LNG低温储罐结构形式及工作原理介绍
时间: 2020-10-28 10:18 浏览次数:
导语:LNG低温储罐结构形式及工作原理介绍,lng低温储罐最常用的结构形式主要有:立式LNG储罐、卧式LNG储罐、立式子母罐和常压储罐。

1.LNG低温储罐结构形式介绍

LNG储罐形式包括以下类型:地下罐、球形罐、单容罐、双容罐、全容罐、膜式罐、子母罐。目前,液化天然气工厂中较常采用单容罐和子母罐,而地下罐、全容罐、膜式罐主要应用于大型LNG接收站。最常用的结构形式主要有:立式LNG低温储罐、卧式LNG低温储罐、立式子母罐和常压储罐。

lng低温储罐

(1)单容罐

单容罐可分为单壁罐和双壁罐,其设计压力为17-20kPa,操作压力一般为12.5kPa。对于大直径单容罐,设计压力相对较低,其设计压力可小于14kPa。对于单容罐,其设备布置要求有较大的安全距离和地域面积,并需设置防火堤与围堰。

(2)子母罐

子母罐由内、外罐组成。内罐由多只子罐组成,并列组装在一个大型外罐之中,是近几年发展起来的一种新技术低温储罐。可用于带压与常压储存,其工作压力为0.2~1.0MPa,高达1.8MPa。同单容罐一样,需要较大安全距离、占地面积大、常设置防火堤和围堰。

(3)球罐

球形储罐的内、外罐均为球状。工作状态下,内罐为内压容器,外罐为真空外压容器。球罐的容积一般为200~1500m?,工作压力为0.2~1.0MPa。

(4)地下罐

地下储罐即罐内储存的LNG的高液位在地面以下,罐体坐落在不透水稳定底层上的一种储罐。地下储罐采用圆柱形金属罐,外面为钢筋混凝土外罐。由于地下储罐投资高、交付周期长,因此设计一般不选用。

(5)全容罐

全容罐由内筒加外罐和顶盖构成,它对LNG及其蒸发气具有双层包容能力。全容罐设计压力可达0.029MPa,设计温度为-196~60℃,抗震设计摩擦系数一般为0.3~0.6,内外罐之间不能超过2m。与单容罐或双容罐相比,其造价高,但安全可靠性好,因此,其在接收站的应用极为普遍。

(6)膜式罐

膜式罐采用了不锈钢内膜和混凝土储罐外壁,对防火和安全距离的要求与全容罐相同。膜式罐的操作灵活性比全容罐的大,该罐形较适宜在地震活动频繁及人口稠密地区使用,但是有投资较高,建设周期长等特点。

(7)双容罐

双容罐设计压力与单容罐相同,其内罐和外罐都能单独容纳所储存的低温液体产品。外罐为低温钢或混凝土罐,内罐为9%镍钢或不锈钢罐,内、外罐之间距离不能超过6m。

2.LNG低温储容积介绍

比较常用的容积有:5立方、10立方、30立方、50立方、100立方、150立方、200立方等;

3.LNG低温储罐结构图(下图)

LNG低温储罐结构图

低温储罐为双层结构,内胆储存低温液体,承受介质的压力和低温,内胆的材料采用耐低温合金钢(0Crl8Ni9);外壳为内胆的保护层与内胆之间保持一定间距,形成绝热空间,承受内胆和介质的重力荷载以及绝热层的真空负压。外壳不接触低温,采用容器钢制作。绝热层大多填充珠光砂抽高真空。低温储罐蒸发率一般低于0.2%。

4.LNG低温储罐减压增压原理(下图)

LNG低温储罐减压增压原理图

低温储罐的出液以储罐的自压为动力。液体送出后,液位下降,气相空间增大,导致罐内压力下降。因此,必须不断向罐内补充气体,维持罐内压力不变,才能满足工艺要求。如上图2所示,在储罐的下面设有一个增压气化器和一个增压阀。增压气化器是空温式气化器,它的安装高度要低于储罐的最低液位。增压阀与减压阀的动作相反,当阀的出口压力低于设定值时打开,而压力回升到设定值以上时关闭。 增压过程如下:当罐内压力低于增压阀的设定值时,增压阀打开,罐内液体靠液位差缓流入增压气化器,液体气化产生的气体流经增压阀和气相管补充到储罐内。气体的不断补充使得罐内压力回升,当压力回升到增压阀设定值以上时,增压阀关闭。这时,增压气化器内的压力会阻止液体继续流入,增压过程结束。

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