卸液计量装置
技术领域
本发明涉及压力容器技术领域，具体涉及一种卸液计量装置。
背景技术
目前，压力容器主要用于冷冻液化气体，具体地，该压力容器为装载液化天然气、液氮、液氩、液氧等低温液体的深冷真空容器。压力容器按功能可分为卸液罐和接收罐。在将低温液体从卸液罐转移到接收罐时，需要利用增压器对卸液罐内压力进行增压后，才能进行低温液体的转移。
以罐车作为卸液罐且贮罐作为接收罐为例，罐车装载有液化天然气，并且该罐车需将液化天然气卸至贮罐中。当贮罐内的压力高于罐车内压力时，首先需要对贮罐内的压力进行排压。由于天然气具有易燃易爆的性质，因此禁止对大气进行排放，进而需将贮罐内排出的气体回收到罐车内，待贮罐内的压力和罐车内的压力平衡后，再对罐车进行增压。传统的大多采用增压器来对罐车进行增压，具体地，罐车内的液态的天然气经过增压器与大气热交换后蒸发为气态的天然气后，将气态的天然气输送到罐车内，从而使罐车压力升高，如此罐车与贮罐之间具有一定的压力差，使得罐车内的液态的天然气转移到贮罐中。
目前这种卸液方式存在如下问题：由于低温液体在从卸液罐向接收罐的传输过程中温度发生变化，因而低温液体的密度也随之发生变化，而卸液罐采用的是计量装置一般是按体积来计量所传输的低温液体，但贸易结算时均按质量进行计价，如果按同一密度计算，误差较大。
发明内容
本发明的目的即在于提供一种卸液计量装置，以解决目前卸液罐的卸液量的计算值误差较大的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供一种卸液计量装置，包括第一压力传感器、第二压力传感器、卸液管路和控制系统；第一压力传感器用于测量卸液罐的气相空间的压力；第二压力传感器用于测量接收罐的气相空间的压力；卸液管路的进口端用于与卸液罐的液相空间相连通，且其出口端用于与接收罐的液相空间相连通；所述卸液管路上设有用于控制所述卸液管路的通断的卸液控制阀组件和用于测量流经所述卸液管路的低温液体的质量测量组件；所述卸液控制阀组件、所述质量测量组件、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均与所述控制系统电性连接；所述控制系统能够接收所述质量测量组件传送来的数据，进而计算出流经所述卸液管路的低温液体的质量。
优选地，所述质量测量组件包括用于测量流经所述卸液管路的低温液体的体积的体积流量计和用于测量流经所述卸液管路的低温液体的温度的温度传感器；所述体积流量计和所述温度传感器均与所述控制系统电性连接，且均设于所述卸液管路上；所述控制系统能够接收所述温度传感器传送来的温度数据，以计算出流经所述卸液管路的低温液体的密度，并能够接收所述体积流量计传送来的体积数据，进而计算出流经所述卸液管路的低温液体的质量。
优选地，所述卸液管路包括卸液支路和卸液软管；所述卸液支路的进口端用于与卸液罐的液相空间相连通；所述卸液支路上设有所述卸液控制阀组件和所述体积流量计；所述卸液软管的一端连通所述卸液支路的出口端，且所述卸液软管的另一端用于连通接收罐的液相空间。
优选地，所述质量测量组件为质量流量计；所述质量流量计能够向所述控制系统传送质量数据。
优选地，还包括回气管路；所述回气管路的进口端用于与接收罐的气相空间相连通，且其出口端用于与卸液罐的气相空间相连通；所述回气管路上设有用于控制所述回气管路的通断的回气控制阀组件；所述回气控制阀组件与所述控制系统电性连接；在所述第一压力传感器所测量的压力数据小于所述第二压力传感器所测量的压力数据时，所述控制系统驱使所述回气控制阀组件打开，使得接收罐内的低温气体在压差作用下通过回气管路流向卸液罐。
优选地，所述回气管路包括回气支路和回气软管；所述回气支路的出口端用于与卸液罐的气相空间相连通；所述回气支路上设有所述回气控制阀组件；所述回气软管的一端连通所述回气支路的进口端，且所述回气软管的另一端用于连通接收罐的气相空间。
优选地，所述回气支路包括用于连通卸液罐的气相空间的第一管线，以及位于第一管线和回气软管之间的第二管线；所述第一管线通过所述第二管线与所述回气软管相连通；所述第二管线上设有所述回气控制阀组件。
优选地，还包括增压管路；所述增压管路的进口端用于与卸液罐的液相空间相连通，且其出口端与所述第一管线的进口端相连通，进而与卸液罐的气相空间相连通；所述增压管路上设有用于将卸液罐中的低温液体汽化为低温气体的增压器，及用于控制所述增压管路的通断的增压控制阀组件；所述增压控制阀组件与所述控制系统电性连接。
优选地，所述卸液控制阀组件包括设于所述卸液管路上的卸液紧急切断阀，以及与所述控制系统电性连接的卸液电磁阀；所述卸液电磁阀与所述卸液紧急切断阀连接，以控制所述卸液紧急切断阀的开关；所述回气控制阀组件包括设于所述回气管路上的回气紧急切断阀，以及与所述控制系统电性连接的回气电磁阀；所述回气电磁阀与所述回气紧急切断阀连接，以控制所述回气紧急切断阀的开关；所述增压控制阀组件包括设于所述增压管路上的增压紧急切断阀，以及与所述控制系统电性连接的增压电磁阀；所述增压电磁阀与所述增压紧急切断阀连接，以控制所述增压紧急切断阀的开关。
优选地，所述第二压力传感器设于所述回气管路上，并位于所述回气控制阀组件的上游。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：第一压力传感器测量卸液罐内的压力，而第二压力传感器测量接收罐内的压力；卸液管路的进口端和出口端分别连通卸液罐的液相空间和接收罐的液相空间；卸液管路上设有用于控制卸液管路的通断的卸液控制阀组件和用于测量流经卸液管路的低温液体的质量测量组件；卸液控制阀组件和质量测量组件均与控制系统电性连接。当第一压力传感器所测量的压力数据大于第二压力传感器所测量的压力数据时，控制系统驱使卸液控制阀组件打开，使得卸液罐内的低温液体在压差作用下通过卸液管路流向接收罐；质量测量组件向控制系统传送数据，进而控制系统能够算出流经卸液管路的低温液体的质量，大大减小了卸液罐的卸液量的计算值误差。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作详细描述。
图1为本发明卸液计量装置优选实施例的结构示意图。
标号说明：1、卸液管路；11、卸液支路；111、卸液液相口；12、卸液软管；13、卸液控制阀组件；131、卸液紧急切断阀；132、卸液电磁阀；14、质量测量组件；141、体积流量计；142、温度传感器；2、回气管路；21、回气支路；211、第一管线；212、第二管线；213、卸液气相口；22、回气软管；23、回气控制阀组件；231、回气紧急切断阀；232、回气电磁阀；24、第二压力传感器；3、增压管路；31、增压器；32、增压控制阀组件；321、增压紧急切断阀；322、增压电磁阀；33、单向阀；4、第一压力传感器；5、控制系统；6、卸液罐；7、接收罐；71、液相支路；711、接收液相口；72、气相支路；721、接收气相口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种卸液计量装置，用于计算卸液罐向接收罐传输的卸液量。
其中，卸液罐6和接收罐7可采用固定式压力容器，也可采用罐车等移动式压力容器。请参阅图1，卸液罐6储存有低温液体，低温液体包括但不限于液化天然气、液氮、液氩、液氧等。接收罐7上设有液相支路71和气相支路72，液相支路71和气相支路72均穿出到接收罐7的外部。液相支路71的一端连通接收罐7的液相空间，且液相支路71的另一端设有接收液相口711。气相支路72的一端连通接收罐7的气相空间，且气相支路72的另一端设有接收气相口721。
本实施例中，卸液计量装置包括第一压力传感器4、第二压力传感器24、控制系统5、增压管路3、卸液管路1和回气管路2。
其中，卸液管路1和回气管路2相并联。卸液管路1的进口端用于与卸液罐6的液相空间相连通，且卸液管路1的出口端用于与接收罐7的液相空间相连通。回气管路2的进口端用于与接收罐7的气相空间相连通，且其出口端用于与卸液罐6的气相空间相连通。增压管路3的进口端用于与卸液罐6的液相空间相连通，且其出口端用于与卸液罐6的气相空间相连通。第一压力传感器4用于测量卸液罐6的气相空间的压力。第二压力传感器24用于测量接收罐7的气相空间的压力。第一压力传感器4和第二压力传感器24均与控制系统5电性连接。控制系统5布置于卸液管路1的外侧。
卸液管路1包括卸液支路11和卸液软管12。
卸液支路11的进口端用于与卸液罐6的液相空间相连通，且卸液支路11的出口端设有卸液液相口111。卸液支路11上设有用于控制卸液管路1的通断的卸液控制阀组件13和用于测量流经卸液管路1的低温液体的物理性质的质量测量组件14。
卸液控制阀组件13包括设于卸液支路11上的紧急切断阀，以及与卸液紧急切断阀131连接以控制卸液紧急切断阀131开关的卸液电磁阀132。
质量测量组件14包括用于测量流经卸液管路1的低温液体的体积的体积流量计141和用于测量流经卸液管路1的低温液体的温度的温度传感器142。体积流量计141和温度传感器142均与控制系统5电性连接，且均设于卸液支路11上。体积流量计141位于卸液控制阀组件13的下游，温度传感器142位于体积流量计141的下游，适用于卸液罐6采用移动式压力容器的情况。体积流量计141、温度传感器142和卸液电磁阀132均与控制系统5电性连接，以受控于控制系统5。
卸液软管12的一端与卸液液相口111可拆卸连接并连通卸液液相口111，且卸液软管12的另一端与接收液相口711可拆卸连接并连通接收液相口711。
回气管路2包括回气支路21和回气软管22。
回气支路21包括用于连通卸液罐6的气相空间的第一管线211，以及位于第一管线211和回气软管22之间的第二管线212。第一管线211通过第二管线212与回气软管22相连通。具体地，第一管线211的出口端连通卸液罐6的气相空间，且第一管线211的进口端与第二管线212的出口端相接并连通。第二管线212的进口端设有卸液气相口213。
第二管线212上设有用于控制回气管路2的通断的回气控制阀组件23。回气控制阀组件23包括设于第二管线212上的回气紧急切断阀231，以及与回气紧急切断阀231连接以控制回气紧急切断阀231开关的回气电磁阀232。回气电磁阀232与控制系统5电性连接，以受控于控制系统5。
回气软管22的一端与卸液气相口213可拆卸连接并连通卸液气相口213，且回气软管22的另一端与接收气相口721可拆卸连接并连通接收气相口721。
增压管路3的出口端与第一管线211的进口端相连通，且增压管路3的进口端连通卸液罐6的液相空间。增压管路3上设有单向阀33、位于单向阀33的上游的增压器31，及位于增压器31的上游的增压控制阀组件32。
增压器31用于将卸液罐的低温液体汽化为低温气体。单向阀33控制增压器31所汽化出的低温气体流向卸液罐的气相空间，并防止卸液罐中的低温气体进入增压器31中。
增压控制阀组件32包括设于增压管路3上的增压紧急切断阀321，以及与增压紧急切断阀321连接以控制增压紧急切断阀321开关的增压电磁阀322。增压电磁阀322与控制系统5电性连接，以受控于控制系统5。
第一压力传感器4设于卸液罐6上，以测量卸液罐6的气相空间的压力，获取卸液罐6的气相空间的压力数据。
第二压力传感器24设于第二管线212上，并通过第二管线212、回气软管22和气相支路72连通接收罐7的气相空间，以测量接收罐7的气相空间的压力，获取接收罐7的气相空间的压力数据。第二压力传感器24位于回气紧急切断阀231的上游。
本实施例的工作原理为：首先，将卸液软管12的两端分别连接卸液液相口111和接收液相口711，并将回气软管22的两端分别连接卸液气相口213和接收气相口721。启动控制系统5，控制系统5接收第一传感器和第二传感器所测量的数据，并将第一压力传感器4的数据和第二压力传感器24的数据进行对比，以将卸液罐6内的气相空间的压力与接收罐7内的气相空间的压力进行对比。
在第一压力传感器4所测量的数据小于第二压力传感器24所测量的数据时，控制系统5通过回气电磁阀232驱使回气紧急切断阀231打开，并通过卸液电磁阀132和增压电磁阀322驱使卸液紧急切断阀131和增压紧急切断阀321关闭，使得接收罐7内的低温气体在压差作用下通过气相支路72、回气软管22、第二管线212和第一管线211流向卸液罐6。
在第一压力传感器4所测量的数据不小于第二压力传感器24所测量的数据，且卸液罐6内的压力与接收罐7内的压力之间的差值小于第一设定值时，控制系统5通过增压电磁阀322驱使增压紧急切断阀321打开，使得增压器31将卸液罐6内的低温液体汽化为低温气体，进而该低温气体进入卸液罐6的气相空间中，以提高卸液罐6的气相空间的压力。值得一提的是，当卸液罐6的气相空间的压力值不小于卸液罐6的工作压力，或者卸液罐6内的压力与接收罐7内的压力之间的差值不小于第一设定值时，控制系统5通过增压电磁阀322驱使增压紧急切断阀321关闭。
在接收罐7内的气相空间的压力大于卸液罐6的气相空间的压力时，控制系统5通过卸液电磁阀132驱使卸液紧急切断阀131打开，卸液罐6中的低温液体经过体积流量计141和温度传感器142进入接收罐7中。
在卸液过程中，卸液罐6的气相空间的压力随低温液体的流出而减小，当卸液罐6的气相空间与接收罐7的气相空间的压力差小于第二设定值时，控制系统5通过增压电磁阀322驱使增压紧急切断阀321打开，增压器31工作，将低温液体汽化为低温气体，以增大卸液罐6的气相空间的压力，进而使得卸液罐6的气相空间与接收罐7的气相空间的压力差不小于第二设定值，此时，卸液紧急切断阀131仍处于打开状态，卸液罐6的低温液体仍流向接收罐7。第二设定值小于第一设定值。
控制系统5能够接收温度传感器142传送来的温度数据，利用低温液体的温度和密度的关系来计算出流经卸液管路1的低温液体的密度，并且控制系统5能够接收体积流量计141传送来的体积数据，而得到流经卸液管路1的低温液体的体积，进而利用该密度乘以该体积可计算出流经卸液管路1的低温液体的质量，通过累计算出总的卸液量。控制系统5通过回气紧急切断阀231的打开时间可计算出接收罐7向卸液罐6传输低温气体的回气时间，该回气时间乘以回气速度，可得到回气量。利用该总的卸液量减去回气量，最终得到实际的卸液量。值得一提的是，回气速度是按经验估算出来的数值。当然也可在回气管路2上设置体积流量计和温度传感器来得到回气量。
在其他未图示的实施例中，质量测量组件可采用质量流量计；质量流量计设于卸液支路上，并与控制系统电性连接，以向控制系统传送质量数据，适用于卸液罐采用固定式压力容器的情况。
本发明至少具有以下优点：
第一压力传感器4测量卸液罐6的气相空间的压力，而第二压力传感器24测量接收罐7的气相空间的压力；卸液管路1的进口端和出口端分别连通卸液罐6的液相空间和接收罐7的液相空间；卸液管路1上设有用于控制卸液管路1的通断的卸液控制阀组件13和用于测量流经卸液管路1的低温液体的物理性质的质量测量组件14；卸液控制阀组件13和质量测量组件14均与控制系统5电性连接。当第一压力传感器4所测量的压力数据大于第二压力传感器24所测量的压力数据时，即当卸液罐6内的压力大于接收罐7内的压力之间时，控制系统5驱使卸液控制阀组件13打开，使得卸液罐6内的低温液体在压差作用下通过卸液管路1流向接收罐7；质量测量组件14向控制系统5传送数据，进而控制系统5能够算出流经卸液管路1的低温液体的质量，大大减小了卸液罐6的卸液量的计算值误差。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
