一种低温液化气体充装系统及充装方法与流程

本发明具体涉及一种低温液化气体充装系统及充装方法，属于低温液化气体充装。

背景技术：

1、现有技术中，对于低温液化气体的压力输送时，先将低温液化气体进行二次冷却，形成过冷液体，接着通过泵组将过冷液体送入到冲装设备进行充装，其中，如在lng加气站中，通常采用低温泵来提升压力对外加气；过冷液体需要长时间进行超低温制冷，功耗比较大；为此，中国专利公开号：cn108278482b，公开了一种低温液化气体充装系统，该技术方案通过压缩机吸入其中一个储罐内的低温气体，升温到常温后压缩，增压后经过换热形成低温高压气体，再对另一个储罐进行增压，实现液化气体的压送，但该结构工作时，气化的液化气无法消耗，并持续进入储罐，容易导致该储罐超压失控，影响加气机计量精度，及会对加气机造成高压冲击；另外，该充装系统需要空温式加热器、压缩机、冷却装置和回油装置持续工作，耗能仍比较大。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出了一种低温液化气体充装系统及充装方法，通过气化的液化气体对低容量的充装调节罐进行可控加压，控压过程更加节能，且安全性更高。

2、本发明的低温液化气体充装系统，包括：

3、低温液化储罐，

4、充装调节罐，所述充装调节罐上设置有液位变送器和第一压力变送器；

5、供液管组，所述供液管组包括连接于低温液化储罐底部的第一控制阀组，所述第一控制阀组输出端连接到第一泵体，所述第一泵体的输出端通过供液阀组和第一单向阀连接到充装调节罐；工作时，第一控制阀组和供液阀组开启，第一泵体将低温液化储罐内存储的液化气体在无深冷状态下，泵送到充装调节罐；

6、调压模组，所述调压模组包括调压罐，所述调压罐上设置有换热加热器和第二压力变送器；所述第一泵体的输出端通过第二控制阀组和第二单向阀接入到调压罐；所述调压罐通过第一分管并接到控压管；所述控压管连接到充装调节罐；所述第一分管上串接有第三控制阀组；第一泵体通过第二控制阀组和第二单向阀泵入液化气体，并通过换热加热器进行液化气体进行闪蒸气化，闪蒸气体进入到充装调节罐进行充装控压；同时，且可通过换热加热器调整加热流介温度，能够控制调压罐压力；

7、深冷模组，所述深冷模组包括深冷罐，所述深冷罐上设置有深冷换热器和第三压力变送器；所述深冷罐通过第二分管并接到控压管；所述第二分管上并接有第四控制阀组；所述深冷罐内嵌有排液管，所述排液管通过第二泵体连接到第三单向阀；所述第三单向阀连接到第二单向阀输入端；深冷模组用于控制调压罐的压力值，深冷罐对带压的闪蒸气体进行收集，并通过深冷换热器对闪蒸气体进行深冷液化；从而再重新泵回充装调节罐；

8、充装管组，所述充装管组包括连接于充装调节罐底部的充装管线，所述充装管线上串接有第五控制阀组；所述第五控制阀组接入到液化充装设备，充装时，液压气体通过充装管线和第五控制阀组进入到液化充装设备，通过液化充装设备进行计量和充装。

9、进一步地，所述第五控制阀组和液化充装设备之间并接有闪蒸集气罐，所述闪蒸集气罐输出端通过第四单向阀连接到深冷罐；所述闪蒸集气罐的输出口内侧固定有脱气模组件，当液化气体被压到液化充装设备过程中，液化气体内混合的闪蒸气体自动进入闪蒸集气罐，并被闪蒸集气罐收集，接着，通过第四单向阀进入到深冷罐，从而对闪蒸气体进行收集。

10、进一步地，所述第一分管上设置有压缩机模组，压缩机模组能够进行余压补充，当充装调节罐内无法达到充装压力时，压缩机模组自行开启，当压力达到设定值时，压缩机模组关闭。

11、进一步地，所述供液阀组、第一控制阀组至第五控制阀组均包括相互串接的手动阀和电控阀；所述电控阀为本安型电控阀，工作前，需手动开启手动阀。

12、进一步地，所述液位变送器为设置于充装调节罐外部的重力变送器或设置于充装调节罐顶部的超声波液位计；通过重力变送器获取重力数据，通过重力数据即可获取充装调节罐内当前液位量；超声波液位计能够直接获取调节罐内当前液位数据。

13、进一步地，所述充装调节罐结构与低温液化储罐结构一致，且低温液化储罐容积为充装调节罐容积的5~20倍，通过将充装调节罐设计位为低容量结构，充装调节罐内存储的液化气体有限，调压罐内的余温压力气体进入充装调节罐内，能够影响充装调节罐内的液化气体，使液化气体部分闪蒸气化，使充装调节罐压力达到设定值范围内。

14、进一步地，所述充装管线于第五控制阀组和液化充装设备之间设置有闪蒸气体收集管组；所述闪蒸气体收集管组包括内管段，所述内管段外部密封固定有外管段，所述内管段内侧间隔开设有滤孔，所述滤孔外部包覆有脱气膜；所述外管段通过第五单向阀连接到深冷罐，液化气体通过内管段时，利用长距离的内管段的滤孔和脱气膜，持续对闪蒸气体进行脱气，闪蒸气体进入到外管段后，通过第五单向阀进入到深冷罐进行深冷液化，外管段和第五单向阀之间可设置泵组，提高外管段收集闪蒸气体效率。

15、一种低温液化气体充装方法，采用低温液化气体充装系统，所述方法具体如下：

16、第一步，低温液化气体准备，第一控制阀组和供液阀组开启，第一泵体将低温液化储罐内存储的液化气体泵入到充装调节罐，直到液位变送器达到设定值时，供液阀组和第一泵体关闭，第一压力变送器将当前压力传递至充装主机；当液位变送器下降到低位值时，供液阀组和第一泵体再次开启补液；

17、第二步，充装压力备压，第二控制阀组和第一泵体开启，液化气体泵入调压罐，直到液位变送器达到设定值或第一泵体工作时间达到设定值时，第二控制阀组和第一泵体关闭；接着，换热加热器开启工作，换热加热器将低温流介传递到调压罐内的换热管，低温流介温度值高于液化气体沸点20~150℃；从而对调压罐内部的低温液化气体进行气化，直到第二压力变送器达到设定压力值时，停止工作，通过换热加热器控制低温流介温度，实时调整调压罐内部压力，当调压罐的液位低于设定值时，第二控制阀组和第一泵体开启进行补液；

18、第三步，充装调节罐调压，第三控制阀组开启，调压罐内气化的液化气体因为压力差自动进入控压管，并填充到充装调节罐，直到第一压力变送器达到设定值时，第三控制阀组关闭；当充装调节罐向液化充装设备供液时，充装调节罐内压力下降到低位值时，第三控制阀组再次开启，补充充装调节罐内部压力；当供液阀组和第一泵体向充装调节罐补液前，第四控制阀组开启，充装调节罐内汽化的液化气体进入到因为压力差进入到深冷罐，当充装调节罐内压力下降到安全值时，供液阀组和第一泵体向充装调节罐进行补液；当第三压力变送器达到压力值时，深冷换热器动作，深冷换热器将深冷液泵入到深冷罐的换热管，从而将深冷罐内汽化的液化气体再次液化，并通过第二泵体将液化气体泵入到第三单向阀；从而重新打入到充装调节罐；

19、第四步，低温液化气体充装，第五控制阀组开启，充装调节罐内的液化气体被压入充装管线，并通过充装管线将液化气体压入液化充装设备，通过液化充装设备进行液体计量和向充装罐进行充装。

20、与现有技术相比，本发明的低温液化气体充装系统及充装方法，低温液化储罐无需进行过冷泵送，使低温液化储罐内的液化气体进入充装调节罐更加节能；通过充装调节罐能够实现充装压力控制；气化的液化气体对低容量的充装调节罐进行可控加压，充装压力更加平稳；控压过程更加节能，且安全性更高。