CN105745427A - 用于将燃料供应到船的发动机的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种用于将燃料供应到船的发动机的设备和方法。用于将燃料供应到船的发动机的设备包含：高压泵，其使液化天然气(LNG)加压并且将加压的LNG供应到发动机；液压电动机，其驱动高压泵；以及润滑油泵，其将润滑油供应到高压泵。

Description

用于将燃料供应到船的发动机的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种使用液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)作为燃料的船，且更确切地说涉及一种用于将燃料供应到船的发动机的设备和方法以及一种用于调节将LNG供应到发动机的高压泵的速度的设备和方法。
背景技术
近年来，在燃烧已在相关技术中用作船中的各种发动机的燃料的重油、船用柴油(marinedieseloil，MDO)等的情况下，由于排气中包含的各种有害材料而引起环境污染的严重性增加，使得已经加强对使用例如重油等石油作为燃料的船的各种发动机的调节并且逐渐增加用于满足此调节的成本。
因此，已提出一种船作为上述问题的解决方案并且已研发此船的多种技术，所述船不使用例如重油、MDO等的石油作为燃料或使用最小量的重油或MOD作为燃料并且使用例如液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)、液化石油气(liquefiedpetroleumgas，LPG)、压缩天然气(compressednaturalgas，CNG)、二甲醚(di-methylether，DME)等清洁燃料，所述清洁燃料是气体燃料。
由于LNG是可燃气体，因此存在可燃气体将被引入到装载或使用LNG的船舶结构中的可能性的区域被标示为危险区，并且防爆装置已用于所述危险区中，使得在可能在一些情况下发生引入可燃气体时不会发生爆炸或火灾。
具体来说，在使用LNG作为燃料的主发动机(mainengine，MEGI)的情况下，需要高压(200巴至300巴)供应条件，并且使用高压泵和高压汽化器来满足此条件。
为了驱动高压泵，可以使用电动机或液压电动机。然而，美国海岸警卫队(UnitedStateCoastGuard，USCG)已将存在高压泵的区域定义为防爆区以禁止电动机用于此区域，并且已定义为在高压泵与电动机之间安装分隔壁，以便使用电动机。因此，在使用电动机的情况下，存在应单独地安装分隔壁的问题。另外，应将润滑油供应到高压泵，以便长时间平稳地驱动驱动部分。
同时，在主发动机的情况下，近年来需要可以由LNG以低速以及高速驱动的燃料供应系统，这意味着可以显著可变地驱动发动机的负载。
就燃料供应系统而言，系统应进行配置以便根据主发动机的负载可变地满足燃料供应量。为了根据发动机所需的燃料量供应燃料，应调节高压泵的速度。安装电动机以驱动高压泵。根据相关技术，安装电动机和变频驱动器(variablefrequencydrive，VFD)，并且VFD调节供应到电动机的频率以调节电动机的速度。
然而，USCG已将存在高压泵的区域定义为防爆区以禁止电动机用于此区域，并且已定义为在高压泵与电动机之间安装分隔壁，以便使用电动机。因此，在使用电动机的情况下，存在应单独地安装分隔壁的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目标是提供一种用于将燃料供应到船的发动机的设备，所述设备能够在不含用于将电力和润滑油供应到高压泵的附加装置的情况下小型化和照亮用于将燃料供应到发动机并且安装在防爆区中的所有装置，以及一种用于使用所述设备将燃料供应到船的发动机的方法。
本发明的另一个目标是提供一种用于调节高压泵的速度的设备，所述设备能够在不含附加装置的情况下小型化和照亮将燃料供应到发动机并且安装在防爆区中的所有装置，以及一种用于使用所述设备调节高压泵的速度的方法。
技术解决方案
根据本发明的示范性实施例，提供一种用于将燃料供应到船的发动机的设备，所述设备包含：高压泵，其使液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)加压并且将所述加压的LNG供应到所述发动机；液压电动机，其驱动所述高压泵；以及润滑油泵，其将润滑油供应到所述高压泵。
用于将燃料供应到船的发动机的设备可以进一步包含将石油供应到液压电动机的第一液压动力单元和第二液压动力单元，其中在第一液压动力单元不可操作的情况下操作第二液压动力单元。
第一液压动力单元可以通过其上安装第一关闭阀的第一液压管线连接到液压电动机，第二液压动力单元可以通过其上安装第二关闭阀的第二液压管线连接到液压电动机，并且第一关闭阀可以在操作第一液压动力单元的情况下打，开且第二关闭阀可以在操作第二液压动力单元的情况下打开。
用于将燃料供应到船的发动机的设备可以进一步包含压力计，所述压力计安装在第一液压管线中并且测量所述第一液压管线的压力。
用于将燃料供应到船的发动机的设备可以进一步包含驱动润滑油泵的润滑电动机。
用于将燃料供应到船的发动机的设备可以进一步包含将石油供应到润滑电动机的第三液压动力单元和第四液压动力单元，其中在第三液压动力单元不可操作的情况下操作第四液压动力单元。
第三液压动力单元可以通过其上安装第三关闭阀的第三液压管线连接到润滑电动机，第四液压动力单元可以通过其上安装第四关闭阀的第四液压管线连接到润滑电动机，并且第三关闭阀可以在操作第三液压动力单元的情况下打开，且第四关闭阀可以在操作第四液压动力单元的情况下打开。
用于将燃料供应到船的发动机的设备可以进一步包含液压动力单元，所述液压动力单元将石油供应到液压电动机和润滑电动机。
液压动力单元可以通过其上安装压力调节阀的液压管线连接到润滑电动机，并且压力调节阀可以是调节供应到润滑电动机的石油量的阀门。
根据本发明的另一示范性实施例，提供一种用于将燃料供应到船的发动机的设备，所述设备包含：高压泵，其使LNG加压并且将所述加压的LNG供应到所述发动机；液压电动机，其驱动所述高压泵；第一液压动力单元，其将石油供应到所述液压电动机；以及第二液压动力单元，其在所述第一液压动力单元不可操作的情况下将石油供应到所述液压电动机。
第一液压动力单元可以通过其上安装第一关闭阀的第一液压管线连接到液压电动机，第二液压动力单元可以通过其上安装第二关闭阀的第二液压管线连接到液压电动机，并且第一关闭阀可以在操作第一液压动力单元的情况下打，开且第二关闭阀可以在操作第二液压动力单元的情况下打开。
用于将燃料供应到船的发动机的设备可以进一步包含压力计，所述压力计安装在第一液压管线中并且测量所述第一液压管线的压力。
根据本发明的再另一示范性实施例，提供一种用于调节船的高压泵的速度的设备，所述设备包含：液压电动机，其在调节所述高压泵的所述速度时驱动所述高压泵；液压动力单元，其包含定量式液压泵以及将石油存储于其中的储槽并且调节供应到所述液压电动机的石油的量以调节所述液压电动机的所述速度；以及再循环阀，其使通过定量式液压泵从储槽传送的石油的一部分能够再次流至储槽。
再循环阀可以安装在液压动力单元内部。
再循环阀可以安装在液压动力单元外部。
高压泵可以使LNG加压并且将所述加压的LNG供应到发动机。
根据本发明的又再另一示范性实施例，提供一种用于调节船的高压泵的速度的方法，所述方法包含：使用定量式液压泵将存储于储槽中的石油朝向连接到液压电动机的液压管线传送；调节安装在从所述液压管线分支的液压管线上的再循环阀以调节供应到所述液压电动机的石油的量，由此调节所述液压电动机的速度；以及使所述高压泵的所述速度能够取决于所述液压电动机的所述速度的调节而进行调节。
定量式液压泵和储槽可以包含于液压动力单元中并且再循环阀可以安装在所述液压动力单元内部。
定量式液压泵和储槽可以包含于液压动力单元中并且再循环阀可以安装在所述液压动力单元外部。
高压泵可以使LNG加压并且将所述加压的LNG供应到发动机。
有利效果
根据本发明的示范性实施例，用于将燃料供应到船的发动机的设备使用不产生电火花的液压电动机作为安装在危险区中的高压电动机的驱动源，由此可以小型化和照亮所有装置，并且用于将燃料供应到船的发动机的设备在不含附加装置的情况下安装在防爆区中，由此可以将电力和润滑石油供应到高压泵。
另外，根据本发明的示范性实施例，提供一种额外的液压动力单元，由此可以甚至在运行的液压动力单元中发生故障的情况下一直驱动高压泵，而不产生额外的延迟。
此外，根据本发明的示范性实施例，使用一个液压动力单元将液压压力供应到润滑电动机和液压电动机，由此可以减少单独附加装置的数目。
另外，用于调节船的高压泵的速度的设备使用不产生电火花的液压电动机作为安装在危险区中的高压电动机的驱动源，由此可以小型化和照亮所有装置，并且用于调节船的高压泵的速度的设备在不含附加装置的情况下安装在防爆区中，由此可以调节所述高压泵的速度。
附图说明
图1是根据本发明的示范性实施例的展示用于将燃料供应到船的发动机的设备的实例的视图。
图2是根据本发明的示范性实施例的展示用于将燃料供应到船的发动机的设备的另一实例的视图。
图3是根据本发明的示范性实施例的展示用于将燃料供应到船的发动机的设备的再另一实例的视图。
图4是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的设备的实例的视图。
图5是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的设备的另一实例的视图。
图6是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的设备的再另一实例的视图。
图7是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的方法的实例的流程图。
图8是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的方法的另一实例的流程图。
图9是根据本发明的示范性实施例的展示由液压电动机驱动的可燃材料传送设备的实例的视图，以及。
图10是根据本发明的示范性实施例的展示由液压电动机驱动的可燃材料传送设备的另一实例的视图。
具体实施方式
下文参考附图详细描述本发明的示范性实施例。首先应注意，在为每一附图中的组件提供参考标号时，相同组件将由相同参考标号表示，即使这些组件在不同附图中说明。此外，在描述本发明的示范性实施例时，将不详细描述众所周知的功能或构造，因为这些众所周知的功能或构造可能会不必要地混淆对本发明的理解。
一般来说，在从船中排出的废气中氮氧化物(nitrogenoxide，NOx)和硫氧化物(sulfuroxide，SOx)已由国际海事组织控制。近年来，二氧化碳的排放也已经得到控制。具体来说，通过1997年的防止船舶污染国际公约(protocolofthepreventionofmarinepollutionfromships，MARPOL)调节氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)，并且在过去长达8年的时间之后的2005年5月符合对氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的调节的实施要求，使得对氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的调节目前已实现为强制性规则。
因此，已引入用于减少氮氧化物的(nitrogenoxide，NOx)排放量的各种方式，以便满足上述规则。其中已开发和使用一种用于包含船等船舶结构(例如，液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)船)的高压天然气喷射式发动机，例如，MEGI发动机。MEGI发动机已突出作为环境友好的下一代发动机，与具有相同输出水平的柴油发动机相比，该MEGI发动机可以将污染物二氧化碳的排放量减少23％或更多，将污染物氮化合物的排放量减少80％或更多以及将污染物硫化合物的排放量减少95％或更多。
如上所述的MEGI发动机可以安装在船或例如各个工厂等的船舶结构中，所述船例如将LNG存储在耐受极低温的储罐中以及运载LNG的LNG船。在这种情况下，天然气用作发动机的燃料，并且取决于发动机的负载，在发动机中需要大约200巴至400巴(绝对压力)的高燃气供应压力。
可以在MEGI发动机直接连接到推进器以进行推进的状态中使用所述MEGI发动机。为此目的，MEGI发动机配置有以低速旋转的二冲程发动机。也就是说，MEGI发动机是低速二冲程高压天然气喷射式发动机。
由于存在高压泵的区域是防爆区，因此使用电动机操作高压泵是非常危险的。另外，应将润滑油供应到高压泵，以便长时间平稳地驱动高压泵的驱动部分。因此，在本发明的示范性实施例中，使用液压电动机驱动高压泵，并且使用润滑电动机和润滑油泵将润滑油供应到高压泵。
图1是根据本发明的示范性实施例的展示用于将燃料供应到船的发动机的设备的实例的视图；以及图2是根据本发明的示范性实施例的展示用于将燃料供应到船的发动机的设备的另一实例的视图。
如图1和图2中所示，根据本发明的示范性实施例的用于将燃料供应到船的发动机的设备经配置以包含：高压泵170，其使液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)加压并且将加压的LNG供应到发动机；液压电动机120，其驱动高压泵170；润滑油泵140，其将润滑油供应到高压泵170；以及润滑电动机110，其驱动润滑油泵140。
液压电动机120连接到高压泵170以驱动高压泵170。驱动轴连接在液压电动机120与高压泵170之间，并且液压电动机120的驱动力可以通过驱动轴传送到高压泵170。
由于存在高压泵170的区域是可能发生爆炸的危险区，因此可能引起火花的用电装置不可以安装在危险区中以确保安全。因此，在本发明的示范性实施例中，在不将电动机安装在危险区中的情况下，液压电动机120而不是电动机用作高压泵170的驱动设备，这在维护和空间利用方面是有利的。
液压动力单元130是将石油供应到液压电动机120以便驱动液压电动机120的装置。
液压动力单元130包含液压泵131和储槽132。储槽132是将石油存储于其中的储罐。如图1和图2中所示，液压电动机120和储槽132通过液压管线彼此连接，并且液压泵131安装在液压管线上，石油通过所述液压管线从储槽132流至液压电动机120。液压泵131将存储于储槽132中的石油供应到液压电动机120，并且石油驱动液压电动机120，接着再次通过液压管线流至储槽132。
润滑油泵140将润滑油供应到高压泵170。润滑油泵140将存储于润滑油储槽150中的润滑油供应到高压泵170，并且由于从高压泵170排出的润滑油的温度升高，因此从高压泵170排出的润滑油在冷却器160中使用冷的冷却剂来冷却，接着再次进入润滑油储槽150中。
润滑油泵140通过润滑电动机110驱动。驱动轴连接在润滑电动机110与润滑油泵140之间，并且润滑电动机110的驱动力可以通过驱动轴传送到润滑油泵140。
润滑电动机110通过由液压动力单元130供应到其上的石油驱动。
如图1和图2所示，润滑电动机110和液压动力单元130的储槽132通过液压管线彼此连接，并且液压泵131安装在液压管线上，石油通过所述液压管线从储槽132流至润滑电动机110。液压泵131将存储于储槽132中的石油供应到润滑电动机110，并且石油驱动润滑电动机110，接着再次通过液压管线流至储槽132。
如图1所示，润滑电动机110和液压电动机120中的每一个可以连接到两个液压动力单元130。
也就是说，由于液压电动机120连接到两个液压动力单元130，因此在两个液压动力单元130中的一个可能由于故障等不操作的情况下，操作两个液压动力单元130中的另一个以将石油供应到液压电动机120，使得通常可以连续地操作液压电动机120。
另外，由于润滑电动机110也连接到两个液压动力单元130，因此在两个液压动力单元130中的一个可能由于故障等不操作的情况下，操作两个液压动力单元130中的另一个以将石油供应到润滑电动机110，使得通常可以连续地操作润滑电动机110。
如图1所示，关闭阀180安装在将液压电动机120和液压动力单元130连接到彼此的液压管线以及将润滑电动机110和液压动力单元130连接到彼此的液压管线中的每一个液压管线上。当操作连接到其上安装对应关闭阀180的液压管线的液压动力单元130时，打开对应关闭阀180，并且当不操作连接到其上安装对应关闭阀180的液压管线的液压动力单元130时，关闭对应关闭阀180。
也就是说，在第一液压动力单元130和第二液压动力单元130连接到液压电动机120的情况下，在操作第一液压动力单元130的周期期间，打开安装在连接到第一液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180，并且当在第一液压动力单元130中发生故障时，关闭安装在连接到第一液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180以及打开安装在连接到第二液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180，使得操作第二液压动力单元130。
另外，压力计190安装在液压管线上以感测在液压动力单元130中是否已发生故障。压力计190包含压力传输器191和压力指示器192。压力传输器191测量液压管线的压力且将测量到的压力传输到压力指示器192，并且压力指示器192指示接收到的压力。当由压力计190指示的压力超过正常范围时，判定已在运行的液压动力单元130中发生故障，安装在连接到运行中的液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180被关闭，并且安装在连接到另一液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180被打开，由此可以操作另一液压动力单元130。
如图2所示，润滑电动机110和液压电动机120可以连接到一个液压动力单元130。当润滑电动机110和液压电动机120从如图2所示的一个液压动力单元130中接收石油时，所安装的液压动力单元130数目减少，使得附加装置可以减少，由此可以简化系统配置。
此处，由于润滑电动机110需要的石油量少于液压电动机120所需的石油量，因此压力调节阀(pressureregulatingvalve，PRV)193安装在连接到润滑电动机110的液压管线上以调节供应到润滑电动机的石油的量。
图3是根据本发明的示范性实施例的展示用于将燃料供应到船的发动机的设备的再另一实例的视图。
如图3所示，根据本发明的示范性实施例的用于将燃料供应到船的发动机的设备经配置以包含：高压泵170，其使LNG加压并且将加压的LNG供应到发动机；液压电动机120，其驱动高压泵170；以及两个液压动力单元130，其将石油供应到液压电动机120。
液压电动机120连接到高压泵170以驱动高压泵170。驱动轴连接在液压电动机120与高压泵170之间，并且液压电动机120的驱动力可以通过驱动轴传送到高压泵170。
液压动力单元130是将石油供应到液压电动机120以便驱动液压电动机120的装置。
液压动力单元130包含液压泵131和储槽132。储槽132是将石油存储于其中的储罐。如图3所示，液压电动机120和储槽132通过液压管线彼此连接，并且液压泵131安装在液压管线上，石油通过所述液压管线从储槽132流至液压电动机120。液压泵131将存储于储槽132中的石油供应到液压电动机120，并且石油驱动液压电动机120，接着再次通过液压管线流至储槽132。
如图3所示，液压电动机120可以连接到两个液压动力单元130。
也就是说，由于液压电动机120连接到两个液压动力单元130，因此在两个液压动力单元130中的一个可能由于故障等不操作的情况下，操作两个液压动力单元130中的另一个以将石油供应到液压电动机120，使得通常可以连续地操作液压电动机120。
如图3所示，关闭阀180安装在将液压电动机120和液压动力单元130连接到彼此的液压管线上。当操作连接到其上安装对应关闭阀180的液压管线的液压动力单元130时，打开对应关闭阀180，并且当不操作连接到其上安装对应关闭阀180的液压管线的液压动力单元130时，关闭对应关闭阀180。
也就是说，在第一液压动力单元130和第二液压动力单元130连接到液压电动机120的情况下，在操作第一液压动力单元130的周期期间，打开安装在连接到第一液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180，并且当在第一液压动力单元130中发生故障时，关闭安装在连接到第一液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180以及打开安装在连接到第二液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180，使得操作第二液压动力单元130。
另外，压力计190安装在液压管线上以感测在液压动力单元130中是否已发生故障。当由压力计190指示的压力超过正常范围时，判定已在运行的液压动力单元130中发生故障，安装在连接到运行中的液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180被关闭，并且安装在连接到另一液压动力单元130的液压管线上的关闭阀180被打开，由此可以操作另一液压动力单元130。
由于MEGI发动机的负载是可变的，因此应调节将燃料供应到发动机的高压泵的速度，并且由于存在高压泵的区域是防爆区，因此使用电动机操作高压泵时是危险的。因此，在本发明的示范性实施例中，提供一种使用液压电动机调节高压泵的速度的方法。
图4是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的设备的实例的视图；图5是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的设备的另一实例的视图；以及图6是根据本发明的示范性实施例的用于调节船的高压泵的速度的设备的再另一实例的视图。
如图4至图6所示，根据本发明的示范性实施例的用于调节船的高压泵的速度的设备经配置以包含液压电动机210和液压动力单元220。
液压电动机210连接到高压泵250以驱动高压泵250，同时调节高压泵250的速度。驱动轴连接在液压电动机210与高压泵250之间，并且液压电动机210的驱动力可以通过驱动轴传送到高压泵250。
高压泵250通过高压汽化器将LNG供应到发动机。然而，由于发动机所需的LNG的量是可变的，因此高压泵250的速度应该要能够被调节。因此，在本发明的示范性实施例中，调节液压电动机210的速度以调节高压泵250的速度。
由于存在高压泵250的区域是可能发生爆炸的危险区，因此可能引起火花的用电装置不可以安装在危险区中以确保安全。因此，在本发明的示范性实施例中，在不将电动机安装在危险区中的情况下，液压电动机210而不是电动机用作高压泵250的驱动设备，这在维护和空间利用方面是有利的。
液压动力单元220调节供应到液压电动机210的石油的量以调节液压电动机210的速度，所述液压动力单元是将石油供应到液压电动机210以便驱动液压电动机210的装置。
液压动力单元220包含液压泵221或222以及储槽223。储槽223是将石油存储于其中的储罐。如图4至图6所示，液压电动机210和储槽223通过液压管线240和241彼此连接，并且液压泵221或222安装在液压管线240上，石油通过所述液压管线从储槽223流至液压电动机210。液压泵221或222将存储于储槽223中的石油供应到液压电动机210，并且石油驱动液压电动机210，接着再次通过液压管线241流至储槽223。
此处，为了调节液压电动机210的速度，应调节供应到液压电动机210的石油的量。
在图4和图5中，定量式液压泵221安装在液压动力单元220中，并且安装从液压管线240分支的液压管线242和再循环阀230，石油通过所述液压管线240从储槽223流至液压电动机210并且所述液压管线再次连接到储槽。也就是说，定量式液压泵221连续地泵送定量的石油，并且调节再循环阀230以调节供应到液压电动机210的石油的量。例如，当液压电动机210的速度增加时，关闭再循环阀以使大量石油能够供应到液压电动机210，当液压电动机210的速度减小时，打开再循环阀以使大量石油能够流至液压管线242，由此使少量石油能够供应到液压电动机210。此处，调节阀门的开度，由此可以调节供应到液压电动机210的石油的量。
图4是展示再循环阀安装在液压动力单元220外部的情况的视图，以及图5是展示再循环阀安装在液压动力单元220内部的情况的视图。
如图4所示，在工作人员使用包含定量式液压泵221但不具有安装在其中的再循环阀的液压动力单元220的情况下，他/她单独地将再循环阀230安装在液压动力单元220外部，由此可以调节供应到液压电动机210的石油的量。
或者，如图5所示，工作人员可以使用液压动力单元220，所述液压动力单元包含定量式液压泵221并且具有安装在其中的再循环阀230。
图6展示液压动力单元220包含变量式液压泵222的情况。在图6中，调节变量式液压泵222以通过变量式液压泵222调节从储槽223泵送的石油的量，由此可以调节供应到液压电动机210的石油的量。
接下来将参考图7和图8描述根据本发明的示范性实施例的用于调节船的高压泵的速度的方法。图7是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的方法的实例的流程图；以及图8是根据本发明的示范性实施例的展示用于调节船的高压泵的速度的方法的另一实例的流程图。
图7展示用于通过调节图4和图5所示的船的高压泵的速度的设备调节船的高压泵的方法。
如图7所示，通过液压泵221朝向液压管线240传送液压动力单元220的储槽223中的石油(S410)。此处，由于液压泵221是定量式液压泵，因此所述液压泵朝向液压管线240连续地传送定量的石油。
随后，调节再循环阀230以调节供应到液压电动机210的石油的量(S420)。此处，再循环阀230可以如图4所示安装在液压动力单元220外部或者如图5所示安装在液压动力单元220内部。也就是说，定量式液压泵221连续地传送定量的石油，并且调节再循环阀230以调节供应到液压电动机210的石油的量。例如，当液压电动机210的速度增加时，关闭再循环阀以使大量石油能够供应到液压电动机210，当液压电动机210的速度减小时，打开再循环阀以使少量石油能够供应到液压电动机210。此处，调节阀门的开度，由此可以调节供应到液压电动机210的石油的量。
随后，取决于石油的量的调节来调节液压电动机210的速度(S430)，取决于液压电动机210的速度的调节来调节高压泵250的速度(S440)。
图8展示用于通过调节图6所示的船的高压泵的速度的设备调节船的高压泵的方法。
如图8所示，将储槽中的石油供应到液压电动机210，同时通过液压泵222调节石油的量(S510)。此处，由于液压泵222是变量式液压泵，因此对所述液压泵进行调节，由此可以调节供应到液压电动机210的石油的量。
随后，取决于石油的量的调节来调节液压电动机210的速度(S520)，取决于液压电动机210的速度的调节来调节高压泵250的速度(S530)。
接下来将参考图9和图10描述根据本发明的示范性实施例的通过液压电动机驱动的可燃材料传送设备。图9和图10中展示的可燃材料传送设备可与图1到图3展示的用于将燃料供应到发动机的设备结合。
图9是根据本发明的示范性实施例的展示由液压电动机驱动的可燃材料传送设备的实例的视图。图9所示的根据本发明的示范性实施例的可燃材料传送设备包含：加压构件10，所述加压构件安装在加压区1内的传送管2中并且使可燃材料加压以在传送管2内在一个方向上传送可燃材料；以及液压电动机20，所述液压电动机是与加压构件10一起安装在加压区1内并且驱动加压构件10的驱动构件。
作为加压构件10，泵可以用于传送液态可燃材料(例如，LNG)的情况，并且压缩机可以用于传送气态可燃材料(例如，天然气(BOG))的情况。
由于作为泵室或压缩机室的加压区1是由于可燃材料的渗漏而可能出现爆炸的区域，因此可能引起火花的用电装置不可以安装在加压区中以确保安全。由于液压电动机20不使用电力，因此所述液压电动机可以安装在加压区1中。
如上所述，液压电动机代替电动机用作驱动构件，用于驱动安装在加压区1中的加压构件10(例如，泵、压缩机等)，由此可以在不将电动机安装在由于可燃材料的渗漏而可能出现爆炸的加压区1中的情况下提供在维护和空间利用方面有利的可燃材料传送设备和方法。
驱动轴21连接在液压电动机20与加压构件10之间，并且液压电动机20的驱动力可以通过驱动轴21传送到加压构件10。
在图9所示的根据本发明的示范性实施例的可燃材料传送设备中，润滑油泵40和润滑油泵液压电动机50与液压电动机20一起安装在加压区1中，所述润滑油泵将润滑油供应到安装在加压区1中的液压电动机20，所述润滑油泵液压电动机驱动润滑油泵40。
为了平稳地驱动液压泵20，在操作的相应组件之间需要润滑。另外，由于作为可燃材料的LNG的温度在室温下是大致-163℃的极低温，因此加压构件10的温度变得非常低。因此，紧密地安装到加压构件10并且通过驱动轴21连接到加压构件10的液压电动机20也可能受低温的影响。在环境温度低的情况下，由于润滑油的粘度增加，因此存在将无法很好地执行润滑的风险，使得可能需要润滑油的循环。
由于根据本发明的示范性实施例的液压电动机20通过驱动轴21连接到使可燃材料加压的加压构件10，因此与润滑油在液压电动机20中淤塞的结构相比，循环润滑油的结构是更优选的。为此目的，润滑油泵40和润滑油泵液压电动机50分别安装在加压区1内与加压构件10和液压电动机20间隔开的位置处。
类似于驱动轴21连接在液压电动机20与加压构件10之间，使得液压电动机20的驱动力可以传送到加压构件10，驱动轴51连接在润滑油泵液压电动机50与润滑油泵40之间，使得润滑油泵液压电动机50的驱动力可以传送到润滑油泵40。
为了在包含于液压电动机20中的组件之间润滑，润滑油可以通过从润滑油泵40延伸到液压电动机20的润滑油供应管线41供应到液压电动机20中，并且可以通过从液压电动机20延伸到润滑油泵40的润滑油返回管线42返回到润滑油泵40。
同时，可以通过已安装在船舶结构中的液压产生设备简单地执行工作流体到液压电动机20和润滑油泵液压电动机50的供应。然而，根据本发明的示范性实施例，安装专用液压产生设备53，其用于驱动使可燃材料加压的加压构件10的液压电动机20以及驱动润滑油泵40的润滑油泵液压电动机50，使得液压电动机20和润滑油泵液压电动机50可以接收工作流体。
专用液压产生设备53包含：第一液压泵24，其将工作流体供应到液压电动机20；第二液压泵54，其将工作流体供应到润滑油泵液压电动机50；以及储槽52，其将工作流体存储于其中。
可以包含具有相同规格的两个液压泵作为液压产生设备53中的第一液压泵24以预防发生故障。
存储在储槽52中的工作流体可以通过第一液压泵24加压，通过第一供应管线25供应到液压电动机20以操作液压电动机20，随后通过第一返回管线26再次返回到储槽52。必要时，通过第一返回管线26返回的部分或全部工作流体可以直接朝向第一供应管线25的第一液压电动机24的上部部分供应，而无需穿过储槽52。
另外，存储于储槽52中的工作流体可以通过第二液压泵54加压，通过第二供应管线55供应到润滑油泵液压电动机50以操作润滑油泵液压电动机50，随后通过第二返回管线56再次返回到储槽52。必要时，通过第二返回管线56返回的部分或全部工作流体可以直接朝向第二供应管线55的第二液压泵54的上部部分供应，而无需穿过储槽52。
根据本发明的示范性实施例，可以安装第一排出管线27，其在排放液压电动机20中的所有工作流体以维护液压电动机20时使用。第一排出管线27可以从液压电动机20，具体来说，液压电动机20的下端部分延伸到储槽52或液压产生设备53的外部部分。第一排出管线27具有安装于其上的阀门28，并且阀门28仅在执行排放工作时打开，由此朝向例如储槽52排放液压电动机20中的工作流体。
另外，根据本发明的示范性实施例，可以安装第二排出管线57，其在排放润滑油泵液压电动机50中的所有工作流体以维护润滑油泵液压电动机50时使用。第二排出管线57可以从润滑油泵液压电动机50，具体来说，润滑油泵液压电动机50的下端部分延伸到储槽52或液压产生设备53的外部部分。第二排出管线57具有安装于其上的阀门58，并且阀门58仅在执行排放工作时打开，由此朝向例如储槽52排放润滑油泵液压电动机50中的工作流体。
根据本发明的示范性实施例的液压电动机20和润滑油泵液压电动机50可以是速度可变的变速液压电动机。在使用变速液压电动机的情况下，不需要使用单独的减速设备。因此，与需要例如减速齿轮等的减速设备的电动机相比，变速液压电动机占据较小安装空间并且在维护方面更有利。
图10是根据本发明的示范性实施例的展示由液压电动机驱动的可燃材料传送设备的另一实例的视图。
图10所示的根据本发明的示范性实施例的可燃材料传送设备包含：加压构件10，所述加压构件安装在加压区1内的传送管2中并且使可燃材料加压以在传送管2内在一个方向上传送可燃材料；以及液压电动机20，所述液压电动机是与加压构件10一起安装在加压区1内并且驱动加压构件10的驱动构件。
作为加压构件10，泵可以用于传送液态可燃材料(例如，LNG)的情况，并且压缩机可以用于传送气态可燃材料(例如，天然气(BOG))的情况。
由于作为泵室或压缩机室的加压区1是由于可燃材料的渗漏而可能出现爆炸的区域，因此可能引起火花的用电装置不可以安装在加压区中以确保安全。由于液压电动机20不使用电力，因此所述液压电动机可以安装在加压区1中。
如上所述，液压电动机代替电动机用作驱动构件，用于驱动安装在加压区1中的加压构件10(例如，泵、压缩机等)，由此可以在不将电动机安装在由于可燃材料的渗漏而可能出现爆炸的加压区1中的情况下提供在维护和空间利用方面有利的可燃材料传送设备和方法。
驱动轴21连接在液压电动机20与加压构件10之间，并且液压电动机20的驱动力可以通过驱动轴21传送到加压构件10。
与图9所示的示范性实施例不同，图10所示的根据本发明的示范性实施例的可燃材料传送设备将用于驱动液压电动机20的工作流体用作供应到液压电动机20的润滑油。因此，图10所示的可燃材料传送设备不需要图9所示的润滑油泵40和润滑油泵液压电动机50。
同时，可以通过已安装在船舶结构中的液压产生设备简单地执行工作流体到液压电动机20的供应。然而，根据本发明的示范性实施例，安装驱动使可燃材料加压的加压构件10的液压电动机20以及用于将润滑油供应到液压电动机20的专用液压产生设备53，使得液压电动机20可以接收工作流体和润滑油。
专用液压产生设备53包含：第一液压泵24，其将工作流体供应到液压电动机20；第二液压泵54，其将工作流体作为润滑油供应到液压电动机20；以及储槽52，其将工作流体存储于其中。
可以包含具有相同规格的两个液压泵作为液压产生设备53中的第一液压泵24以预防发生故障。
存储在储槽52中的工作流体可以通过第一液压泵24加压，通过第一供应管线25供应到液压电动机20以操作液压电动机20，随后通过第一返回管线26再次返回到储槽52。必要时，通过第一返回管线26返回的部分或全部工作流体可以直接朝向第一供应管线25的第一液压电动机24的上部部分供应，而无需穿过储槽52。
另外，存储在储槽52中的工作流体可以通过第二液压泵54加压，通过第二供应管线55作为润滑油供应到液压电动机20，随后通过第二返回管线56再次返回到储槽52。必要时，通过第二返回管线56返回的部分或全部工作流体可以直接朝向第二供应管线55的第二液压泵54的上部部分供应，而无需穿过储槽52。
根据本发明的示范性实施例，可以安装第一排出管线27，其在排放液压电动机20中的所有工作流体以维护液压电动机20时使用。第一排出管线27可以从液压电动机20，具体来说，液压电动机20的下端部分延伸到储槽52或液压产生设备53的外部部分。第一排出管线27具有安装于其上的阀门28，并且阀门28仅在执行排放工作时打开，由此朝向例如储槽52排放液压电动机20中的工作流体。
另外，根据本发明的示范性实施例，可以安装润滑油排出管线67，其在排放用于液压电动机中的所有润滑油以维护液压电动机20时使用。润滑油排出管线67可以从液压电动机20，具体来说，液压电动机20中的润滑油循环部分延伸到储槽52或液压产生设备53的外部部分。润滑油排出管线67具有安装于其上的阀门68，并且阀门68仅在执行排放工作时打开，由此朝向例如储槽52排放液压电动机20中的作为润滑油的工作流体。
根据本发明的示范性实施例的液压电动机20可以是速度可变的变速液压电动机。在使用变速液压电动机的情况下，不需要使用单独的减速设备。因此，与需要例如减速齿轮等的减速设备的电动机相比，变速液压电动机占据较小安装空间并且在维护方面更有利。
已在上文说明性地描述本发明的精神。所属领域的技术人员应了解，在不脱离本发明的基本特征的情况下可以进行各种修改和改变。因此，本发明中揭示的示范性实施例不限于本发明的精神，而是用于描述本发明的精神。本发明范围不限于这些示范性实施例。本发明的范围应通过以上权利要求书解释并且应解释等效于以上权利要求书的所有精神均处于本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于将燃料供应到船的发动机的设备，其特征在于包括：
高压泵，所述高压泵使液化天然气(LNG)加压并且将加压的所述LNG供应到所述发动机；
液压电动机，所述液压电动机驱动所述高压泵；以及
润滑油泵，所述润滑油泵将润滑油供应到所述高压泵。
2.根据权利要求1所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，还包括将石油供应到所述液压电动机的第一液压动力单元和第二液压动力单元，
其中在所述第一液压动力单元不可操作的情况下操作所述第二液压动力单元。
3.根据权利要求2所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，其中所述第一液压动力单元通过其上安装第一关闭阀的第一液压管线连接到所述液压电动机，
所述第二液压动力单元通过其上安装第二关闭阀的第二液压管线连接到所述液压电动机，以及
在操作所述第一液压动力单元的情况下打开所述第一关闭阀，并且在操作所述第二液压动力单元的情况下打开所述第二关闭阀。
4.根据权利要求3所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，还包括压力计，所述压力计安装在所述第一液压管线中并且测量所述第一液压管线的压力。
5.根据权利要求1所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，还包括驱动所述润滑油泵的润滑电动机。
6.根据权利要求5所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，还包括将石油供应到所述润滑电动机的第三液压动力单元和第四液压动力单元，
其中在所述第三液压动力单元不可操作的情况下操作所述第四液压动力单元。
7.根据权利要求6所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，其中所述第三液压动力单元通过其上安装第三关闭阀的第三液压管线连接到所述润滑电动机，
所述第四液压动力单元通过其上安装第四关闭阀的第四液压管线连接到所述润滑电动机，以及
在操作所述第三液压动力单元的情况下打开所述第三关闭阀，并且在操作所述第四液压动力单元的情况下打开所述第四关闭阀。
8.根据权利要求5所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，还包括液压动力单元，所述液压动力单元将石油供应到所述液压电动机和所述润滑电动机。
9.根据权利要求8所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，其中所述液压动力单元通过其上安装压力调节阀的液压管线连接到所述润滑电动机，以及
所述压力调节阀是调节供应到所述润滑电动机的石油量的阀门。
10.一种用于将燃料供应到船的发动机的设备，其特征在于包括：
高压泵，所述高压泵使LNG加压并且将加压的所述LNG供应到所述发动机；
液压电动机，所述液压电动机驱动所述高压泵；
第一液压动力单元，其将石油供应到所述液压电动机；以及
第二液压动力单元，其在所述第一液压动力单元不可操作的情况下将石油供应到所述液压电动机。
11.根据权利要求10所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，其中所述第一液压动力单元通过其上安装第一关闭阀的第一液压管线连接到所述液压电动机，
所述第二液压动力单元通过其上安装第二关闭阀的第二液压管线连接到所述液压电动机，以及
在操作所述第一液压动力单元的情况下打开所述第一关闭阀，并且在操作所述第二液压动力单元的情况下打开所述第二关闭阀。
12.根据权利要求11所述的用于将燃料供应到船的发动机的设备，还包括压力计，所述压力计安装在所述第一液压管线中并且测量所述第一液压管线的压力。
13.一种用于调节船的高压泵的速度的设备，其特征在于包括：
液压电动机，其驱动所述高压泵，同时调节所述高压泵的所述速度；
液压动力单元，其包含定量式液压泵和将石油存储于其中的储槽并且调节供应到所述液压电动机的石油的量以调节所述液压电动机的速度；以及
再循环阀，其使通过所述定量式液压泵从所述储槽传送的所述石油的一部分能够再次流至所述储槽。
14.根据权利要求13所述的用于调节船的高压泵的速度的设备，其中所述再循环阀安装在所述液压动力单元内部。
15.根据权利要求13所述的用于调节船的高压泵的速度的设备，其中所述再循环阀安装在所述液压动力单元外部。
16.根据权利要求13至15中任一项权利要求所述的用于调节船的高压泵的速度的设备，其中所述高压泵使LNG加压并且将加压的所述LNG供应到发动机。
17.一种用于调节船的高压泵的速度的方法，其特征在于包括：
使用定量式液压泵朝向连接到液压电动机的液压管线传送存储于储槽中的石油；
调节安装在从所述液压管线分支的液压管线上的再循环阀以调节供应到所述液压电动机的石油的量，由此调节所述液压电动机的速度；以及
使所述高压泵的所述速度能够取决于所述液压电动机的速度的调节而进行调节。
18.根据权利要求17所述的用于调节船的高压泵的速度的方法，其中所述定量式液压泵和所述储槽包含于液压动力单元中，以及
所述再循环阀安装在所述液压动力单元内部。
19.根据权利要求17所述的用于调节船的高压泵的速度的方法，其中所述定量式液压泵和所述储槽包含于液压动力单元中，以及
所述再循环阀安装在所述液压动力单元外部。
20.根据权利要求17至19中任一项权利要求所述的用于调节船的高压泵的速度的方法，其中所述高压泵使LNG加压并且将加压的所述LNG供应到发动机。
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