一種新型雙流量計LNG加氣機的制作方法

本發明涉及加氣機技術領域，更具體地說，涉及一種新型雙流量計LNG加氣機。

背景技術：

隨著我國LNG汽車產業的不斷發展，LNG加氣站不斷增加，LNG加氣機的技術和應用也在高速發展，市場需求越來越大，對LNG加氣機性能的要求越來越高。

工作時，LNG加氣機的加液槍插入車載LNG儲氣瓶的進液口，使得LNG液體從加氣機進液管道流向加液槍，然后進入車載LNG儲氣瓶。此時，車載LNG儲氣瓶內已經氣化的LNG蒸發氣使得內部壓力大，不僅會大大影響LNG加注的順暢性，而且會影響LNG加氣機加注的計量精度。因此，如何提高LNG加氣機的加注計量精度，是現階段LNG加注行業研究的一個重要課題。

另外，LNG即液化天然氣，是天然氣經過凈化后，通過壓縮升溫，在混合制冷劑的作用下，冷卻移走熱量，再節流膨脹而得到的，常壓下溫度-162℃；由于LNG是天然氣在超低溫狀態下冷卻液化的產物，因此它受熱后極易氣化。因此為了防止LNG氣化也是現階段需要解決的一個重要問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種新型雙流量計LNG加氣機，該LNG加氣機可實現LNG儲氣容器的余氣回收并計量的功能，從而不僅降低LNG儲氣容器的內部壓力，保證LNG順利加注，而且可提高LNG加氣機的加注計量精度。

為了達到上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：一種新型雙流量計LNG加氣機，用于將LNG儲罐的LNG加注至LNG儲氣容器；其特征在于：包括依次連接的液相流量計、控制閥和加液槍；所述液相流量計的輸入端與LNG儲罐連接，加液槍的輸出端與LNG儲氣容器連接；還包括依次連接的回氣槍和氣相流量計，所述回氣槍的輸入端與LNG儲氣容器連接，氣相流量計的輸出端與LNG儲罐連接；還包括用于控制加氣過程并計算流量的電子計控制器，所述電子計控制器分別與LNG儲罐、液相流量計、氣相流量計、控制閥信號連接。

在上述方案中，本發明通過回氣槍和氣相流量計分別與LNG儲氣容器和LNG儲罐連接，則形成一個回流通道，使得LNG儲氣容器的余氣回流至LNG儲罐，實現LNG儲氣容器的余氣回收，從而降低LNG儲氣容器內部的壓力，保證LNG能夠順利加注。同時，可通過氣相流量計測量得到LNG儲氣容器余氣的回氣量。加氣過程中，加氣機的電子計控器自動控制加氣過程，并根據液相流量計和氣相流量計輸出的流量信號進行運算，LNG儲罐加注到LNG儲氣容器中的LNG質量為液相流量計的計量值和氣相流量計的計量值之差。相對于傳統加氣機只測得加液量作為加氣機的加注量來說，本發明設置與電子計控器信號連接的氣相流量計，將加液量與回氣量的差值作為LNG加氣機的加注量，這樣會使得加氣機的計量精度更加精確。

所述液相流量計為科里奧利質量流量計。

所述氣相流量計為氣體超聲波流量計。本發明使用氣體超聲波流量計，從使用性能角度來看，其計量的精確度不受被測流體的溫度、壓力、密度和黏度的影響，長期精度穩定性好，使用靈活且壽命長，維護方便等優點。而且，完全能夠滿足LNG加氣機回氣計量的要求。從經濟的角度看，其價格成本相對于其它流量計來講極其低廉，這一點對于LNG加氣機的國產化發展極為重要。

本發明還包括內部預冷回路；所述內部預冷回路由LNG儲罐、液相流量計和控制閥依次連接，并且控制閥輸出端與LNG儲罐連接形成。

本發明還包括外部預冷回路；所述外部預冷回路由LNG儲罐、液相流量計、控制閥和加液槍依次連接，并且加液槍的輸出端與LNG儲罐連接形成。

本發明通過內部預冷回路和外部預冷回路實現加氣機的預冷循環：為了將加氣機系統管路的溫度(加氣機不工作的情況下，系統管路溫度可視為常溫)降低，當加氣機內部管路充滿液體、且相關狀態參數達到冷卻要求(管路溫度達到零下120℃)后預冷結束(整個預冷時間大約2到3分鐘)，從而可以避免LNG介質汽化，防止氣液兩相流的發生。在整個預冷階段加氣機的液相流量計不計量。

所述控制閥為低溫氣動緊急切斷閥。

所述LNG儲罐和液相流量計之間的管道設置有放散裝置；所述放散裝置由截止閥V1、安全閥SV1、壓力表PG、壓力傳感器P以及外圍管道連接組成；所述壓力表PG和壓力傳感器P均與LNG儲罐和液相流量計之間的管道連接。若管道壓力過大可通過放散裝置實現超壓放散。

所述LNG儲罐和氣相流量計之間設置有安全閥。

本發明還包括具有預置和打印功能的輔助裝置；所述輔助裝置與電子計控器信號連接。

本發明新型雙流量計LNG加氣機是這樣工作的：

1、將LNG加氣機的加液槍插到LNG加氣機的大循環槍口上，按下加氣機鍵盤上的“預冷”鍵，加氣機開始預冷。LNG液體內部預冷回路和外部預冷回路回到LNG儲罐，當加氣機內部管路充滿液體、且相關狀態參數達到冷卻要求后預冷結束,此階段加氣機不計量。

2、預冷結束后，將LNG加氣機的加液槍插入車載LNG儲氣容器進液口，回氣槍插入LNG儲氣容器回氣口，按下LNG加氣機鍵盤上的“加氣”鍵，加氣機開始加氣。LNG液體從加氣機進液管道流向液相流量計、控制閥和加液槍，然后進入車載LNG儲氣容器；車載LNG儲氣容器內已經氣化的LNG蒸發氣經回氣槍、氣相流量計及回氣管路回到LNG儲罐。LNG加氣機的加注量為液相流量計與氣相流量計的計量值之差，加氣機會自動計算差值并顯示。當汽車LNG儲氣瓶加滿LNG后加氣機自動停機(也可提前手動停機或定額加氣)。

3、LNG加氣機停機后從車載LNG儲氣容器先取下回氣槍，再取下加液槍，將加液槍插入LNG加氣機的加液槍座，完成加氣。

在整個加氣過程中，液相流量計和氣相流量計測出流經LNG加氣機的流體密度和質量等參數的物理信號，由信號轉換器轉換成電脈沖信號傳送到電子計控制器，LNG加氣機上的壓力傳感器和壓力表可以將LNG加氣機的工作狀態傳輸給LNG加氣站服務器，使其對整個加氣過程進行監控，自動完成加氣工作。

與現有技術相比，本發明具有如下優點與有益效果：

1、本發明新型雙流量計LNG加氣機，可實現LNG儲氣容器的余氣回收，并通過氣體超聲波流量計實現余氣回氣量的計量功能，從而不僅降低LNG儲氣容器的內部壓力，保證LNG順利加注，而且可提高LNG加氣機的加注計量精度,同時其價格成本相對于其它流量計來講極其低廉。

2、本發明通過內部預冷回路和外部預冷回路實現加氣機的預冷循環，從而可以避免LNG介質汽化，防止氣液兩相流的發生。

附圖說明

圖1是本發明新型雙流量計LNG加氣機的工作流程圖；

圖2是本發明新型雙流量計LNG加氣機的工作原理圖；

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。

實施例

如圖1和圖2所示，本發明新型雙流量計LNG加氣機，是用于將LNG儲罐的LNG加注至LNG儲氣容器的，該LNG加氣機包括依次連接的液相流量計、低溫氣動緊急切斷閥作為控制閥、加液軟管和加液槍，依次連接的回氣槍、回氣軟管和氣相流量計，以及用于控制加氣過程并計算流量的電子計控制器；其中，液相流量計的輸入端與LNG儲罐連接，加液槍的輸出端與LNG儲氣容器連接，回氣槍的輸入端與LNG儲氣容器連接，氣相流量計的輸出端與LNG儲罐連接，電子計控制器分別與LNG儲罐、液相流量計、氣相流量計，控制閥信號連接。

本發明的液相流量計為科里奧利質量流量計，氣相流量計為氣體超聲波流量計。本發明使用氣體超聲波流量計，從使用性能角度來看，其計量的精確度不受被測流體的溫度、壓力、密度和黏度的影響，長期精度穩定性好，使用靈活且壽命長，維護方便等優點。而且，完全能夠滿足LNG加氣機回氣計量的要求。從經濟的角度看，其價格成本相對于其它流量計來講極其低廉，這一點對于LNG加氣機的國產化發展極為重要。

本發明還包括內部預冷回路和外部預冷回路，其中，內部預冷回路由LNG儲罐、液相流量計和控制閥依次連接，并且控制閥輸出端與LNG儲罐連接形成。而外部預冷回路由LNG儲罐、液相流量計、控制閥、加液軟管和加液槍依次連接，并且加液槍的輸出端與LNG儲罐連接形成。本發明通過內部預冷回路和外部預冷回路實現加氣機的預冷循環：為了將加氣機系統管路的溫度(加氣機不工作的情況下，系統管路溫度可視為常溫)降低，當加氣機內部管路充滿液體、且相關狀態參數達到冷卻要求(管路溫度達到零下120℃)后預冷結束(整個預冷時間大約2到3分鐘)，從而可以避免LNG介質汽化，防止氣液兩相流的發生。在整個預冷階段加氣機的液相流量計不計量。

本發明的LNG儲罐和液相流量計之間的管道設置有放散裝置，該放散裝置由截止閥V1、安全閥SV1、壓力表PG、壓力傳感器P以及外圍管道連接組成，其中，壓力表PG和壓力傳感器P均與LNG儲罐和液相流量計之間的管道連接。若管道壓力過大可通過放散裝置實現超壓放散。而LNG儲罐和氣相流量計之間設置有安全閥。

本發明還包括具有預置和打印功能的輔助裝置，該輔助裝置與電子計控器信號連接。

本發明新型雙流量計LNG加氣機是這樣工作的：

1、將LNG加氣機的加液槍插到LNG加氣機的大循環槍口上，按下加氣機鍵盤上的“預冷”鍵，加氣機開始預冷。LNG液體內部預冷回路和外部預冷回路回到LNG儲罐，當加氣機內部管路充滿液體、且相關狀態參數達到冷卻要求后預冷結束,此階段加氣機不計量。

2、預冷結束后，將LNG加氣機的加液槍插入車載LNG儲氣容器進液口，回氣槍插入LNG儲氣容器回氣口，按下LNG加氣機鍵盤上的“加氣”鍵，加氣機開始加氣。LNG液體從加氣機進液管道流向液相流量計M1、控制閥GV1、加液軟管和加液槍LN，然后進入車載LNG儲氣容器；車載LNG儲氣容器內已經氣化的LNG蒸發氣經回氣槍GN、回氣軟管、氣相流量計M2及回氣管路回到LNG儲罐。LNG加氣機的加注量為液相流量計M1與氣相流量計M2的計量值之差，加氣機會自動計算差值并顯示。當汽車LNG儲氣瓶加滿LNG后加氣機自動停機(也可提前手動停機或定額加氣)。

3、LNG加氣機停機后從車載LNG儲氣容器先取下回氣槍GN，再取下加液槍LN，將加液槍LN插入LNG加氣機的加液槍座LNK，完成加氣。

在整個加氣過程中，液相流量計M1和氣相流量計M2測出流經LNG加氣機的流體密度和質量等參數的物理信號，由信號轉換器轉換成電脈沖信號傳送到電子計控制器，LNG加氣機上的壓力傳感器P和壓力表PG可以將LNG加氣機的工作狀態傳輸給LNG加氣站服務器，使其對整個加氣過程進行監控，自動完成加氣工作。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。