用于液化天然氣引射低溫蒸發氣的引射器的制作方法

本實用新型涉及一種用于液化天然氣引射低溫蒸發氣的引射器，屬于天然氣存儲技術領域。

背景技術：

LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然氣)接收站一般承擔著LNG的接收、存儲及氣化外輸功能。由于LNG是低溫流體，盡管LNG設備有良好的絕熱措施，但在生產運行過程中不可避免的會產生一定量的BOG(Boiled Off Gas，蒸發氣)，隨著BOG數量的增加，LNG存儲系統內的溫度和壓力會升高。如果LNG儲罐內部壓力高于系統設定的安全泄放壓力，則會導致罐頂安全閥開啟，直接泄放BOG到火炬系統燃燒，以穩定系統的壓力。這種大量排放BOG的降壓方式會造成天然氣的巨大浪費。

因此，BOG處理系統是LNG接收站設計階段中必須重點考慮的關鍵問題之一。目前LNG接收站處理BOG的方式主要有以下兩種：1、BOG再冷凝技術，將BOG冷凝成LNG進行回收，這需要LNG接收站保持較高的外輸流量需求；2、直接壓縮技術，LNG儲罐內的BOG經過低壓壓縮機和高壓壓縮機依次加壓到管網傳輸所需的壓力后，直接進入外輸管道送至下游用戶。此外，越來越多LNG接收站除了需向高壓長輸管網供氣外，還需向中短距離的中壓用戶直接供氣，因此一些LNG接收站將外輸天然氣分為高壓(約9MPa)和中壓(約4.0MPa)進行輸送。中壓天然氣往往需由高壓調至所需的壓力后方能輸送。

現有技術中，為回收BOG，LNG接收站通常設置中壓、高壓壓縮機、再冷凝器，以及調壓閥等設備，既需要能量以壓縮BOG，又需要能量將天然氣由高壓調至中壓，造成了設備投資高、能耗高、操作繁瑣、工藝復雜等問題，且還存在工況需求的應用限制。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠使蒸發氣再冷凝且結構簡潔、工藝簡單的用于液化天然氣引射低溫蒸發氣的引射器。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種用于液化天然氣引射低溫蒸發氣的引射器，其特征在于：包括一噴管，所述噴管的一端為進口端，另一端為出口端，所述噴管由進口端到出口端順次設置一吸入室、一混合室和一擴壓室，所述混合室為一平直管段，所述擴壓室為一擴張管道，所述吸入室與混合室的連接處為一收縮管段；在所述噴管的進口端設置一向所述吸入室延伸的噴嘴，所述噴嘴采用收縮管結構；在所述吸入室的一側設置一引射管。

所述混合室的長度為630mm，所述混合室的直徑為79～80mm，所述擴壓室的出口直徑為120mm，所述擴壓室的長度為293～295mm；所述噴嘴的出口直徑為68mm，所述噴嘴的出口與所述混合室的軸向距離為94.8～95mm。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：LNG經過本實用新型的噴嘴進入噴管的內部，經過噴嘴內部減縮型的流道后由噴嘴出口噴出，進入吸入室；根據流體運動的伯努利方程可知，流速增加會使壓力變小，因此，加速噴出的LNG可以在吸入室內形成低壓，從而使BOG經過引射管被引射進入吸入室；LNG和BOG的混合流體在噴管的混合室內進行充分的混合和換熱，BOG被LNG冷凝，之后流體進入擴壓室，在擴壓室內，流體的壓力得到回升，將整個裝置的壓力損失控制在可接受的范圍內；本實用新型能夠實現BOG的再冷凝，無需設置再冷凝器、調壓閥等設備，工藝過程簡單、經濟性突出。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型的尺寸示意圖；

圖3是具體實例中引射器徑向剖面的液相體積分數，其中橫坐標表示的是引射器軸線的長度。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1、圖2所示，本實用新型包括一噴管1，噴管1的一端為進口端，另一端為出口端，噴管1由進口端到出口端順次設置一吸入室2、一混合室3和一擴壓室4，其中，混合室3為一平直管段，擴壓室4為一擴張管道，吸入室2與混合室3的連接處為一收縮管段。在噴管1的進口端設置一向吸入室2延伸的噴嘴5，噴嘴5采用收縮管結構。在吸入室2的一側設置一引射管6。

在一個優選的實施例中，混合室3的長度為630mm，混合室3的直徑為79～80mm，擴壓室4的出口直徑為120mm，擴壓室3的長度為293～295mm；噴嘴5的出口直徑為68mm，噴嘴3的出口與混合室3的軸向距離為94.8～95mm。

本實用新型的工作過程及原理如下：LNG經過本實用新型的噴嘴5進入噴管1的內部，經過噴嘴5內部減縮型的流道后由噴嘴5出口噴出，進入吸入室2。根據流體運動的伯努利方程可知，流速增加會使壓力變小，因此，加速噴出的LNG可以在吸入室2內形成低壓，從而使BOG經過引射管6被引射進入吸入室2。LNG和BOG的混合流體在噴管1的混合室內進行充分的混合和換熱，BOG被LNG冷凝。之后流體進入擴壓室4，在擴壓室4內，流體的壓力得到回升，將整個裝置的壓力損失控制在可接受的范圍內。本實用新型能夠實現BOG的再冷凝，無需設置再冷凝器、調壓閥等設備，工藝過程簡單、經濟性突出。

下面結合一具體實施例詳細描述本實用新型的工作流程：

某LNG來料壓力為2.0MPaG，溫度為-160℃，在此壓力和溫度下的LNG處于過冷狀態，BOG壓力為0.025MPaG，溫度為-140℃。隨著LNG進入本實用新型引射器，BOG被吸入本實用新型引射器并被處于過冷狀態的LNG吸收。吸收的BOG可完全被LNG冷凝，本實用新型引射器的引射系數，即被引射流體BOG的質量流量與引射流體LNG質量流量的比值，為23.4％，該接收站BOG的最大小時產生量為165t/h，控制LNG的流量為705.0t/h時即可將接收站BOG最大小時產生量處理完畢，混合出口LNG壓力為1MPa。

本實用新型僅以上述實施例進行說明，各部件的結構、設置位置及其連接都是可以有所變化的，在本實用新型技術方案的基礎上，凡根據本實用新型原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。