一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器的制作方法

本发明涉及一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器，属于天然气存储技术领域。

背景技术：

LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然气)接收站一般承担着LNG的接收、存储及气化外输功能。由于LNG是低温流体，尽管LNG设备有良好的绝热措施，但在生产运行过程中不可避免的会产生一定量的BOG(Boiled Off Gas，蒸发气)，随着BOG数量的增加，LNG存储系统内的温度和压力会升高。如果LNG储罐内部压力高于系统设定的安全泄放压力，则会导致罐顶安全阀开启，直接泄放BOG到火炬系统燃烧，以稳定系统的压力。这种大量排放BOG的降压方式会造成天然气的巨大浪费。

因此，BOG处理系统是LNG接收站设计阶段中必须重点考虑的关键问题之一。目前LNG接收站处理BOG的方式主要有以下两种：1、BOG再冷凝技术，将BOG冷凝成LNG进行回收，这需要LNG接收站保持较高的外输流量需求；2、直接压缩技术，LNG储罐内的BOG经过低压压缩机和高压压缩机依次加压到管网传输所需的压力后，直接进入外输管道送至下游用户。此外，越来越多LNG接收站除了需向高压长输管网供气外，还需向中短距离的中压用户直接供气，因此一些LNG接收站将外输天然气分为高压(约9MPa)和中压(约4.0MPa)进行输送。中压天然气往往需由高压调至所需的压力后方能输送。

现有技术中，为回收BOG，LNG接收站通常设置中压、高压压缩机、再冷凝器，以及调压阀等设备，既需要能量以压缩BOG，又需要能量将天然气由高压调至中压，造成了设备投资高、能耗高、操作繁琐、工艺复杂等问题，且还存在工况需求的应用限制。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够使蒸发气再冷凝且结构简洁、工艺简单的用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于液化天然气引射低温蒸发气的引射器，其特征在于：包括一喷管，所述喷管的一端为进口端，另一端为出口端，所述喷管由进口端到出口端顺次设置一吸入室、一混合室和一扩压室，所述混合室为一平直管段，所述扩压室为一扩张管道，所述吸入室与混合室的连接处为一收缩管段；在所述喷管的进口端设置一向所述吸入室延伸的喷嘴，所述喷嘴采用收缩管结构；在所述吸入室的一侧设置一引射管。

所述混合室的长度为630mm，所述混合室的直径为79～80mm，所述扩压室的出口直径为120mm，所述扩压室的长度为293～295mm；所述喷嘴的出口直径为68mm，所述喷嘴的出口与所述混合室的轴向距离为94.8～95mm。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：LNG经过本发明的喷嘴进入喷管的内部，经过喷嘴内部减缩型的流道后由喷嘴出口喷出，进入吸入室；根据流体运动的伯努利方程可知，流速增加会使压力变小，因此，加速喷出的LNG可以在吸入室内形成低压，从而使BOG经过引射管被引射进入吸入室；LNG和BOG的混合流体在喷管的混合室内进行充分的混合和换热，BOG被LNG冷凝，之后流体进入扩压室，在扩压室内，流体的压力得到回升，将整个装置的压力损失控制在可接受的范围内；本发明能够实现BOG的再冷凝，无需设置再冷凝器、调压阀等设备，工艺过程简单、经济性突出。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的尺寸示意图；

图3是具体实例中引射器径向剖面的液相体积分数，其中横坐标表示的是引射器轴线的长度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括一喷管1，喷管1的一端为进口端，另一端为出口端，喷管1由进口端到出口端顺次设置一吸入室2、一混合室3和一扩压室4，其中，混合室3为一平直管段，扩压室4为一扩张管道，吸入室2与混合室3的连接处为一收缩管段。在喷管1的进口端设置一向吸入室2延伸的喷嘴5，喷嘴5采用收缩管结构。在吸入室2的一侧设置一引射管6。

在一个优选的实施例中，混合室3的长度为630mm，混合室3的直径为79～80mm，扩压室4的出口直径为120mm，扩压室3的长度为293～295mm；喷嘴5的出口直径为68mm，喷嘴3的出口与混合室3的轴向距离为94.8～95mm。

本发明的工作过程及原理如下：LNG经过本发明的喷嘴5进入喷管1的内部，经过喷嘴5内部减缩型的流道后由喷嘴5出口喷出，进入吸入室2。根据流体运动的伯努利方程可知，流速增加会使压力变小，因此，加速喷出的LNG可以在吸入室2内形成低压，从而使BOG经过引射管6被引射进入吸入室2。LNG和BOG的混合流体在喷管1的混合室内进行充分的混合和换热，BOG被LNG冷凝。之后流体进入扩压室4，在扩压室4内，流体的压力得到回升，将整个装置的压力损失控制在可接受的范围内。本发明能够实现BOG的再冷凝，无需设置再冷凝器、调压阀等设备，工艺过程简单、经济性突出。

下面结合一具体实施例详细描述本发明的工作流程：

某LNG来料压力为2.0MPaG，温度为-160℃，在此压力和温度下的LNG处于过冷状态，BOG压力为0.025MPaG，温度为-140℃。随着LNG进入本发明引射器，BOG被吸入本发明引射器并被处于过冷状态的LNG吸收。吸收的BOG可完全被LNG冷凝，本发明引射器的引射系数，即被引射流体BOG的质量流量与引射流体LNG质量流量的比值，为23.4％，该接收站BOG的最大小时产生量为165t/h，控制LNG的流量为705.0t/h时即可将接收站BOG最大小时产生量处理完毕，混合出口LNG压力为1MPa。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。