撬装式液氨加注系统及控制方法与流程

本发明涉及液氨加注设备，具体涉及一种撬装式液氨加注系统及控制方法。

背景技术：

1、现在新能源行业发展迅速，氨能已经开始走向市场，氨能设备目前已经开始使用。氨气作为一种易液化的气体，用液氨作为设备的能源具有很高的实用性和可操作性。氨的合成技术在全世界范围内都很成熟，氨的来源很广泛，经济性好。液氨加注设备为氨能设备加注液氨，为氨能有效利用提供发展基石。

2、现有的一种液氨加注设备包括储罐、充装管路、连接组件和阀门，储罐内储存有液氨，充装管路的一端与储罐连接，另一端与连接组件连接，阀门安装在充装管路上。加注液氨时，将连接组件与氨能设备连接，打开阀门，在压力差的作用下，储罐内的液氨流入氨能设备中，实现液氨的加注。

3、然而，在环境温度较低时，氨的饱和蒸汽压比较低，储罐内的压力也较低，会影响储罐内液氨的流出，进而影响液氨的加注速度，甚至当储罐内的压力降低到一定程度时，液氨不再流出，导致加注中断。因此，亟需一种新型的液氨加注设备以解决上述问题。

4、公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的撬装式液氨加注系统及控制方法，使得该撬装式液氨加注系统在低温环境下仍然可以正常使用，还可保护储氨设备，防止抽真空。

2、具体地，本发明提供了一种撬装式液氨加注系统，包括卸车模块、加注模块、气相平衡模块和抽真空模块；所述卸车模块包括液相管和设置于所述液相管上的加注泵，所述卸车模块用于控制并监测进入所述液相管和所述加注泵的液氨；所述液相管的入口用于与对应的储氨设备的卸氨口相连通；加注模块包括加注管和位于所述加注管末端的加氨枪，所述加注管的首端与所述加注泵的出口连通；所述加注模块用于控制并监测流经所述加注管和所述加氨枪的液氨；气相平衡模块包括气相总管、第一气相支管和汽化器；所述第一气相支管的一端与所述气相总管连通，另一端连接于所述加注泵前的所述液相管上，所述汽化器位于所述第一气相支管上；所述气相总管的入口用于与所述储氨设备的回气口相连通；所述气相平衡模块用于在所述储氨设备内的压力小于预设压力值时，控制所述液相管内的液氨进入所述汽化器，使液氨气化后通过所述气相总管进入所述储氨设备中；抽真空模块用于将所述液相管的入口、所述气相总管的入口和所述加氨枪的出口处的残留液氨或氨气抽走。

3、可选地，所述气相平衡模块还包括第二气相支管，所述第二气相支管的一端与所述气相总管连通，另一端与所述加注泵连通；所述气相平衡模块还用于使流经所述加注泵的气化的液氨和部分液氨通过所述气相总管进入所述储氨设备中。

4、可选地，所述抽真空模块包括抽真空总管、第一抽真空支管、第二抽真空支管和真空泵；所述真空泵位于所述抽真空总管上；所述第一抽真空支管的一端在临近所述液相管和/或所述气相总管的入口处与所述液相管和/或所述气相总管连通，另一端与所述抽真空总管连通；所述第二抽真空支管的一端在临近所述加氨枪处与所述加注管连通，另一端与所述抽真空总管连通。

5、可选地，所述撬装式液氨加注系统还包括供气及吹扫模块，用于为所述卸车模块、所述加注模块、所述气相平衡模块和所述抽真空模块的气控阀提供气源以及对所述液相管、所述加注管和所述加氨枪进行吹扫。

6、可选地，所述撬装式液氨加注系统还包括回气模块，包括回气管和连接所述回气管一端的回气枪，所述回气枪用于与用氨设备的回气口连通，以使所述用氨设备内的含有氨气的混合气体通过所述回气管排出。

7、可选地，所述撬装式液氨加注系统还包括放散模块，包括放散管、设置于所述放散管上的稀释罐和放散塔，用于接收来自所述抽真空模块和所述回气模块的液氨、氨气和含有氨气的混合气体，并经所述稀释罐吸收后，通过所述放散塔进行高空放散。

8、可选地，所述撬装式液氨加注系统还包括监测报警模块，用于实时监测液氨的温度、压力、流速、环境中氨气浓度、火焰情况以及急停信息，并在任一项出现异常时，控制所述加注泵的电源切断以及关闭各模块的对应阀门，并发出报警信号。

9、可选地，所述撬装式液氨加注系统还包括撬座，所述卸车模块、所述加注模块、所述气相平衡模块和所述抽真空模块均设置于所述撬座上；所述储氨设备为液氨槽车。

10、本发明还提供了一种液氨加注控制方法，基于上述撬装式液氨加注系统而实施，主要包括以下步骤：

11、s1，接收到加注信号，判断是否满足加注条件；

12、s2，若是，控制所述卸车模块和所述加注模块的对应阀门打开，进行加注；

13、s3，判断所述液相管的入口处的压力与所述加注管的出口处的压力的差值是否达到设定压差值，若是，则控制所述加注泵启动，进行增压加注；

14、s4，判断所述加注泵的出口压力是否达到设定换速值，若是，则调整所述加注泵的运行频率；

15、s5，判断所述储氨设备内的压力是否小于预设压力值，若是，打开所述汽化器和对应的阀门；

16、s6，判断所述加注管的出口处的压力或流速或加注总量是否达到停机值，若是，则控制所述加注泵以及所述卸车模块和所述加注模块的对应阀门关闭。

17、可选地，所述液氨加注控制方法中，在步骤s6之后还包括：

18、s7，接收到抽真空信号，判断是否满足抽真空条件；

19、s8，若是，控制所述抽真空模块的真空泵启动以及对应的阀门打开；

20、s9，判断所述抽真空模块中的管路的真空度是否达到设定真空度值，若是，控制所述真空泵以及对应的阀门关闭。

21、本发明的撬装式液氨加注系统中，通过气相平衡模块的汽化器对液氨加热气化，并进入储氨设备中，增大了储氨设备中的压力，便于储氨设备中的液氨进入该撬装式液氨加注系统中，进而实现液氨的加注。

22、本发明的撬装式液氨加注系统能够在温度较低，氨的饱和蒸汽压较低，导致储氨设备的压力较低时，仍然可以正常使用。而且，当储氨设备内的液氨快要用完，未及时更换储氨设备时，储氨设备内的压力会持续降低，设置的气相平衡模块可防止加注泵把储氨设备抽成负压，通过给储氨设备增压，保护储氨设备的安全。

23、进一步地，通过设置第二气相支管，使得气化的氨以及部分液氨可通过第二气相支管和气相总管返回到储氨设备中，一方面避免加注泵发生气蚀，另一方面可增大储氨设备内的压力，有利于液氨进入该系统中，再一方面气化的氨以及部分液氨可以带走加注泵运行时产生的热量，起到为加注泵降温的作用。

24、根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

技术特征：

1.一种撬装式液氨加注系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，还包括供气及吹扫模块，用于为所述卸车模块、所述加注模块、所述气相平衡模块和所述抽真空模块的气控阀提供气源以及对所述液相管、所述加注管和所述加氨枪进行吹扫。

5.根据权利要求1所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，还包括回气模块，包括回气管和连接所述回气管一端的回气枪，所述回气枪用于与用氨设备的回气口连通，以使所述用氨设备内的含有氨气的混合气体通过所述回气管排出。

6.根据权利要求5所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，还包括放散模块，包括放散管、设置于所述放散管上的稀释罐和放散塔，用于接收来自所述抽真空模块和所述回气模块的液氨、氨气和含有氨气的混合气体，并经所述稀释罐吸收后，通过所述放散塔进行高空放散。

7.根据权利要求1所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，还包括监测报警模块，用于实时监测液氨的温度、压力、流速、环境中氨气浓度、火焰情况以及急停信息，并在任一项出现异常时，控制所述加注泵的电源切断以及关闭各模块的对应阀门，并发出报警信号。

8.根据权利要求1所述的撬装式液氨加注系统，其特征在于，还包括撬座，所述卸车模块、所述加注模块、所述气相平衡模块和所述抽真空模块均设置于所述撬座上；所述储氨设备为液氨槽车。

9.一种液氨加注控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的撬装式液氨加注系统而实施，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的液氨加注控制方法，其特征在于，在步骤s6之后还包括：

技术总结本发明提供了一种撬装式液氨加注系统及控制方法，包括卸车模块、加注模块、气相平衡模块和抽真空模块。卸车模块包括液相管和加注泵。液相管的入口用于与储氨设备的卸氨口相连通。加注模块包括加注管和位于加注管末端的加氨枪，加注管的首端与加注泵的出口连通。气相平衡模块包括气相总管、第一气相支管和汽化器。第一气相支管的一端与气相总管连通，另一端连接于加注泵前的液相管上，汽化器位于第一气相支管上。气相总管的入口用于与储氨设备的回气口相通。抽真空模块用于将液相管的入口、气相总管的入口和加氨枪的出口处的残留液氨或氨气抽走。该撬装式液氨加注系统在低温环境下仍然可以正常使用，还可保护储氨设备，防止抽真空。技术研发人员：王志晴,何宁,侯玉东,高正志,李俊杰,黄满满,李明昕,朱武建受保护的技术使用者：正星氢电科技郑州有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25