CN110431075A - 浮体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮体。该浮体具备：燃料罐(6)，将液化石油气以加压状态进行储存；及备用油罐(22)，从燃料罐(6)被供给液化石油气。浮体还具备：主机(4)，利用来自备用油罐(22)的液化石油气而被驱动；及供给管路(24)，将备用油罐(22)的液化石油气供给至主机(4)。浮体还具备：回流配管(27)，使供给至主机(4)的液化石油气的一部分回流到备用油罐(22)；及压力调整部(23)，以使所述备用油罐内的压力高于所述燃料罐内的压力的方式进行调整。浮体还具备将燃料罐(6)的液化石油气加压输送至备用油罐(22)的泵(21)。

Description

浮体

技术领域

该发明涉及一种浮体。

本申请根据2017年4月6日在日本申请的日本专利申请2017-075915号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

在船舶等浮体中，期望抑制排放二氧化碳或硫氧化物等大气污染物质。为了抑制这种大气污染物质的排放，有将液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG)作为燃料的方法。

在专利文献1中记载有一种燃料供给系统，其为了向处于压缩成高压的状态的引擎的缸内喷射燃料，以使气化的高压天然气成为比缸内高压的方式对液化天然气进行升压。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-104847号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

如专利文献1那样，在将液化气作为燃料的引擎的情况下，升压之后供给至引擎的高压高温的液化气的一部分会回流到升压之前的低压侧区域。但是，一旦供给至引擎的液化气由于维持高温，所以在返回到低压侧区域时，因其温度差而容易发生蒸发。若回流的液化气发生蒸发，则低压侧的配管等的内压上升而有可能导致大气释放(排气)，会浪费掉与该释放到大气中的量相应的量的燃料。当为了抑制上述内压的上升而对蒸发的液化气进行再液化时，需要再液化装置。但是，在船舶等浮体中，在空间上有限制，因此有可能因设置再液化装置而对载货空间或居住区等的大小带来影响。

该发明提供一种无需使用再液化装置并能够抑制燃料释放到大气中的浮体。

用于解决技术课题的手段

根据该发明的第一方式，浮体具备燃料罐、备用油罐、主机、供给管路、回流配管、压力调整部及泵。燃料罐将液化石油气以加压状态进行储存。备用油罐从所述燃料罐被供给所述液化石油气。主机利用来自所述备用油罐的所述液化石油气而被驱动。供给管路将所述备用油罐的所述液化石油气供给至所述主机。回流配管使供给至所述主机的所述液化石油气的一部分回流到所述备用油罐。压力调整部以使所述备用油罐内的压力高于所述燃料罐内的压力的方式进行调整。泵将所述燃料罐的所述液化石油气加压输送至所述备用油罐。

如此，通过泵从燃料罐向备用油罐加压输送液化石油气，通过压力调整部调整备用油罐内的压力，由此能够使备用油罐内的液化石油气的沸点高于燃料罐内的液化石油气的沸点。因此，经由供给管路从备用油罐供给至主机的高温的液化石油气的一部分经由回流配管回流而流入备用油罐时，能够抑制发生蒸发。

根据该发明的第二方式，第一方式所涉及的回流配管可以在包含其下游侧的端部的部分具备浸渍于所述备用油罐内的所述液化石油气中的热交换部。该热交换部使通过所述回流配管回流的所述液化石油气与所述备用油罐内的所述液化石油气进行热交换。

通过如此构成，能够使从主机回流的高温的液化石油气与备用油罐内的液化石油气进行热交换。即，在降低从主机回流的液化石油气的温度之后能够使其与备用油罐内的液化石油气合流。因此，能够更进一步抑制回流的液化石油气的蒸发。

根据该发明的第三方式，在第一或第二方式所涉及的浮体中，可以具备降低所述备用油罐的外表面温度的制冷装置。

通过如此构成，能够降低与从主机回流的高温的液化石油气进行了热交换的备用油罐内的液化石油气的温度。因此，能够抑制备用油罐内的液化石油气成为过热状态而发生气化。

发明效果

根据上述浮体，无需使用再液化装置并能够抑制燃料释放到大气中。

附图说明

图1是表示该发明的实施方式中的浮体的概略结构的图。

图2是表示该发明的实施方式中的浮体的燃料供给系统的概略结构的图。

具体实施方式

接着，根据附图对该发明的实施方式中的浮体进行说明。

关于该实施方式中的浮体，以运输液化石油气(LPG；liquefied petroleum gas)的LPG运输船为一例进行说明，但该发明也能够适用于LPG运输船以外的浮体。

图1是表示该发明的实施方式中的浮体的概略结构的图。另外，在图1中，以箭头示出船体2的船头尾方向，分别将船头侧设为“F”，将船尾侧设为“A”。

如图1所示，该实施方式中的作为浮体的船舶1具备船体2、货油舱3、引擎4、上部结构5及气体燃料罐6。

船体2具有一对舷侧7(图1中，仅示出右舷侧)、船底8及上甲板9。上甲板9为位于最上方的连续甲板，在该实施方式中的船体2中为露天甲板。在船体2的内部划分有货舱10和主机房11。另外，船体2在船尾2A的下方具备螺旋桨12和舵13。

货舱10为容纳货油舱3的空间。在该实施方式中例示的船舶1中，从船头2F朝向船尾2A排列而配置有多个(更具体而言为3个)货舱10。这些货舱10由分隔壁10a分别沿船头尾方向被划分。

主机房11为容纳引擎4的区域，配置于比货舱10更靠近船尾2A的一侧。主机房11配置于上部结构5的下方。该实施方式中的主机房11形成于形成双重底的内侧的底板14与形成于其一个上的甲板15之间。

货油舱3为能够储存液化石油气的载货用的罐。货油舱3在上述多个货舱10中分别容纳有各一个。即，货油舱3也与货舱10相同地沿船头尾方向排列而配置有多个。为了运输更多的液化石油气，货油舱3能够将液化石油气以进行制冷液化而减小了体积的状态进行储存。储存于这些货油舱3中的液化石油气也能够与用于船舶1航行的燃料区分而不作为用于船舶1航行的燃料进行使用。

引擎4能够将液化石油气作为燃料而被驱动。引擎4使螺旋桨12旋转而产生推力。引擎4容纳于上述主机房11中。引擎4的燃料并不仅限于液化石油气，也可以为液化石油气与其他燃料的并用(两用燃料(Bi Fuel))或混合(双燃料(Dual Fuel))等。引擎4并不限于驱动螺旋桨12的引擎。例如，也可以通过引擎4来驱动发电机。该引擎4能够使用储存于气体燃料罐6中的液化石油气而被驱动。

上部结构5形成于上甲板9上，并且具备船桥或居住区等。该上部结构5配置于在船头尾方向上成为比货舱10更靠船尾2A侧的位置且成为主机房11的上方的位置。

气体燃料罐6储存作为上述引擎4的燃料的液化石油气。在该实施方式中例示的气体燃料罐6设置于上甲板9上。更具体而言，气体燃料罐6设置于货舱10的上方的上甲板9上。气体燃料罐6成为能够将液化石油气以加压状态进行储存的加压式的容器(压力罐)。由此，气体燃料罐6能够将液化石油气在常温下维持为液体的状态。在该实施方式的船舶1中，例示气体燃料罐6为圆柱状的压力罐的、所谓的Type-C罐的情况，并且例示设置有2个的情况，但并不限于这些结构。气体燃料罐6以其长度方向与船头尾方向一致的姿势配置，但并不限于该姿势。

图2是表示该发明的实施方式中的浮体的燃料供给系统的概略结构的图。该实施方式中的燃料供给系统从气体燃料罐6向引擎4供给液化石油气，并且使供给至引擎4的液化石油气的一部分回流。

如图2所示，燃料供给系统200具备燃料移送配管20、第一升压泵21、备用油罐22、压力调整部23、燃料供给配管24、第二升压泵25、加热器26、回流配管27、控制阀28及制冷装置29。

燃料移送配管20为用于将气体燃料罐6内的液化石油气送入备用油罐22的配管。通过该燃料移送配管20，气体燃料罐6和备用油罐22被连接。

第一升压泵21将气体燃料罐6的液化石油气加压输送至备用油罐22。通过启动该第一升压泵21，能够使气体燃料罐6内的液化石油气流入备用油罐22。也可以将用于调整液化石油气的流量的流量调整阀(未图示)设置于燃料移送配管20的中途并以使备用油罐22的液面维持指定水准的方式调整流量调整阀。

备用油罐22临时储存经由燃料移送配管20而流入的液化石油气。该备用油罐22与上述气体燃料罐6相同地将液化石油气以加压状态进行储存，以使液化石油气能够维持液体的状态。该备用油罐22可以使用耐高压性能比气体燃料罐6高的压力容器，以耐于通过第一升压泵21升压的液化石油气的压力。

压力调整部23调整备用油罐22内的压力而使备用油罐22内的压力高于气体燃料罐6内的压力。作为该压力调整部23，例如当备用油罐22内的压力高于设定压力时，能够使用将备用油罐22内的气相进行大气排气的排气阀。

燃料供给配管24为将临时储存于备用油罐22中的液化石油气供给至引擎4的配管。该实施方式中的燃料供给配管24连接于从备用油罐22喷出液化石油气的燃料泵30。当备用油罐22的液面位于比引擎4或第二升压泵25更靠上方的位置时，有时也能够省略燃料泵30。

第二升压泵25设置于燃料供给配管24的中途。该第二升压泵25对备用油罐22的液化石油气进行升压(例如，从20bar左右升压至50bar左右)。

加热器26将通过第二升压泵25升压的液化石油气加热至指定温度(例如，摄氏50度左右)。

回流配管27为使供给至引擎4的液化石油气的一部分回流到备用油罐22的配管。该回流配管27的下游侧的端部31在备用油罐22的液相内开口。更具体而言，端部31配置于备用油罐22的底面22a附近，并且喷出从底面22a附近回流的液化石油气的一部分。在此，液化石油气的一部分是指在引擎4的缸中未燃烧的液体状态的液化石油气。

回流配管27在包含其下游侧的端部31的部分具备热交换部32。

热交换部32使通过回流配管27回流的液化石油气与备用油罐22内的液化石油气进行热交换。该实施方式中的热交换部32由导热性优异的金属等配管形成，回流的液化石油气在其内部流过。热交换部32浸渍于备用油罐22内的液化石油气的液相中。该热交换部32为了确保与备用油罐22的液相接触的面积而成为蛇行或弯曲的形状。在该实施方式中，例示出热交换部32从上方朝向下方形成为螺旋状的情况。

该热交换部32的配管长度被设为从引擎4回流的液化石油气的一部分在从端部31喷出为止能够与备用油罐22内的液化石油气充分进行热交换的长度。更具体而言，当从引擎4回流的液化石油气为摄氏70度左右时，热交换部32以在该液化石油气从端部31喷出为止能够降低至摄氏50度左右的长度形成。在热交换部32的外周面可以形成叶片等而增加表面积。

端部31配置于比热交换部32更靠下方的位置。由此，当回流的液化石油气为气液混合状态时，该液相因其自重而向端部31侧移动，因此能够使气相难以从端部31的开口喷出。

控制阀28调整经由回流配管27回流到备用油罐22的液化石油气的流量。换言之，控制阀28调整从引擎4回流的液化石油气的压力。控制阀28例如可以根据备用油罐22内的压力等进行调整。该实施方式中的控制阀28将回流的液化石油气的压力(例如，50bar左右)降低至备用油罐22内的液化石油气的允许压力程度。

制冷装置29降低备用油罐22的外表面温度。该实施方式中的制冷装置29例示出将水喷雾到备用油罐22的外表面而利用该气化热对备用油罐22的外表面进行制冷的情况。通过如此对备用油罐22的外表面进行制冷，能够夺取备用油罐22内的液化石油气的热量而降低温度。制冷装置29的结构只要能够对备用油罐22内的液化石油气进行制冷即可，并不限于上述结构。

因此，根据上述实施方式，通过第一升压泵21从气体燃料罐6向备用油罐22加压输送液化石油气。通过压力调整部23调整备用油罐22内的压力。由此，能够使备用油罐22内的液化石油气的沸点高于气体燃料罐6内的液化石油气的沸点。因此，在从备用油罐22经由燃料供给配管24供给至引擎4的高温的液化石油气的一部分回流而流入备用油罐22时，能够抑制液化石油气发生蒸发。

其结果，无需使用再液化装置并能够抑制燃料释放到大气中。

另外，由于回流配管27具备热交换部32，所以能够使从引擎4回流的高温的液化石油气与备用油罐22内的液化石油气进行热交换。因此，在降低从引擎4回流的液化石油气的温度之后能够使其与备用油罐22内的液化石油气合流。其结果，能够更进一步抑制回流的液化石油气的蒸发。

另外，能够降低与从引擎4回流的高温的液化石油气进行了热交换的备用油罐22内的液化石油气的温度。因此，能够抑制备用油罐22内的液化石油气成为过热状态而发生气化。

该发明并不限于上述实施方式的结构，在不脱离其宗旨的范围内能够进行设计变更。

例如，在上述实施方式中，对将气体燃料罐6配置于上甲板9上的情况进行了说明，但气体燃料罐6并不限于该配置，也可以配置于比上甲板9更靠下方的位置。

在上述实施方式中，作为浮体，以船舶1为一例进行了说明，但浮体并不限于船舶。例如，浮体也可以为发电用浮体或FSRU(Floating Storage and Re-gasification Unit(浮式再气化单元))等。

在上述实施方式中，对在回流配管27上设置热交换部32的情况进行了说明，但并不限于该结构。例如，当备用油罐22远离引擎4而配置，在回流的液化石油气的温度在到达备用油罐22之前能够通过自然散热而降低至与上述热交换部32相同程度时，可以省略热交换部32。

另外，当来自备用油罐22的外表面的自然散热充分时，可以省略制冷装置29。例如，可以在备用油罐22的表面设置散热用的叶片等。

产业上的可利用性

该发明能够适用于浮体。根据该发明，无需使用再液化装置并能够抑制燃料释放到大气中。

符号说明

1-船舶(浮体)，2-船体，3-货油舱，4-引擎(主机)，5-上部结构，6-气体燃料罐，7-舷侧，8-船底，9-上甲板，10-货舱，11-主机房，12-螺旋桨，13-舵，14-底板，15-甲板，20-燃料移送配管，21-第一升压泵(泵)，22-备用油罐，23-压力调整部，24-燃料供给配管(供给管路)，25-第二升压泵，26-加热器，27-回流配管，28-控制阀，29-制冷装置，30-燃料泵，31-端部，32-热交换部，200-燃料供给系统。

Claims (3)

1.一种浮体，其具备：

燃料罐，将液化石油气以加压状态进行储存；

备用油罐，从所述燃料罐被供给所述液化石油气；

主机，利用来自所述备用油罐的所述液化石油气而被驱动；

供给管路，将所述备用油罐的所述液化石油气供给至所述主机；

回流配管，使供给至所述主机的所述液化石油气的一部分回流到所述备用油罐；

压力调整部，以使所述备用油罐内的压力高于所述燃料罐内的压力的方式进行调整；及

泵，将所述燃料罐的所述液化石油气加压输送至所述备用油罐。

2.根据权利要求1所述的浮体，其中，

所述回流配管在包含其下游侧的端部的部分具备热交换器，所述热交换器浸渍于所述备用油罐内的所述液化石油气中并使通过所述回流配管回流的所述液化石油气与所述备用油罐内的所述液化石油气进行热交换。

3.根据权利要求2所述的浮体，其具备降低所述备用油罐的外表面温度的制冷装置。