[实用新型]一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液池装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LNG设备，特别涉及一种用液氮对LNG真空泵液池进行预冷和保冷的LNG真空泵液池装置。

背景技术

随着新能源汽车的发展，液化天然气（LNG）汽车加气站正迅速在国内兴起。LNG作为汽车燃料相对于其它传统车用燃料具有安全经济、清洁高效环保、储存效率高等明显优势。在响应国家节能减排的号召下，使用LNG作为汽车替代燃料，不仅能够有效减小环境污染和缓解石油资源紧缺而带来的压力，同时，也是实现经济可持续发展和改善环境的最佳选择。

随着国家对节能减排工作重视程度的加强及改善人类生活环境工作的进程，LNG加气必将成为将来城市公交及城际运输的主要替代能源。

LNG真空泵池是现代汽车新能源发展的产物，是LNG汽车加液站必不可少设备，在LNG真空泵池中放置潜液泵，既为LNG加液提供动力，同时也是可以为加速LNG卸车功能，因此LNG真空泵池是每个加液站的重要核心设备之一。

LNG潜液泵池适用于液氮、液氢、液体天然气（LNG）等介质，广泛使用在LNG汽车加气站和LNG接受站，充装、贮槽和液体输送等。低温潜液泵泵池，把泵体埋在泵池体内，省去设备启动所需的预冷时间，随开随用。

在现有技术条件下，如图1所示的低温潜液泵泵池，包括外筒体2’和容置在外筒体2’之内的内筒体4’，外筒体2’和内筒体4’之间的空间为真空隔热层24’，内筒体4’内容置有低温潜液泵7’，外筒体2’顶部固定有泵池盖12’，LNG进液管5’穿过外筒体2’的筒壁、真空隔热层24’、内筒体4’的筒壁之后伸入内筒体4’中，LNG出液管14’穿过泵池盖12’后伸入内筒体4’中。

如图1所示的传统的低温潜液泵泵池采用内筒体壁和外筒体壁的二层壁设计，即内筒体4’用于盛装LNG，内筒体4’与外筒体2’的夹层为真空隔热层24’，起到保冷的作用。这种二层壁设计的低温潜液泵泵池虽然结构简单及制造成本较低，但是，其在运行时的预冷时间相对时间较长，预冷消耗了一定量的LNG，浪费了能源，且保冷效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液装置，目的是解决现有的二层壁设计低温潜液泵泵池存在的技术问题，提高LNG保冷效果，减少操作时的预冷，提高设备运行可靠性。

本实用新型解决问题采用的技术方案是：

一种液氮预冷保冷的LNG真空泵液池装置，其特征在于：包括外筒体、容置在外筒体内的中间筒体、容置在中间筒体内的内筒体，所述的外筒体、中间筒体和内筒体的上端均固连在泵池盖上；内筒体内容置有低温潜液泵；LNG出液管穿过泵池盖后伸入内筒体中；外筒体和中间筒体之间的空间为真空隔热层；中间筒体和内筒体之间的空间为液氮层；LNG进液管穿过外筒体的筒壁、真空隔热层、中间筒体的筒壁、液氮层、内筒体的筒壁之后伸入内筒体；液氮进口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层；液氮出口管穿过外筒体的筒壁，真空隔热层、中间筒体的筒壁后伸入液氮层。

本实用新型的有益效果：

1.将传统的低温潜液泵泵池采用二层壁设计，即内容器用于盛装LNG，外夹层真空隔热层起到保冷的作用，改变为三层壁结构，即内容器用于盛装LNG，中间夹层用于充装液氮（LN₂），外夹层为真空隔热层，中间液氮层和外夹层真空隔热层均起到保冷的作用，这就形成了两道保冷。这两道保冷层使冷损降至极限，为潜液泵创造了完全的工作条件。

2.通过中层容器充满液氮（LN2），由于液氮的正常大气压下沸点是-196℃，液态氮在常压时的温度相当的低，比液化天然气（LNG）的沸点-162℃还低34℃，一旦与物体表面接触将迅速地沸腾，同时也会带走相当大量的热能。因此，使用液态氮充满低温潜液泵泵池中间层，液氮作为预冷介质和保冷介质，由液氮来吸收液化天然气（LNG）的热量，免除预冷，保证低温潜液泵随时处于低温状态，保证潜液泵能在任何时候都可以启动、运行。

3.本实用新型在潜液泵运转时，需要预冷时采用液氮预冷，勿需消耗LNG来预冷，有效避免了由于需要进行预冷等造成的液化天然气汽化成为BOG气体而排放造成液化天然气的损失。而液氮吨价仅为液化天然气吨价的1/4～1/3，且液氮的冷量高于液化天然气，故实际消耗的液氮量也比液化天然气量更少，所以，本实用新型具有非常明显的经济效益。

4.本实用新型采用液氮预冷，液氮的冷量高于液化天然气，比液化天然气（LNG）的沸点-162℃还低34℃，因而，能有效减少或避免低温潜液泵泵池内容器中的液化天然气（LNG）汽化为BOG。