CN112923238A - 一种可快速换装的lng动力船燃料罐箱 - Google Patents

一种可快速换装的lng动力船燃料罐箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，包括：燃料罐箱框架、以及设置在所述燃料罐箱框架内的LNG低温储气罐，所述燃料罐箱框架的上端六个角落处分别设有第一固定连接孔，燃料罐箱框架的底部六个角落处分别设有第二固定连接孔；所述动力船的甲板上设有预埋锁扣件，所述燃料罐箱框架放置在船体上后，其底部六个角处的第二固定连接孔与所述预埋锁扣件对接后通过双头螺栓锁具实现相对锁定。本发明可换装的LNG动力船燃料罐箱可与船舶分离并可快速连接，且满足船舶LNG燃料供应的加注方式，解决了现有船舶加注困难且加注站审批手续繁琐、安全风险大等问题。

Description

一种可快速换装的LNG动力船燃料罐箱
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，具体是一种可快速换装的LNG动力船燃料罐箱。
背景技术
天然气作为一种清洁、高效的气体燃料，由于其在环境影响、能源效率等方面的显著特点，已成为21世界经济发展的重要能源。液化天然气（LNG）技术的发展伴随着能源技术、低温技术、材料技术等进步，从而广泛应用于汽车、船舶、飞机、火车等交通运输工具及冷能利用等领域。
国内LNG燃料水上加注方式总体上可分为四类：
第一类、槽车-船加注方式（TTS）
即通过运输LNG的槽车对停泊在港口的船载LNG固定气罐直接充装。槽车和船载气罐间通过一根特制的低温软管传输LNG，也有用挠性连接臂的，一般来讲现有双燃料改装船该种形式加注方式加注时间约1小时。
TTS加注方式的优点是灵活、加注设施设备投资底、可远距运输LNG，这对LNG舱容较小的船舶很适用。但TTS加注方式对公众风险较大，关键是操作者是槽车司机，而不是专业的LNG加注工，他不可能像专业加注工一样熟悉加注安全要求。
第二类、岸站-船加注方式（PTS）
即通过设置在内河水域固定码头上的LNG储罐向前来加气的船载LNG固定气罐直接充装。码头储罐和船载气罐间通过低温管路或软管传输LNG。为了克服汛期、枯水期水位落差，可考虑结合趸船或设置多阶不同高程的平台，以布置LNG低温管路，完成加注。
该加注方式能够准确掌握LNG加注速度和容量，满足大、小船东的加注需求，效率高、安全性好。但灵活性比“槽车-船加注方式”差，且布点稀少，供气保障率底。
第三类、趸船-船加注方式（也称便携式液罐传输）
即通过设置在内河水域固定位置趸船上的LNG储罐向前来加气的船载LNG固定气罐直接充装。该加注方式与“岸站-船加注方式”相似，优缺点相近，但存在潜的泄漏风险。
第四类、加注船-船加注方式（STS）
即通过移动式加注船对船载LNG固定气罐直接充装。该加注方式在燃料储量、充装速度、充装位置上有较大的灵活性，但与“岸站-船加注方式”、“趸船-船加注方式”相比，存在加注船频繁移动、靠港、航行间船舶碰撞等潜在风险。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种可与船舶分离并可快速连接，且满足船舶LNG燃料供应的加注方式，在船舶燃料罐LNG使用完毕后，将燃料罐整体从船上卸下来，更换新的燃料罐，解决了现有船舶加注困难且加注站审批手续繁琐、安全风险大等问题。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下的技术方案：
一种可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，包括：
燃料罐箱框架、以及设置在所述燃料罐箱框架内的LNG低温储气罐，所述燃料罐箱框架的上端六个角落处分别设有第一固定连接孔，燃料罐箱框架的底部六个角落处分别设有第二固定连接孔；
所述动力船的甲板上设有预埋锁扣件，所述燃料罐箱框架放置在船体上后，其底部六个角处的第二固定连接孔与所述预埋锁扣件对接后通过双头螺栓锁具实现相对锁定；
所述双头螺栓锁具包括：同轴从上往下顺序连接的第一螺杆、光杆和第二螺杆，其中第一螺杆上螺纹旋接有第一卡接臂和螺母，第二螺杆上旋接有第二卡接臂。
所述卡接臂上设有卡槽，所述预埋锁扣件上设有与所述卡槽相配合的凸起。
所述的燃料罐箱的罐壁上设有燃料供气口、热水循环水进口、热水循环水出口、氮气吹扫接口、冷箱进风口、冷箱出风口和压力释放口，其中，所述燃料供气口、热水循环水进口、热水循环水出口和氮气吹扫接口均安装有第一快速连接装置；
所述冷箱进风口和冷箱出风口上安装有第二快速连接装置；
所述压力释放口上连接法兰；
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰均通过软管与船舶上的燃料管系连接；
供气系统以及相关阀门仪表传感器，集成在LNG动力船燃料罐箱内。
所述LNG动力船燃料罐箱放置于船舶尾部的开敞甲板处。
所述LNG低温储气罐的内部设有汽化器、缓冲罐、可燃气体探测器和火灾报警器，所述可燃气体探测器和火灾报警器均与安全检测系统信号连接。
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰均封闭在所述燃料罐箱框架内部。
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰的连接处下方均设置集液盘。
所述燃料罐箱框架的外形尺寸与标准集装箱式的外形尺寸相同。
还包括若干个水雾喷头及水雾管路，若干个水雾喷头通过水雾管路相互连接；若干个水雾喷头的喷射面积覆盖所述燃料罐箱框架。
所述LNG低温储气罐上设有可开启或关闭的气密门，所述气密门上设有液相充装口和气相回气口。
有益效果：
第一．本发明提供的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，可与船舶分离并可快速连接，且满足船舶LNG燃料供应的加注方式，在船舶燃料罐LNG使用完毕后，将燃料罐整体从船上卸下来，更换新的燃料罐，解决了现有船舶加注困难且加注站审批手续繁琐、安全风险大等问题，可以大幅度减少燃料加注时间。
第二．本发明燃料罐箱框架采用与标准集装箱相同的尺寸，方便岸上运输。
第三．本发明的液相充装口和气相回气口放在气密门上减少了船舶危险释放源，气体的扩散和保证船舶安全距离划分满足规范要求。
附图说明
图1是本发明LNG动力船燃料罐箱放置在船体甲板上的结构示意图；
图2是本发明LNG动力船燃料罐箱与船体锁定结构示意图；
图3是本发明双头螺栓锁具的结构示意图；
图4是本发明LNG动力船燃料罐箱快速连接接口的布置图；
图5是图4的B向视图；
图中，1、燃料罐箱框架；1-1、第一固定连接孔；1-2、第二固定连接孔；2、冷箱；3、水浴式气化器；4、缓冲罐；5、燃料罐箱低温管路及阀门；6、冷箱进风口；7、冷箱出风口；8、热水循环水进口；9、热水循环水出口；10、压力释放口；11、天然气NG出口；12、氮气吹扫接口；13、气密门；14、CZ-2回气口；15、CZ-1充装口；16、压缩空气接口；17、供气电磁阀箱；18、船尾甲板；19、预埋锁扣件；20、双头螺栓锁具；20-1、第一螺杆；20-2、光杆；20-3、第二螺杆；20-4、第一卡接臂；20-5、螺母；20-6、第二卡接臂。
具体实施方式
下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，一种可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，包括：
燃料罐箱框架1、以及设置在所述燃料罐箱框架1内的LNG低温储气罐，所述燃料罐箱框架1的上端六个角处分别设有第一固定连接孔1-1，燃料罐箱框架的底部六个角处分别设有第二固定连接孔1-2；
所述动力船的甲板上设有预埋锁扣件19，所述燃料罐箱框架1放置在船体上后，其底部六个角处的第二固定连接孔1-2与所述预埋锁扣件19对接后通过双头螺栓锁具20实现相对锁定；
所述双头螺栓锁具20包括：同轴从上往下顺序连接的第一螺杆20-1、光杆20-2和第二螺杆20-3，其中第一螺杆20-1上螺纹旋接有第一卡接臂20-4和螺母20-5，第二螺杆20-3上旋接有第二卡接臂20-6。
所述安全、可换装、标准集装箱式的罐壁上设有燃料供气口、热水循环水进口、热水循环水出口、氮气吹扫接口、冷箱进风口、冷箱出风口和压力释放口，其中，所述燃料供气口、热水循环水进口、热水循环水出口和氮气吹扫接口均安装有第一快速连接装置；
所述冷箱进风口和冷箱出风口上安装有第二快速连接装置；
所述压力释放口上连接法兰；
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰均通过软管与船舶上的燃料管系连接；
供气系统以及相关阀门仪表传感器，集成在LNG低温储气罐内。
所述LNG动力船燃料罐箱放置于船舶尾部的开敞甲板处。
所述LNG低温储气罐的内部设有汽化器、缓冲罐、可燃气体探测器和火灾报警器，所述可燃气体探测器和火灾报警器均与安全检测系统信号连接。
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰均封闭在所述燃料罐箱框架内部。
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰的连接处下方均设置集液盘。
所述燃料罐箱框架的外形尺寸与标准集装箱式的外形尺寸相同。
还包括若干个水雾喷头及水雾管路，若干个水雾喷头通过水雾管路相互连接；若干个水雾喷头的喷射面积覆盖所述可快速换装的LNG动力船燃料罐箱。
所述LNG低温储气罐上设有可开启或关闭的气密门，所述气密门上设有CZ-1液相充装口和CZ-2气相回气口。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，包括：
燃料罐箱框架、以及设置在所述燃料罐箱框架内的LNG低温储气罐，其特征在于，所述燃料罐箱框架的上端六个角落处分别设有第一固定连接孔，燃料罐箱框架的底部六个角落处分别设有第二固定连接孔；
所述动力船的甲板上设有预埋锁扣件，所述燃料罐箱框架放置在船体上后，其底部六个角处的第二固定连接孔与所述预埋锁扣件对接后通过双头螺栓锁具实现相对锁定；
所述双头螺栓锁具包括：同轴从上往下顺序连接的第一螺杆、光杆和第二螺杆，其中第一螺杆上螺纹旋接有第一卡接臂和螺母，第二螺杆上旋接有第二卡接臂。
2.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述卡接臂上设有卡槽，所述预埋锁扣件上设有与所述卡槽相配合的凸起。
3.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述的燃料罐箱的罐壁上设有燃料供气口、热水循环水进口、热水循环水出口、氮气吹扫接口、冷箱进风口、冷箱出风口和压力释放口，其中，所述燃料供气口、热水循环水进口、热水循环水出口和氮气吹扫接口均安装有第一快速连接装置；
所述冷箱进风口和冷箱出风口上安装有第二快速连接装置；
所述压力释放口上连接法兰；
所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰均通过软管与船舶上的燃料管系连接；
供气系统以及相关阀门仪表传感器，集成在LNG动力船燃料罐箱内。
4.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述LNG动力船燃料罐箱放置于船舶尾部的开敞甲板处。
5.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述LNG低温储气罐的内部设有汽化器、缓冲罐、可燃气体探测器和火灾报警器，所述可燃气体探测器和火灾报警器均与安全检测系统信号连接。
6.根据权利要求3所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰均封闭在所述燃料罐箱框架内部。
7.根据权利要求3所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述第一快速连接装置、第二快速连接装置和法兰的连接处下方均设置集液盘。
8.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述燃料罐箱框架的外形尺寸与标准集装箱式的外形尺寸相同。
9.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，还包括若干个水雾喷头及水雾管路，若干个水雾喷头通过水雾管路相互连接；若干个水雾喷头的喷射面积覆盖所述燃料罐箱框架。
10.根据权利要求1所述的可快速换装的LNG动力船燃料罐箱，其特征在于，所述LNG低温储气罐上设有可开启或关闭的气密门，所述气密门上设有液相充装口和气相回气口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023134230A1 (zh) * 2022-04-27 2023-07-20 浙江海洋大学 一种lng运输船高效加注设备

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