CN109000148A - 船用lng燃料供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船用LNG燃料供应系统，包括用于储存LNG的燃料罐和设置于燃料罐一端用于向外供气的供气单元；船用LNG燃料供应系统还包括围护装置、加强装置以及至少两支座；支座沿燃料罐轴线方向间隔设置于所述燃料罐的底部，以支撑燃料罐；围护装置罩设于供气单元外并支撑供气单元；围护装置与燃料罐固定连接，并由燃料罐一端向外悬空延伸；加强装置设置于围护装置底部，并延伸至燃料罐的底部，与相近的支座连接固定；加强装置的底面高于支座的底面。本发明燃料罐、围护装置、支座通过加强装置连接为整体结构，具有良好的强度和刚度，围护装置悬空布置，减少布置于船舶上时船体基座的成本，满足空间紧凑船型的布置要求。

Description

船用LNG燃料供应系统

技术领域

本发明涉及船用燃料供应系统，特别涉及一种船用LNG燃料供应系统。

背景技术

为了航运业的节能减排，国际海事组织(IMO)要求从2010年7月1日开始降低燃油的硫含量。从2010年开始，燃油硫含量必须低于1％，从2020年开始降低到0.5％，该相关政策逐步推动了航运业的“油改气”进展。在近年国内也逐步开展了海运船舶用LNG燃料供应系统的研发，LNG燃料供气系统

现有的海运船舶用LNG燃料供气系统的常规结构包括燃料罐和供气单元，供气单元将燃料罐中的液体介质引出气化后向船舶发动机供气，其中，供气单元集成安装于一密封箱内。该供气系统在船舶上安装时，燃料罐和密封箱分别通过支座安装于船体甲板上。按相关规范要求，船舶上位于供气系统周围一定距离内的区域为危险区域，应将通舱开口和可能引起危险的设备布置在危险区域之外，而位于危险区域内的电气设备应满足相关防爆要求。因此，对于配备有LNG燃料供气系统的船舶而言，LNG燃料供气系统和其他船舶设备在船舶上的协同布置往往是个难题，特别是对于紧凑船型结构的船舶，LNG燃料供气系统的布置更是个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用LNG燃料供应系统，解决现有技术中船用LNG燃料供应系统在船舶上难以布置的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种船用LNG燃料供应系统，包括用于储存LNG的燃料罐和设置于燃料罐一端用于向外供气的供气单元；所述船用LNG燃料供应系统还包括围护装置、加强装置以及至少两支座；支座沿所述燃料罐轴线方向间隔设置于所述燃料罐的底部，以支撑所述燃料罐；围护装置罩设于所述供气单元外并支撑所述供气单元；所述围护装置与燃料罐固定连接，并由所述燃料罐一端向外悬空延伸；加强装置设置于所述围护装置底部，并延伸至所述燃料罐的底部，与相近的所述支座连接固定；所述加强装置的底面高于所述支座的底面。

较优地，所述加强装置包括沿所述围护装置周向间隔分布的多个轴向加强件，各轴向加强件沿所述围护装置轴线方向延伸，并与所述支座连接固定。

较优地，所述加强装置还包括多个加强圈；所述加强圈沿所述围护装置周向延伸，并连接相邻两所述轴向加强件；各加强圈分布于所述围护装置轴线方向的多个位置。

较优地，其中一所述轴向加强件连接于所述围护装置的最低位置，该轴向加强件内形成有容置腔，且该轴向加强件底部还连接有与该容置腔相通的排污管；所述围护装置底部设有漏液孔，所述漏液孔与所述容置腔相连通。

较优地，所述排污管连接于所述轴向加强件远离所述燃料罐的一端，并向远离所述燃料罐的方向延伸。

较优地，所述轴向加强件截面呈槽型，其槽型开口与所述围护装置外壁连接；所述容置腔由所述轴向加强件与所述围护装置外壁相围合而构成。

较优地，所述围护装置包括：筒壁，其两端开口，内部中空；所述筒壁的截面与所述燃料罐相适配，筒壁一端开口与所述燃料罐密封连接固定；端板，封堵于所述筒壁另一端开口处；支撑机构，设置于所述筒壁内部，用以支撑所述供气单元；操作平台，支撑于所述筒壁内，并围绕所述供气单元布置。

较优地，所述供气单元具有换热器，所述换热器上沿其高度方向间隔设置至少两组安装耳；所述支撑机构包括用于支撑所述换热器的换热器支撑座，所述换热器支撑座包括：支撑环，套设于所述换热器上，并与位于所述换热器上部的一组安装耳连接固定；立杆，沿所述支撑环周向间隔布置有多个；各立杆上端与支撑环连接固定，立杆下端支撑于所述筒壁底部；各立杆与所述换热器的其他组安装耳连接固定；拉杆，一端连接所述支撑环，另一端与所述筒壁侧部连接固定。

较优地，所述支座包括横向支板；所述横向支板沿所述燃料罐的横向延伸，横向支板的顶部与所述燃料罐底部的轮廓适配以支撑所述燃料罐；所述加强装置与所述横向支板的表面连接固定。

较优地，所述支座还包括吊耳；所述吊耳连接所述横向支板，并由所述横向支板的两侧沿所述燃料罐的横向向外突出延伸。

较优地，所述供气单元设置为相独立的两套，各供气单元分别与所述燃料罐内部连通，并分别具有用于向外供气的供气管路；两套供气单元沿所述围护装置横向间隔布置。

由上述技术方案可知，本发明至少具有如下优点和积极效果：本发明的船用LNG燃料供应系统中，罩设供气单元的围护装置由燃料罐的一端向外悬空延伸，并由加强装置与燃料罐及支座连接为整体结构，船用LNG燃料供应系统整体具有良好的强度和刚度，布置于船舶上时，整体通过支座支撑于船体基座上即可，支撑点少，减少船体基座的成本，与船体结构直接接触的面积小，满足空间紧凑的船型的布置要求。

附图说明

图1是本发明船用LNG燃料供应系统优选实施例的结构示意图。

图2是本发明船用LNG燃料供应系统优选实施例中围护装置底部的剖视图。

图3是本发明船用LNG燃料供应系统优选实施例中供气单元在围护装置内的布置示意图。

图4是本发明船用LNG燃料供应系统优选实施例中围护装置内部的结构示意图。

附图标记说明如下：1、燃料罐；2、支座；21、垫板；22、横向支板；23、底板；24、筋板；25、吊耳；3、围护装置；31、筒壁；311、漏液孔；32、端板；33、换热器支撑座；331、支撑环；332、立杆；333、拉杆；34、缓冲罐支撑座；35、操作平台；36、维护通道；37、梯子；4、加强装置；41、轴向加强件；42、加强圈；45、容置腔；46、排污管；47、排污阀门；5、供气单元；51、换热器；511、安装耳；512、安装耳；52、缓冲罐。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供一种船用LNG燃料供应系统，适用于海运船舶，用于向船舶发动机提供LNG燃料。

本发明较优实施例的船用LNG燃料供应系统大致包括燃料罐1、支座2、围护装置3、加强装置4及供气单元5。其中，供气单元5位于围护装置3内(参考图3)，图1中不可见。

燃料罐1用于储存LNG，其结构大致地包括筒体(图中未标号)和封闭筒体两端的封头(图中未标号)。

支座2数量为两个，沿燃料罐1轴线方向间隔地设置于燃料罐1筒体两端的底部，从而支撑燃料罐1。

本实施例中，支座2为鞍式支座，包括垫板21、横向支板22、底板23和筋板24。垫板21与燃料罐1筒体底部的周向轮廓适配，垫板21与筒体外壁贴合。横向支板22沿燃料罐1的横向延伸，横向支板22的顶部与垫板21的轮廓适配，支撑于垫板21的下表面，以支撑燃料罐1。底板23水平设置，连接于横向支板22的底部，用于与船舶的船体结构连接固定。筋板24数量为多个，间隔布置于垫板21与底板23之间，各筋板24的侧部还与横向支板22连接固定。

进一步地，本实施例的支座2上设有吊耳25，吊耳25连接横向支板22，并由横向支板22的两侧沿燃料罐1的横向向外突出延伸。经由该吊耳25，可对该船用LNG燃料供应系统整体进行吊装，吊耳25设置于支座2上，具有更好的强度。

围护装置3的外壳包括两端开口内部中空的筒壁31和封堵于筒壁31一端开口处的端板32。筒壁31的截面与燃料罐1筒体的截面适配，本实施例中，筒壁31外形呈圆柱状，截面为圆形，具有较好的强度和刚度，且无应力集中区域。筒壁31的另一端开口与燃料罐1密封连接固定，筒壁31内部形成封闭的空腔，从而容纳供气单元5。相对于燃料罐1而言，围护装置3由燃料罐1的一端向外悬空延伸。

加强装置4设置于围护装置3的筒壁31底部，并延伸至燃料罐1底部，与相近的支座2连接固定，使得围护装置3与燃料罐1形成整体，进一步加强围护装置3整体的强度和刚度。加强装置4的底面高于支座2的底面，即：当该船用LNG燃料供应系统安装于船舶上时，围护装置3仍为悬空状态。

本实施例中，加强装置4包括沿筒壁31周向间隔布置的多个轴向加强件41和分布于筒壁31轴向多个位置处的多个加强圈42。

图1所示结构中，其中一轴向加强件41设置于筒壁31底部的最低位置处，另外两个轴向加强件41对称地分布于前一轴向加强件41的两侧。各轴向加强件41均沿筒壁31轴线方向延伸，由靠近端板32处向燃料罐1方向延伸至较近的支座2处，与燃料罐1底部及支座2的横向支板22连接固定，而将围护装置3与燃料罐1连接为整体。

加强圈42沿筒壁31周向延伸，加强圈42垂直连接筒壁31，加强圈42的两端连接相邻两轴向加强件41，位于最外端的加强圈42连接三个轴向加强件41的端部。加强圈42将各轴向加强件41连接形成整体，起到进一步加强的作用。

参阅图2，较优地，各轴向加强件41为槽钢，其截面呈槽型，槽型开口面向筒壁31，并与筒壁31外表面连接固定。连接筒壁31最低位置处的轴向加强件41与筒壁31之间围合构成一容置腔45，该轴向加强件41底部还连接有与该容置腔45相通的排污管46，该排污管46连接于轴向加强件41远离燃料罐1的一端，并向远离燃料罐1的方向延伸，排污管46末端设有排污阀门47。筒壁31底部设有与容置腔45相通的漏液孔311，筒壁31内如有泄露的低温液体，即可经漏液孔311排入容置腔45内，与筒壁31内部形成隔离，液体还可进一步经排污管46引至安全区域排放，提高安全性。

参阅图3和图4，本实施例中，供气单元5具有相独立的两套，供气单元5主要包括换热器51、缓冲罐52以及相应的管路、阀件。换热器51通过管路与燃料罐1连通，将燃料罐1内的LNG引入该换热器51中进行加温气化为气体燃料，气体燃料在缓冲罐52中进行缓冲，而后通过供气管路向船舶发动机供气，供气管路上设置比例调节阀对气体流量和压力进行控制，管路上还设置流量计、压力计、温度计等，及时对燃料进行检测，以满足船用气体发动机持续稳定运行的要求。两套供气单元5可同时使用，或一备一用。

两套供气单元5在筒壁31内沿筒壁31横向间隔布置，并通过筒壁31内的支撑机构所支撑。

具体参阅图4，依据供气单元5的各组成部件的不同结构，支撑机构具有多种不同形式的结构，满足不同部分的安装需求。例如对应于供气单元5的换热器51和缓冲罐52，支撑机构分别对应地包括换热器支撑座33和缓冲罐支撑座34，换热器支撑座33对换热器51进行支撑，缓冲罐支撑座34对缓冲罐52进行支撑。

特别地，换热器51上部和下部分别设置有安装耳511和安装耳512，两组安装耳511、512均沿换热器51周向分布。对应于该换热器51，换热器支撑座33包括支撑环331、立杆332和拉杆333；立杆332沿支撑环331周向间隔布置有多个，立杆332上端与支撑环331连接固定，立杆332下端支撑于筒壁31底部；拉杆333一端连接支撑环331，另一端与筒壁31侧部连接固定，拉杆333设置为两个，两拉杆333之间具有夹角。支撑环331套设于换热器51上，并与换热器51上部的安装耳511通过紧固件连接固定，各立杆332的下部与换热器51下部的安装耳512通过紧固件连接固定。通过该换热器支撑座33可将换热器51与筒壁31底部、侧部均连接固定，有效避免换热器51的晃动，保证换热器51在筒壁31内安装的可靠性。立杆332和拉杆333采用槽钢构成。

仍然参阅图4，围护装置3在筒壁31内还设置有操作平台35，操作平台35支撑于筒壁31内，大致呈水平布置，以供操作人员作业。操作平台35围绕两套供气单元5布置，分布于供气单元5的两端以及两套供气单元5之间的间隔内。筒壁31顶部还设有维护通道36以及梯子37，以供操作人员进入筒壁31内部。

本发明的船用LNG燃料供应系统在布置于船舶上时，整体通过支座支撑于船体基座上即可，支撑点少，减少船体基座的成本，与船体结构直接接触的面积小，满足空间紧凑的船型布置要求。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种船用LNG燃料供应系统，包括用于储存LNG的燃料罐和设置于燃料罐一端用于向外供气的供气单元；其特征在于，所述船用LNG燃料供应系统还包括：

至少两支座，沿所述燃料罐轴线方向间隔设置于所述燃料罐的底部，以支撑所述燃料罐；

围护装置，罩设于所述供气单元外并支撑所述供气单元；所述围护装置与燃料罐固定连接，并由所述燃料罐一端向外悬空延伸；

加强装置，设置于所述围护装置底部，并延伸至所述燃料罐的底部，与相近的所述支座连接固定；所述加强装置的底面高于所述支座的底面。

2.根据权利要求1所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述加强装置包括沿所述围护装置周向间隔分布的多个轴向加强件，各轴向加强件沿所述围护装置轴线方向延伸，并与所述支座连接固定。

3.根据权利要求2所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述加强装置还包括多个加强圈；所述加强圈沿所述围护装置周向延伸，并连接相邻两所述轴向加强件；各加强圈分布于所述围护装置轴线方向的多个位置。

4.根据权利要求2所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，其中一所述轴向加强件连接于所述围护装置的最低位置，该轴向加强件内形成有容置腔，且该轴向加强件底部还连接有与该容置腔相通的排污管；

所述围护装置底部设有漏液孔，所述漏液孔与所述容置腔相连通。

5.根据权利要求4所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述排污管连接于所述轴向加强件远离所述燃料罐的一端，并向远离所述燃料罐的方向延伸。

6.根据权利要求4所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述轴向加强件截面呈槽型，其槽型开口与所述围护装置外壁连接；

所述容置腔由所述轴向加强件与所述围护装置外壁相围合而构成。

7.根据权利要求1所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述围护装置包括：

筒壁，其两端开口，内部中空；所述筒壁的截面与所述燃料罐相适配，筒壁一端开口与所述燃料罐密封连接固定；

端板，封堵于所述筒壁另一端开口处；

支撑机构，设置于所述筒壁内部，用以支撑所述供气单元；

操作平台，支撑于所述筒壁内，并围绕所述供气单元布置。

8.根据权利要求7所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述供气单元具有换热器，所述换热器上沿其高度方向间隔设置至少两组安装耳；

所述支撑机构包括用于支撑所述换热器的换热器支撑座，所述换热器支撑座包括：

支撑环，套设于所述换热器上，并与位于所述换热器上部的一组安装耳连接固定；

立杆，沿所述支撑环周向间隔布置有多个；各立杆上端与支撑环连接固定，立杆下端支撑于所述筒壁底部；各立杆与所述换热器的其他组安装耳连接固定；

拉杆，一端连接所述支撑环，另一端与所述筒壁侧部连接固定。

9.根据权利要求1所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述支座包括横向支板；所述横向支板沿所述燃料罐的横向延伸，横向支板的顶部与所述燃料罐底部的轮廓适配以支撑所述燃料罐；

所述加强装置与所述横向支板的表面连接固定。

10.根据权利要求9所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述支座还包括吊耳；所述吊耳连接所述横向支板，并由所述横向支板的两侧沿所述燃料罐的横向向外突出延伸。

11.根据权利要求1所述的船用LNG燃料供应系统，其特征在于，所述供气单元设置为相独立的两套，各供气单元分别与所述燃料罐内部连通，并分别具有用于向外供气的供气管路；两套供气单元沿所述围护装置横向间隔布置。