了汽化器的总热负荷。6）电动机处于低温液化气天然气中,使电动机的尺寸缩小。7）电动机浸在液体中,噪声降低。一、加液设备介绍2、LNG泵2.4LNG泵的结构型式1）罐内安装的潜液泵2）带安装容器的潜液泵2.5LNG泵工作原理LNG潜液泵为离心泵，其工作原理为泵启动后叶轮在驱动机的带动下高速旋转，在叶片之间的液体受到叶片的推力，产生旋转运动，动能和压能增加，液体的旋转产生离心力，在离心力的作用下，液体不断从叶轮中心流向四周，通过扩压管收集排出高压液体。一、加液设备介绍2、LNG泵2.6典型的潜液式LNG泵一般包括电动机、主轴、轴承、叶轮、导流器等,部分产品还装有推力自平衡机构。一、加液设备介绍3、LNG加气机3.1用途及功能用于LNG汽车加气，电气设备选用防爆形式，内部安装有低温质量流量计，可现场显示加气质量、容积、价格、总量等，也可将信号远传到控制间显示储存打印，外接加气枪和回气枪，保障联接的可靠性和车载瓶在加气程中的安全。加气液路管上设有安全拉断阀，避免设备在加气过程中车辆误开动造成的危险。一、加液设备介绍3、LNG加气机3.2工艺模式加气管路是LNG用质量流量计计量后通过加气软管进入汽车储罐。回气管路是为了泄放车载瓶中的较高残气，便于充装或检修。吹扫管路是用于吹除加气枪和加气口上的霜雪、机械杂质或污物，保证密封和便于操作。3.3结构描述加气机主要由机架、流量计、加气枪、回气枪、吹扫枪、安全阀、气动截止阀、预冷循环接口、压力传感器、拉断保护装置等组成。一、加液设备介绍3、LNG加气机质量流量计：LNG液体的计量是靠质量流量计采用独立的计量控制系统来完成。刷卡系统：使用IC卡刷卡系统加气可以方便加气站管理。加气枪：加气枪是车辆加气不可缺的部件。拉断保护阀：拉断现象出现时系统转入保护状态，防止低温液体和气体流出。一、加液设备介绍4、LNG加气枪该装置用于LNG加气机向LNG汽车加注燃料，具有以下特点:使用前不需要进行单独的吹除、清洁;加气口内置单向阀，在加注过程中不需人工操作加气口单向阀;在多数天气条件下不会冻结，加气枪可以从加气口上正常脱落;设有安全泄压孔，防止脱落过程中低温介质泄漏对操作人员造成伤害;快速连接装置可靠性高、经久耐用。一、加液设备介绍4、LNG加气枪注意事项：1、加液时，加液工需要佩戴相应的安全防护用具，加液枪不能对人。2、给车辆加液完毕后，应把加液枪插回加液机的回气口处，防止加液枪管内液体受热升温，造成加液管的破裂。3、夏季雨水较多，如果加液过程中枪头结冰，与车载瓶粘结，可用温水不断冲刷结冰处，直至冰化开。一、加液设备介绍5、LNG汽化器汽化器用于对LNG液的汽化增压。采用空温式铝片管组合汽化器，通过铝片与空气换热使LNG液体汽化，进行储罐调压或卸车增压使用。一、加液设备介绍5、LNG汽化器主要的结构型式：1、开架式汽化器.用海水加热LNG是接收站主汽化器。2、具有中间流体的汽化器.用海水加热中间流体,中间流体再加热LNG。3、燃烧式汽化器.燃气燃烧产生的热量加热,主要用于调峰目的。4、空气加热式汽化器.用环境空气加热LNG用于终端用户的LNG汽化。可用于LNG的汽化增压和槽车卸车，采用空温式铝翅片管组合汽化器，通过翅片与空气换热使LNG汽化进行储罐调压和卸车增压使用。一、加液设备介绍6、低温阀门设计特点1.填料函抬高2.中腔压力泄放结构3.可靠的密封结构4.防火、防静电设计5.适合超低温环境的材料6.适合不同工况的结构设计制造特点1.高精度加工和严谨的工艺管理措施2.严格的清洗和装配控制3.严格的过程检验措施试验特点1.常温下高压氮气测试2.低温下高压氦气测试3.外漏执行低泄漏检测一、加液设备介绍7、仪表风系统空压机－储气罐－过滤器－冷干机－过滤器排气量1.1m3/min容积1.5m3精度3μm精度0.01μm压力0.4～0.8MPa压力0.8MPa提供加气站系统自控阀门和系统用气系统。一、加液设备介绍8、真空管路用于输送LNG，真空绝热的设计结构可有效减少液体在输送过程中的吸热蒸发，减少LNG的损耗。一、加液设备介绍9、仪表自控系统仪表自控系统主要包括PLC控制系统、电脑图形控制软件、数据采集处理系统。仪表自控系统是加气站的监视和电气控制系统，负责对加气站内所有的设备进行监控。PLC控制系统是整个站控系统的大脑和中枢，负责控制所有设备。一、加液设备介绍目录一、加液设备介绍二、车用低温瓶知识介绍二、车用低温瓶知识介绍LNG燃气汽车车载燃料供气系统1.加气机2.充液管道3.加气口4.液面计5.低温气瓶6.经济阀7.汽化器8.稳压阀（电磁阀）供气必备条件：LNG储存瓶内压力始终高于发动机要求的进气压力0.2Mpa以上，供气管路上的调压阀出口压力设定比发动机要求的进气压力高0.05～0.1Mpa。二、车用低温瓶知识介绍充气接头充气单向阀一级安全阀二级安全阀手动放空阀手动截止阀经济阀过流阀气化器调压阀液位计内置单向阀压力表变送器液位传感器LNG燃气汽车车载燃料供气核心部件系统二、车用低温瓶知识介绍车用LNG气瓶外观二、车用低温瓶知识介绍车用LNG气瓶外部阀门组件二、车用低温瓶知识介绍1、LNG车用瓶简介1.1采用双层夹套容器，在内胆外壁缠绕数十层高绝热性能的铝箔+玻璃纤维纸，并在夹套间进行高真空技术处理，使气瓶可达到超级绝热性能。1.2气瓶采用电容式液位计，该系统由三个子系统组成：传感器、信号转换器和显示仪表;其作用是根据气瓶内的燃料高度产生一个成线性比例的电信号，并传送给信号转换器,再由信号转换器传送给显示仪表。1.3气瓶所有的管路、阀件都设置在气瓶的一端，并用护环或保护罩进行防护。二、车用低温瓶知识介绍瓶身LNG车载气瓶由内胆、外壳、绝热结构、支撑系统和刚性组件等组成。内胆用以盛装LNG，内部有加注喷淋管、液位探头等。外壳和内胆之间是密闭的真空绝热夹套，夹套采用高真空多层绝热，又称超绝缘保温。外壳保护内胆并对整个瓶体起支撑作用，具有高强度及良好绝热性能的支承系统将内胆悬挂在外壳之内；支承结构多采用轴向支撑固定内胆。在移动或运输过程中，内胆容易发生振荡，尤其对于满液的LNG车载气瓶，装载的LNG自重所引发的支撑臂的弯曲不可被忽略，最大应力主要出现在颈管与内封头连接处。超绝缘保温二、车用低温瓶知识介绍2、液化天然气车用瓶系列（275L/335L/375L/450L）液化天然气车用瓶按容积目前有275L、335L、375L、450L，可分别适用于中巴、城市公交、城际客车、重型卡车匹配使用，并按加液方式不同可选择是否带自增压系统，一次充液行驶里程在500至700公里左右。二、车用低温瓶知识介绍防浪板出液管前部支撑液相管气相管液位计探头外壳内胆后部支撑预留内胆车用瓶基本参数：计算压力3.18MPa、工作压力1.59MPa、设计温度-196℃、工作温度-162℃,充装系数0.9,主体材料为0Cr18Ni9(304),瓶上设有一、二级安全阀、进出液口、限流阀、气相口、电容液位计、压力表和瓶内压力自动调节。二、车用低温瓶知识介绍3、自增压系统3.1气瓶不带自增压，加气站对储存的LNG（-140～-162℃）进行加温，使其饱和蒸汽压达到发动机要求的压力（LNG温度不同，对应的饱和蒸汽压不同），充装到车用瓶内不调压；LNG瓶正常工作温度为-130℃左右；3.2气瓶带自增压，加气站不对储存的LNG进行调温，LNG饱和蒸汽压的压力尽可能低，这样有利于LNG储存、减少气站排空损失；LNG充装到车用瓶内后进行自增压直至高于发动机进气压力0.2Mpa,并自动稳压，LNG瓶正常工作温度为-162℃以上；当LNG温度高于-130℃时，可关闭自增压系统。系统有自增压功能,即液体饱和压力不足时,可开启自带的增压系统给瓶内增压；充液速度可达40㎏/分钟。二、车用低温瓶知识介绍4、型式试验二、车用低温瓶知识介绍二、车用低温瓶知识介绍二、车用低温瓶知识介绍5、气瓶安装5.1严禁采用在气瓶本体上焊接、挖补等降低气瓶本身强度和刚度的安装方式，严禁利用气瓶原有的保护圈或者保护罩作为安装的支撑点。5.2气瓶的安装支架及固定的紧固件应当在六个方向上能够承受气瓶及其内部液体重量之和的8倍冲击力。5.3气瓶与安装支架之间应当有防止滑动、降低冲击、避免划伤瓶体的橡胶垫，橡胶垫的厚度不能低于2mm’，宽带不能小于