[发明专利]一种液态天然气加热用水循环温度控制装置及系统

说明书

本发明提供了一种液态天然气加热用水循环温度控制装置及系统，包括封闭连接的液态LNG储罐、低温潜液泵、汽化器、换热器以及温度控制装置；液态LNG储罐的出口端通过LNG低温管路a与低温潜液泵的入口端连接，低温潜液泵的出口端通过LNG低温管路b和汽化器与换热器的入口端连接，换热器的出口端通过CNG管路与上端设备连接；温度控制装置通过热媒回口A和热媒出口B与换热器的水介质管路连接。本发明将液态天然气经过换热器进行气化后注入主机；在换热器中将水的热量传递给液态天然气，将水进行不断加热和循环，并且稳定在一个恒定的温度，从而保证进入主机的天然气是恒压，恒温，达到系统稳定可靠、装置简单、降低成本的效果。

技术领域

本发明涉及自动化技术领域的一种水循环温度控制技术，具体地，涉及一种液态天然气加热用水循环温度控制装置及系统。

背景技术

随着国际航运业及远洋船舶运输的发展，以柴油为燃料的船舶发动机所产生的废气排放已成为海洋尤其是港口地区的主要污染源。船舶柴油机废气排放中的硫氧化物和氮氧化物对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛的关注。因此以清洁能源天然气为燃料的动力设备开始走上历史的舞台。双燃料的船舶发动机所使用的燃料为压力稳定，温度稳定且清洁度高的气态天然气。为了可以让船远航，船上需要储存足够液态的天然气，不断地进行气化来供应发动机对于天然气的需求。然而天然气的气化过程就是不断吸热的过程，一旦换热量不够导热气体天然气供应的不足或者天气态天然气温度过低，势必会减少船的对减少发动机的使用寿命。

对于液态将天然气转换为气态的天然气，目前的解决方案是安装空温式气化器，在尽可能小的空间内从大气中获取强大的热能。但是设备依然很庞大，需要占据很多的空间，且不同环境下的换热效率也不一样。无法满足船上对于空间和换热效率的要求。还有一个解决方案是在一个小的气化器后面的管路中增加直接式电加热器，用来保证气化完全和加热天然气，但是电加热器虽然加热效率快，但是由于和天然气直接接触，危险系数太高，流动的天然气可能会对电加热管进行不断冲击，非常危险。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种液态天然气加热用水循环温度控制装置及系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：液态天然气加热用水循环温度控制装置及系统，加热器用以将循环泵输送过来的介质进行加热，通过热媒出口与管道中的天然气进行有效换热，可以将介质温度控制在50℃～200℃，采用模糊PID自适应控制器可以将温度控制精度保证在±0.5℃,加热效率高的同时保证加热精度。

根据本发明的一个方面，提供了一种液态天然气加热用水循环温度控制装置，包括：外置水箱、循环泵、加热器、压力温度监测仪表以及控制器；其中：

所述压力温度检测仪表包括热电偶温度传感器和压力表，所述热电偶温度传感器设置于加热器上和热媒回口过滤器下游，用于实时监测装置的温度数据，并发送至控制器，所述压力表设置于加热器后端，用于实时观测热媒出口管路压力；

所述循环泵设置于热媒出口管路上，并与控制器连接，用于对回路中的液体循环增压；

所述加热器设置于循环泵下游的热媒出口管路上，并与控制器连接，用于将循环泵增压后的液体进行加热；

所述外置水箱用于储存换热介质，其设置有手动补水口和排气/溢油口，用于补充液体和泄放因加热造成的气压；

所述外置水箱上还设置有液位开关，用于实时监测换热介质的液位，并与所述控制器连接；当换热介质的液位低于设定阈值时，液位开关触发报警和急停信号至控制器，所述控制器报警并发出补水信号，同时控制循环泵与加热器延时设定时间后停止工作；

所述外置水箱上还设置有热媒回口和热媒出口，用于与需要热交换的设备进行连接；

所述热媒回口与热媒出口之间设有BY-PASS(旁路)连接管，用于将因换热设备的需求变化导致过多的流量旁通回流；