CN102401235A

CN102401235A - Lng加气机检定装置

Info

Publication number: CN102401235A
Application number: CN2011103600757A
Authority: CN
Inventors: 何建华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明公开了一种LNG加气机检定装置，包括加液管路和含有第三流量计的回气管路，其中，加液管路：通过与LNG加气机的加液枪头相连接的加液接口、第一流量计、第一控制阀、加液软管以及与车载LNG气瓶的加液口相连接的加液枪依次连接，在所述加液管路上还通过第二管路依次连接气化器、第二流量计至加气站的回气管中，该第二管路通过第二控制阀控制，且该第二管路的进口连接于第一流量计与第一控制阀之间，所述第二控制阀连接在气化器与第一流量计之间。本发明克服了流量计在气液混合比例超过一定数值后，计量误差大的缺点，通过将流经第一流量计的LNG气液混合比例控制在该值以下进行检定，使得第一流量计的显示数值准确度高，进而使最终检定精度更准确。

Description

LNG加气机检定装置

技术领域

本发明涉及LNG(液化天然气)加气机检定装置，具体来说是一种对LNG加气机的计量精度进行测量的检定装置，更准确是一种用于超低温易气化液体计量设备的计量精度检定装置。

背景技术

LNG(液化天然气)是一种清洁汽车燃料和化工原料。近年来我们的LNG产业发展迅速，但是LNG加气机相应的计量检定标准、检定规程等技术技术规范还处于空白状态，特别是没有适应LNG加气站现场使用的针对LNG加气机的计量精度进行检定的标准装置，制约了该产业的发展壮大和技术进步。

LNG是一种超低温(-162℃)的液体，很容易气化，产生气、液两相流。目前的LNG加气机，在管路中均存在气液混合两相流的情况，尤其是在LNG刚进入到管路中，因管路本身的温度高于所述LNG本身的温度，导致气化。LNG流量计在气液混合比超过一定量时，计量的误差非常大，甚至不能计量，经常会发生贸易纠纷，不能达到公平贸易结算的要求，因此，需要有一种装置能对LNG加气机的计量精度进行检定。

如果采用传统的标准表法，由于流经标准表的LNG液体会产生气、液两相流，使得标准表的计量误差非常大，无法满足检定要求。

而如果采用传统的称重法，通过LNG加气机将LNG加入到一LNG称重气瓶中，对加入其内的LNG进行称重，缺点有很多，首先，每次在加LNG时，需将其内的LNG放空后，才可以向LNG称重气瓶中加LNG，这使得放空气体量大；另外LNG称重气瓶质量大，不易搬动；还有由于LNG称重气瓶的质量大，使得称重设备在加气现场使用不便等。

发明内容

针对以上现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种LNG加气机检定装置，操作简单，检定计量精度高。

本发明的技术方案：LNG加气机检定装置，包括加液管路和含有第三流量计的回气管路，其中，加液管路：通过与LNG加气机的加液枪头相连接的加液接口、第一流量计、第一控制阀、加液软管以及与车载LNG气瓶的加液口相连接的加液枪依次连接，在所述加液管路上还通过第二管路依次连接气化器、第二流量计至加气站的回气管中，该第二管路通过第二控制阀控制，且该第二管路的进口连接于第一流量计与第一控制阀之间，所述第二控制阀连接在气化器与第一流量计之间。

所述回气管路：通过与车载LNG气瓶的回气口相连接的回***、回气软管同第三流量计依次连接，然后通过第三单向阀返回至LNG加气机中。

所述进液管路中还设有第一单向阀，该第一单向阀的进口设于第一控制阀与加液枪之间，出口设于第一控制阀与第一流量计或第二控制阀之间。

所述加液管路中设有压力传感器及压力表，所述压力传感器及压力表设于第一流量计和第一控制阀之间。

所述第二管路上还设有手动阀，该手动阀设于所述第二流量计与加气站的回气管之间。

所述加液软管和回气软管均为低温金属软管。

另外，所述LNG加气机检定装置还包括有处理控制器，从所述第一流量计和压力传感器中检测出的数据，传输至该处理控制器进行分析处理，分别控制第一控制阀和第二控制阀开启与关闭，及控制该第一流量计进行清零处理。

从所述第一流量计、第二流量计和第三流量计中检测出的数据，传送至该处理控制器进行分析处理，以判断LNG加气机的计量精度。

同时，还包括有显示器，该显示器与所述处理控制器相连，其用于所述处理控制器内的数据显示。

所述处理控制器为单片机。

首先，进行LNG加气机检定前，关闭第二控制阀，将被检测LNG加气机的加液枪头与本检定装置的加液接口连接，本检定装置的加液枪与LNG加气机的回液口连接，开启第一控制阀，使得LNG加气机内的气液LNG在该管路回路中进行预冷，使得整个管路内部的温度与所述LNG的温度相当，避免影响LNG的气液状态，进而影响检定精度，当然，此预冷阶段所述LNG加气机不计量，之中第一流量计产生的数值待预冷完成后清零。

然后，将本装置的加液枪与LNG气瓶的加液口相连，将本装置的回***与LNG气瓶的回气口连接，将本装置的回气接口与LNG加气机的回***头连接，而将第二管路的端头接入至加气站的回气管中。

进行LNG加气机检定时，关闭第一控制阀，打开第二控制阀，从加液枪头流出的LNG气液两相，通过加液接口、第一流量计、第二控制阀、气化器、第二流量计进入加气站的回气管中，这时，气化器将气液两相气化为单相，流过的气体通过第二流量计进行计量；而第一流量计检测LNG的温度和密度等参数，当检测到LNG的温度和密度达到***设定值时，所述第一流量计清零并开始计量，同时关闭第二控制阀，打开第一控制阀，LNG通过加液软管、加液枪、加液口进入到LNG气瓶中；对于LNG气瓶中的气体通过回气管路返回到加气机中，这时，流过回气管路中的气体通过第三流量计进行计量。最终的LNG加气机检定装置的计量值为M1+M2-M3，通过其与所述LNG加气机中的计量值对比，即可得出该LNG加气机的计量精度。

本发明克服了LNG流量计在气液混合比例超过一定数值后，计量的误差非常大的缺点，通过将流经第一流量计的LNG气液混合比例控制在该值以下甚至更低值进行检定，使得第一流量计的显示数值准确度更高，进而使得最终的检定精度更准确。

在实际操作中，本LNG加气机检定装置与待检LNG加气机采用快装方式相串接，同时在LNG加气机检定装置的加液枪及回***也采用快装方式相串接LNG汽车储气罐，也即是本发明中的LNG气瓶，这样，即可在LNG加气机对LNG汽车加气过程中实现对LNG加气机的现场检定，不需要额外的场所进行单独检定，也不会受到LNG加气站现场环境因素的影响。

另外，本发明与称重法相比，减少了高精度电子秤，降低了成本。

最后，操作使用方便，本发明采用处理控制器对计量检定进行实时监控及数据采集，且所述第一控制阀和第二控制阀都是通过处理控制器对采集数据进行分析处理后，再由处理控制器分别控制，完全机械化，且所有显示数据可在显示器中完全显示，方便操作人员监控。

附图说明

图1为本发明的原理结构图；

图2为本发明的加气检定结构示意图；

图3为本发明的电路控制框图。

附图中，1-加液接口；2-第一流量计；3-压力表；4-压力传感器；5-第一单向阀；6-加液软管；7-加液枪；8-第一控制阀；9-第二控制阀；10-气化器；11-回液口；12-加气站的回气管；13-第二流量计；14-手动阀；15-回***头；17-回气接口；18-第三单向阀；19-第三流量计；20-回气软管；21-回***；22-加液枪头；23-LNG加气机；24-加液口；25-LNG气瓶；26-回气口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式及附图来进一步详细说明本发明。

请参见图1至图3，所述的LNG加气机检定装置，包括加液管路和含有第三流量计19的回气管路，其中，

所述加液管路：通过与LNG加气机23的加液枪头22相连接的加液接口1、第一流量计2、第一控制阀8、加液软管6以及与车载LNG气瓶25的加液口24相连接的加液枪7依次连接，

所述回气管路：通过与车载LNG气瓶25的回气口26相连接的回***21、回气软管20同第三流量计19依次连接，然后通过第三单向阀18返回至LNG加气机23中；

在所述加液管路上还通过第二管路依次连接气化器10、第二流量计13至加气站的回气管12中，该第二管路通过第二控制阀9控制，且该第二管路的进口连接于第一流量计2与第一控制阀8之间，所述第二控制阀9连接在气化器10与第一流量计2之间。

本发明涉及的LNG加气机检定装置是在目前现有LNG加气机计量检定标准装置采用的标准表法的基础之上改进的，具体地，由加液接口1、第一流量计2、第一控制阀8、加液软管6及加液枪7形成的加液管路上，在所述第一流量计2和第一控制阀8之间设压力传感器4和压力表3，以便操作人员能监控到加液管路上的压力变化，当管路压力过大时，可以通过手动或自动进行降压，而压力传感器4可以将该加液管路中的压力变化转化为电信号穿输入后续的处理控制器内进行分析处理。

在所述进液管路中还设有第一单向阀5，该第一单向阀5的进口设于第一控制阀8与加液枪7之间，出口设于第一控制阀8与第一流量计2或第二控制阀9之间，其主要作用是当加完LNG以后，残留在加液管路内的LNG能通过该第一单向阀5回流卸压，避免软管内的LNG液体气化后压力升高，将LNG软管胀破。

由回***21、回气软管20、第三流量计19、第三单向阀18及回气接口17串联形成的回气管路上，所述的第三单向阀18作用是当回气接口17与回***头15相接后，防止LNG加气机23内的LNG从回气管路中流至所述LNG气瓶25。对于回气管路中的LNG返回至LNG加气机23中。

而由设于第一流量计2及第一控制阀8之间的第二控制阀9、气化器10、第二流量计13形成的第二管路连至所述加气站的回气管中，因这部分气态LNG经气化器10完全气化成气相，进入至加气站的回气管12中。在该第二管路上还设有手动阀14，该手动阀14设于所述第二流量计13与加气站的回气管12之间。

在使用时，所述加液软管6和回气软管20为低温金属软管。而其余的所有管道采用保温材料保温，使得在整个检定过程中，所述外部材料、环境温度因素对检定结果的影响降低到最小程度。

对于设备的配制，所述第一控制阀8、第二控制阀9、第一单向阀5、第二单向阀12、第三单向阀18均采取保温材料保温、并设置在机壳体内；所述第一流量计2、第二流量计13、第三流量计19、气化器10、压力传感器4均设置在机壳内；而所述加液接口1、回气接口17、加液枪7、回***21、压力表3及手动阀14均设置在机壳体上。

应用时，先将加液管路进行预冷处理，也即是，先关闭第二控制阀9，将被检测LNG加气机23的加液枪头22与本检定装置的加液接口1连接，本检定装置的加液枪7与LNG加气机23的回液口11连接。开启第一控制阀8，使得LNG加气机23内的气液LNG在该管路回路中进行预冷，使得整个管路内部的温度与所述LNG的温度相当，避免影响LNG的气液状态，进而影响检定精度，当然，此预冷阶段所述LNG加气机23不计量，之中第一流量计2产生的数值待预冷完成后清零。然后就可以进行计量检定了。

进行LNG加气机23检定时，关闭第一控制阀8，从加液枪头22流出的LNG气液两相，通过加液接口1、第一流量计2、第二控制阀9、气化器10、第二流量计13进入加气站的回气管12中，这时，气化器10将气液两相LNG气化为单相，流过的气体通过第二流量计13进行计量；而第一流量计2检测LNG的温度和密度等参数，当检测到LNG的温度和密度达到***设定值时，所述第一流量计2清零并开始计量，同时关闭第二控制阀9，打开第一控制阀8，LNG通过加液软管6、加液枪7、加液口24进入到LNG气瓶25中；对于LNG气瓶25中的气体通过回气管路返回到LNG加气机23中，这时，流过回气管路中的气体通过第三流量计19进行计量。最终的LNG加气机检定装置的计量值为M1+M2-M3，通过其与所述LNG加气机23中的计量值对比，即可得出该LNG加气机23的计量精度。

本发明的LNG(液化天然气)加气机检定装置结构简洁、流程简化，检定速度快、计量精度高。检定过程中只需LNG加气机23提供的回气管和加液管两个管线，没有其余的多余管线，操作方便，受现场环境因素的影响很小；本LNG加气机检定装置不影响LNG加气机23的正常使用，LNG加气机23对LNG气瓶25加液时可使车载LNG储气瓶的充装达到最高允许充装率，即在加液枪7向车载LNG气瓶25加注的同时，LNG气瓶25内的LNG蒸发气通过回***21经由回气管路回入到LNG加气机23内，用于降低车载LNG气瓶25内蒸发气的压力，从而可使车载LNG液体加注达到最大允许充装液位，同时也克服了质量法所称量的LNG在检定完成后不允许现场排放，LNG的现场回收难度大，不回收又会造成极大浪费的问题。

进一步的，所述的LNG加气机检定装置还包括处理控制器和显示器，所述显示器与处理控制器相连，同时，处理控制器分别与第一流量计2、第二流量计13、第三流量计19、压力传感器4及第一控制阀8、第二控制阀9连接。

本发明中的处理控制器主要用于数据的采集及处理，同时，监测控制第一控制阀8及第二控制阀9的开启与关闭，本例优选为单片机，当然，处理控制器为MCU或直接通过计算机比如台式电脑等进行处理控制。所述显示器用于对所述处理控制器内采集的数据及数据处理的显示，方便操作人员随时现场监控。

对于处理控制器的主要工作内容有，

1、待接好管路时，控制第一控制阀8开启及第二控制阀9关闭，进行预冷处理。

2、预冷处理完后，处理控制器控制第一控制阀8关闭及第二控制阀9开启，所述LNG加气机进行加气，并实时采集第一流量计2检测的LNG的温度和密度等参数，及压力传感器4上的压力参数，然后进行数据分析，当该第一流量计2检测的LNG的温度和密度等参数达到***初始预设的数值时，由处理控制器控制第一控制阀8开启，控制第二控制阀9关闭，并控制所述第一流量计2内的数据清零。

3、采集所述第一流量计2、第二流量计13及第三流量计19中检测出的计量数据，并进行分析处理，也就是分别将第一流量计2、第二流量计13及第三流量计19中检测出的计量数据M1、M2、M3进行加减，所述LNG加气机23的总加气计量为M1+M2-M3，通过将该总计量与所述LNG加气机23中的计量进行比较，得出该LNG加气机23的计量精度是否准确。

3、采集压力传感器4上的数据，与所述处理控制器内预设的数值进行对比，来检测整个加液管路中的液压是否超出规定，如超出，则进行降压处理。

以上所述仅为本发明较佳实施例的详细说明与图式，并非用来限制本发明，凡依本发明的创作精神所作的类似变化的实施例或近似结构，皆应包含于本发明之中。

Claims

1.LNG加气机检定装置，包括加液管路和含有第三流量计的回气管路，其中，

所述加液管路：通过与LNG加气机的加液枪头相连接的加液接口、第一流量计、第一控制阀、加液软管以及与车载LNG气瓶的加液口相连接的加液枪依次连接，其特征在于：

在所述加液管路上还通过第二管路依次连接气化器、第二流量计至加气站的回气管中，该第二管路通过第二控制阀控制，且该第二管路的进口连接于第一流量计与第一控制阀之间，所述第二控制阀连接在气化器与第一流量计之间。

2.根据权利要求1所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：所述回气管路：通过与车载LNG气瓶的回气口相连接的回***、回气软管同第三流量计依次连接，然后通过第三单向阀返回至LNG加气机中。

3.根据权利要求1所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：所述进液管路中还设有第一单向阀，该第一单向阀的进口设于第一控制阀与加液枪之间，出口设于第一控制阀与第一流量计或第二控制阀之间。

4.根据权利要求1所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：所述加液管路中设有压力传感器及压力表，所述压力传感器及压力表设于第一流量计和第一控制阀之间。

5.根据权利要求1所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：所述第二管路上还设有手动阀，该手动阀设于所述第二流量计与加气站的回气管之间。

6.根据权利要求2所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：所述加液软管和回气软管均为低温金属软管。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：还包括处理控制器，从所述第一流量计和压力传感器中检测出的数据，传输至该处理控制器进行分析处理，所述处理控制器分别控制第一控制阀和第二控制阀开启与关闭，及控制对该第一流量计执行清零处理。

8.根据权利要求7所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：从所述第一流量计、第二流量计和第三流量计中检测出的数据，传送至该处理控制器进行分析处理，以判断LNG加气机的计量精度。

9.根据权利要求7所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：还包括有显示器，该显示器与所述处理控制器相连，其用于所述处理控制器内的数据显示。

10.根据权利要求7所述的LNG加气机检定装置，其特征在于：所述处理控制器为单片机。