CN111322176A - 一种可靠性高的船用lng供气输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种可靠性高的船用LNG供气输送系统，包括潜液泵，小型立式储液罐，气化器，加热器，高压泵，以及输送管道。潜液泵将LNG输送至立式储液罐，储液罐的LNG一路排至高压泵用于高压供气，另一路排至气化器，气化为NG再送回立式储液罐上部。储液罐上部的NG可输送至NG加热器，加热后用于低压供气。本发明的输送系统，可以保障高压泵LNG供应的可靠性，同时对NG起到增压稳压的功能，从而提高LNG供气系统输送的可靠性。

Description

一种可靠性高的船用LNG供气输送系统
技术领域
本发明涉及船用设备技术领域，具体是关于船用LNG供气系统的输送模块。
背景技术
目前IMO排放法规关于氮氧化物的要求越来越严格，2016年在控制区实施Tierm要求，传统的柴油机必须增加尾气后处理装置，或者从燃料源头入手，比如使用以液化天然气（以下简称LNG）作为燃料的双燃料发动机。双燃料发动机的供气系统根据其进气压力的不同分为高压供气系统和低压供气系统，船舶上可同时配套高低压供气系统，为主机，发电机组和锅炉提供燃料。常用供气系统的输送模块，潜液泵直接输送LNG到高压泵和低压气化器，需要两台潜液泵，若潜液泵输送流量不及时，还会导致高压泵产生真空状态。本发明会从系统角度解决这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船用LNG高/低压供气系统输送过程中更经济可靠的方案，提高LNG输送的可靠性，且设备投资更低。
本发明为船用LNG供气系统提供更可靠的输送功能，包括潜液泵，一个小型立式储液罐，液位传感器，压力传感器，气化器，加热器，输送管路。潜液泵安装在低温卧式储罐内部，经输送管路将LNG输送至小型立式储液罐，储液罐内下部为液态LNG，上部为具有一定压力的气态天然气（以下简称NG）。罐内下部的液态燃料再通向高压泵进行加压处理，最终供向高压燃气用气设备。罐内上部的气态燃料经管道通向所述加热器，最终供向低压燃气设备。这个立式储液罐一方面可为高压供气系统的高压泵提供稳定的LNG流量，另一方面为低压供气系统提供稳定的NG。
优选的，立式储液罐具有三个出液口，两个进液口，两个出气口，一个进气口。三个出液口分别与气化器、高压泵及泄放口相连。其中一个进液口与潜液泵相连，潜液泵运送LNG进入储液罐；高压泵上设置有溢流阀，高压泵回液通过另一个进液口返回储液罐。两个出气口分别与加热器及泄放口相连。NG经过加热后供应向用气设备。
优选的，立式储罐内设置有液位传感器和压力传感器。液位传感器检测罐内LNG液位高度，将信号传递给潜液泵，从而调整潜液泵输送的流量，使罐内LNG储量保持在一定范围内。压力传感器检测罐内天然气的压力，将信号传递给气化器管路上的阀门，调整阀门开度，从而调整LNG气化量，使罐内NG压力保持在设定值。
潜液泵连接着储液罐的一个进液口，将LNG从大型低温储罐中送至立式储液罐，传输的流量由储液罐的液位传感器控制，使储液罐内LNG量保持在罐容积的2/3。
气化器连接着储液罐的一个出液口，出液口到气化器之间有压力调节阀，该阀由罐内压力传感器控制其开度，从而达到控制LNG气化量的目的。气化出的NG通过储液罐顶部的进气口回到储液罐，保证储液罐内NG的压力恒定。具有一定压力的NG通过一个出气口输送至加热器，将NG加热至用气设备需要的温度。
高压泵连接着储液罐的另一个出液口，储液罐内有足够的LNG供高压泵吸入，LNG经高压泵加压后有部分LNG余留，会通过另一个进液口返回至储液罐。
本发明的有益效果为：常用高/低压供气系统为了提高可靠性，需要两台潜液泵对高压泵和气化器输送LNG，且LNG气化后需要压缩机对其增调压，相比之下，本发明是用一台潜液泵将LNG输送至一个立式储液罐，该装置可以保障高压泵有稳定的LNG供应，保障加热器有稳定的NG输入供应，并且对储液罐内NG有增调压的功能。该发明可帮助输送系统节省一台潜液泵，同时提高LNG供气系统输送模块的可靠性。
附图说明
图1是本发明在高低压供气系统输送模块的示意图。
1-加热器，2、4-出气口，3、5-进液口，6-进气口，7-潜液泵，9-液位传感器，10-信号控制器，11-气化器12-调节阀，13、14、15-排液口，16-高压泵，18- LNG，19-立式储液罐，20-压力传感器，21-NG。
具体实施方式：
为更进一步阐述本发明的功能，以下结合附图对本发明的具体实施方式，详细说明如下。
如图1所示，大型卧式低温储罐内部设有潜液泵7，将LNG通过进液口5进入立式储液罐19底部，进液口5的管道较长，延伸至立式储液罐19底部，以防罐内LNG翻腾剧烈挥发产生过多NG影响罐内压力。立式储液罐19的液位传感器9通过信号控制器10向潜液泵7发送控制信号，当液位达到设定值时，潜液泵7的流量减小，当液位到上限时，潜液泵7则停止工作，反之亦然，使立式储液罐19内的LNG液位保持在约2/3的高度。
立式储液罐19底部的排液口13与气化器11之间设置有压力调节阀12，LNG 经气化器11气化为NG再通过进气口6返回储液罐上部；立式储液罐19内NG压力会随着LNG气化量的增多而升高，立式储液罐19内的压力传感器20通过信号控制器10向压力调节阀12发送控制信号，调整其开度，从而调整LNG气化量，使立式储液罐19内部的NG压力维持在稳定的范围。
立式储液罐19中的LNG流经底部的排液口15，输送至高压泵16进行增压，进而完成后续的高压气化。高压泵16回流的LNG可通过进液口3就近进入立式储液罐19。
立式储液罐19内部的具有一定压力的NG通过出气口2输送至加热器，将NG21加热到用气设备要求的温度并输向低压缓冲罐，进而完成低压供气。
立式储液罐19中上部约1/3是NG21，下部2/3是通过潜液泵输送进来的LNG18，并且储液罐19的顶部和底部均预留了泄放口，所述泄放口通过安全阀控制，LNG通过底部的排液口14泄放，NG通过顶部的出气口4泄放。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其做出种种变化。

Claims (7)

1.一种可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，包括潜液泵、立式储液罐、输送管路、高压泵、加热器和卧式储液罐；潜液泵设置在卧式储液罐内，潜液泵通过输送管路连接到立式储液罐底部；所述立式储液罐上设置有若干出气孔、进气孔、进液孔和出液孔，所述加热器通过管路与所述出气孔连接，加热器通过管路连接到低压用气设备上；所述高压泵通过管路与出液孔连接，高压泵通过管路连接到高压用气设备上。
2.根据权利要求1所述的可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，所述立式储液罐上设置有三个出液口，两个进液口，两个出气口和一个进气口。
3.根据权利要求2所述的可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，还包括液位传感器、信号控制器和调节阀；所述液位传感器设置在立式储液罐内，液位传感器与信号控制器信号连接，信号控制器与所述潜液泵信号连接，通过预先设定的液位数值控制潜液泵工作。
4.根据权利要求3所述的可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，立式储液罐内液态天然气保持在2/3的高度。
5.根据权利要求4所述的可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，还包括气化器和压力传感器，所述压力传感器设置在立式储液罐内侧的上部，所述气化器的一端通过管道与其中一个出液孔连接，气化器的另一端通过管道与其中一个进气孔连接，达到立式储液罐内气态天然气压力恒定的效果。
6.根据权利要求5所述的可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，还包括安全阀，在其中一个出气孔和其中一个出液孔上分别安装安全阀。
7.根据权利要求1至6任一项所述的可靠性高的船用LNG供气输送系统，其特征在于，所述高压泵上设置有溢流阀，所述溢流阀通过管路连接到其中一个进液孔上。
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