CN113277054A - 一种船用甲醇供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于甲醇供给系统技术领域，公开了一种船用甲醇供给系统，包括甲醇存储仓、甲醇日用仓、甲醇供给模块、主机模块和充氮模块，甲醇存储仓用于储备甲醇；甲醇日用仓与甲醇存储仓连通，且之间设置有输送泵用于输送甲醇；甲醇供给模块与甲醇日用仓连通，甲醇日用仓的设置位置高于甲醇供给模块至少1200mm；主机模块包括相互连通的主机阀组和甲醇主机，主机阀组与甲醇供给模块连通，甲醇主机与甲醇日用仓连通；充氮模块能够向甲醇供给模块、主机阀组和甲醇主机内充入氮气，使甲醇供给模块、主机阀组和甲醇主机内存余的甲醇被吹送至甲醇日用仓内。该船用甲醇供给系统能够保证甲醇主机在使用甲醇时安全、可靠的运行。

Description

一种船用甲醇供给系统

技术领域

本发明涉及甲醇供给系统技术领域，尤其涉及一种船用甲醇供给系统。

背景技术

甲醇作为一种可再生物质，由煤、天然气、木材和垃圾等原料合成的可再生能源，被认为是替代石油燃料的首选清洁燃料，在汽车、非道路机械、船运、发电动力等领域拥有广阔的使用背景，其具备供应充足、价格低、燃烧后排污量低的优点，受到了人们的普遍关注。目前，仅内河小型船艇采用过甲醇作为船舶主机燃料，国内尚无采用甲醇作为船舶主机燃料的大型远洋船舶。因此，大型远洋船舶的甲醇供给系统的研究有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用甲醇供给系统，能够有效保证甲醇主机在使用甲醇时安全、可靠的运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种船用甲醇供给系统，包括：

甲醇存储仓，所述甲醇存储仓用于储备甲醇；

甲醇日用仓，与所述甲醇存储仓连通，所述甲醇存储仓与所述甲醇日用仓间设置有输送泵，所述输送泵用于输送甲醇；

甲醇供给模块，与所述甲醇日用仓连通，所述甲醇日用仓的设置位置高于所述甲醇供给模块至少1200mm；

主机模块，所述主机模块包括相互连通的主机阀组和甲醇主机，所述主机阀组与所述甲醇供给模块连通，所述甲醇主机与所述甲醇日用仓连通；

充氮模块，所述充氮模块能够向所述甲醇供给模块、所述主机阀组和所述甲醇主机内充入氮气，使所述甲醇供给模块、所述主机阀组和所述甲醇主机内存余的甲醇被吹送至所述甲醇日用仓内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述充氮模块包括第一氮气罐和第二氮气罐，所述第一氮气罐分别与所述甲醇供给模块、所述主机阀组连通，为所述甲醇供给模块和所述主机阀组充入氮气，所述第二氮气罐与所述甲醇主机连通，为所述甲醇主机充入氮气。

作为本发明的一种优选技术方案，所述甲醇供给模块与所述甲醇日用仓间设置有第一供醇通道和第一回醇通道，所述甲醇日用仓通过所述第一供醇通道向所述甲醇供给模块供醇，所述充氮模块启动时，所述第一氮气罐向所述甲醇供给模块和所述主机阀组充入氮气，能够将所述甲醇供给模块、所述主机阀组、所述甲醇供给模块和所述主机阀组管路内的甲醇吹扫出，吹扫出的甲醇经所述第一回醇通道回注至所述甲醇日用仓内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一供醇通道上设置有第一阀，所述第一阀能够控制所述第一供醇通道的通断。

作为本发明的一种优选技术方案，所述甲醇主机与所述甲醇日用仓间设置有第二回醇通道，所述充氮模块启动时，所述第二氮气罐向所述甲醇主机充入氮气，能够将所述甲醇主机内的存余甲醇吹扫出，吹扫出的甲醇经所述第二回醇通道回注至所述甲醇日用仓内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二回醇通道上沿甲醇流动方向依次设置有过滤器、第二阀、第三阀、第四阀和第五阀，所述过滤器用于过滤所述第二回醇通道内的杂质，所述第二阀和所述第五阀为吹扫阀，所述第三阀被配置为检测吹扫回路是否正常，所述第四阀为止回阀，防止甲醇反流至所述甲醇主机内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述甲醇日用仓内设置有过滤桶，所述第一回醇通道和所述第二回醇通道内的甲醇经所述过滤桶过滤后注入所述甲醇日用仓内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述甲醇日用仓内设置有第一液位开关和第二液位开关，所述甲醇日用仓与所述甲醇存储仓间设置有第六阀，所述第一液位开关与所述输送泵通讯连接，能够控制所述输送泵的启停，所述第二液位开关，所述第二液位开关与所述第六阀通讯连接，能够控制所述第六阀的通断。

作为本发明的一种优选技术方案，所述甲醇日用仓内还设置有液位传感器和物位传感器，所述液位传感器用于远程监测所述甲醇日用仓仓内的液位高度，所述物位传感器用于检测所述甲醇日用仓仓内的油位高度，当仓内油位过高时，所述物位传感器启动报警。

作为本发明的一种优选技术方案，所述甲醇日用仓还设置有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器用于监测所述甲醇日用仓仓内温度，当舱内温度过高时启动报警，所述压力传感器用于监测所述甲醇日用仓仓内压力。

本发明的有益效果：本发明的船用甲醇供给系统适用于以甲醇作为船舶主机燃料的大型远洋船舶，该船用甲醇供给系统通过各管路、各模块的配合，能够为甲醇主机提供特定流量、特定温度、特定压力的甲醇燃料，保证甲醇主机在使用甲醇时安全、可靠的运行，且当船用甲醇供给系统停止运行时，充氮模块能够向甲醇供给模块、主机阀组和甲醇主机内充入氮气，将系统模块及管道内存余的甲醇吹送至甲醇日用仓，回收系统模块及管道内存余的甲醇，保障了安全性。

附图说明

图1是本发明实施例所述的船用甲醇供给系统示意图。

图中：

1、甲醇存储仓；11、输送泵；12、第六阀；2、甲醇日用仓；21、过滤桶；22、第一液位开关；23、第二液位开关；24、液位传感器；25、物位传感器；26、温度传感器；27、压力传感器；3、甲醇供给模块；31、第一供醇通道；311、第一阀；32、第一回醇通道；4、主机模块；41、主机阀组；42、甲醇主机；421、第二回醇通道；4211、过滤器；4212、第二阀；4213、第三阀；4214、第四阀；4215、第五阀；5、充氮模块；51、第一氮气罐；52、第二氮气罐。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明提供了一种船用甲醇供给系统，包括甲醇存储仓1、甲醇日用仓2、甲醇供给模块3、主机模块4和充氮模块5，甲醇存储仓1用于储备甲醇；甲醇日用仓2与甲醇存储仓1连通，甲醇存储仓1与甲醇日用仓2间设置有输送泵11，输送泵11用于输送甲醇；甲醇供给模块3与甲醇日用仓2连通，甲醇日用仓2的设置位置高于甲醇供给模块3至少1200mm，为了防止汽蚀的产生；甲醇供给模块3包括甲醇供给的各类设备，其主要作用是输送、供给甲醇；主机模块4包括相互连通的主机阀组41和甲醇主机42，主机阀组41包括各类阀门、开关等，甲醇主机42为本领域内现有装置，甲醇在甲醇主机42内燃烧，主机阀组41与甲醇供给模块3连通，甲醇主机42与甲醇日用仓2连通；充氮模块5能够向甲醇供给模块3、主机阀组41和甲醇主机42内充入氮气，使甲醇供给模块3、主机阀组41和甲醇主机42内存余的甲醇被吹送至甲醇日用仓2内。在本实施例中，甲醇存储仓1、甲醇日用仓2、甲醇供给模块3、主机阀组41和充氮模块5设置在船舶机舱外，甲醇主机42设置于船舶机舱内，机舱外各模块间管道连接优选使用单壁管，主机阀组41与甲醇主机42、甲醇主机42与甲醇日用仓2间的位于机舱内的管道连接优选使用双壁管。甲醇供给模块3主要包含甲醇供给泵、循环泵、加热器、阀门等部件，能够将甲醇加压到10bar，温度控制在25℃～50℃；主机阀组41由主机控制，内部包含燃油供给应急切断阀，温度、压力等传感器。

具体地，充氮模块5包括第一氮气罐51和第二氮气罐52，第一氮气罐51分别与甲醇供给模块3、主机阀组41连通，为甲醇供给模块3和主机阀组41充入氮气，第二氮气罐52与甲醇主机42连通，为甲醇主机42充入氮气。在本实施例中，第一氮气罐51与甲醇供给模块3、第一氮气罐51与主机阀组41间分别设置有开关阀，用于控制氮气的流通。

具体地，甲醇供给模块3与甲醇日用仓2间设置有第一供醇通道31和第一回醇通道32，甲醇日用仓2通过第一供醇通道31向甲醇供给模块3供醇，充氮模块5启动时，第一氮气罐51向甲醇供给模块3和主机阀组41充入氮气，能够将甲醇供给模块3、主机阀组41、甲醇供给模块3和主机阀组41管路内的甲醇吹扫出，吹扫出的甲醇经第一回醇通道32回注至甲醇日用仓2内。在本实施例中，第一供醇通道31上设置有第一阀311，第一阀311能够控制第一供醇通道31的通断。当甲醇主机42停止使用甲醇时，打开第一氮气罐51与甲醇供给模块3、第一氮气罐51与主机阀组41间的开关阀，使氮气流入甲醇供给模块3和主机阀组41内，其中，一部分存留在甲醇供给模块3、主机阀组41、甲醇供给模块3和主机阀组41管路内的甲醇会被吹扫出，通过第一回醇通道32返回至甲醇日用仓2内，其余部分存余甲醇会被第一氮气罐51内的氮气吹扫至甲醇主机42内。

具体地，甲醇主机42与甲醇日用仓2间设置有第二回醇通道421，充氮模块5启动时，第二氮气罐52向甲醇主机42充入氮气，能够将甲醇主机42内的存余甲醇吹扫出，吹扫出的甲醇经第二回醇通道421回注至甲醇日用仓2内。在本实施例中，第二氮气罐52与甲醇主机42间也设置有开关阀，用于控制氮气的通断，当甲醇主机42停止使用甲醇时，打开第二氮气罐52与甲醇主机42间的开关阀，将氮气注入至甲醇主机42内，可将甲醇主机42内的存余甲醇、以及经第一氮气罐51的氮气吹扫至甲醇主机42内的部分残余甲醇，统一通过第二回醇通道421吹送至甲醇日用仓2内。

具体地，第二回醇通道421上沿甲醇流动方向依次设置有过滤器4211、第二阀4212、第三阀4213、第四阀4214和第五阀4215，过滤器4211用于过滤第二回醇通道421内的杂质，防止回流至甲醇日用仓2的甲醇夹杂杂质，污染甲醇日用仓2仓内甲醇；第二阀4212和第五阀4215为吹扫阀，在本实施例中为手动吹扫阀，第三阀4213被配置为检测吹扫回路是否正常，在本实施例中，通过第一氮气罐51和第二氮气罐52中的氮气流经第二回醇通道421，第三阀4213用于测试吹扫回路是否正常运行，确保回路的通畅；第四阀4214为止回阀，防止甲醇反流至甲醇主机42内。过滤器4211、第二阀4212、第三阀4213、第四阀4214和第五阀4215为本领域内常用装置，其具体结构及其原理本实施例不再细述。

具体地，甲醇日用仓2内设置有过滤桶21，第一回醇通道32和第二回醇通道421内的甲醇经过滤桶21过滤后注入甲醇日用仓2内。在本实施例中，经第一回醇通道32和第二回醇通道421回流的甲醇需要经过过滤桶21过滤，以防回流甲醇掺杂杂质，污染仓内甲醇。为了能有效将甲醇主机42内的甲醇吹回至甲醇日用仓2，第二回醇通道421的大小必须为DN15。

具体地，甲醇日用仓2内设置有第一液位开关22和第二液位开关23，甲醇日用仓2与甲醇存储仓1间设置有第六阀12，第一液位开关22与输送泵11通讯连接，能够控制输送泵11的启停，第二液位开关23与第六阀12通讯连接，能够控制第六阀12的通断。在本实施例中，第一液位开关22用于控制、保持仓内液位高度，当液位过低时，第一液位开关22控制输送泵11向仓内输入甲醇，当液位过高时，第一液位开关22控制输送泵11停止向仓内输入甲醇。第二液位开关23用于监测仓内液位高度，当仓内液位过高超过设定最高值时，第二液位开关23紧急控制第六阀12关停。

具体地，甲醇日用仓2内还设置有液位传感器24和物位传感器25，液位传感器24用于远程监测甲醇日用仓2仓内的液位高度，当仓内油位过高时，物位传感器25启动报警。在本实施例中，甲醇经甲醇主机42燃烧后，甲醇主机42内残余的少量燃油会经第二回醇通道421回注至甲醇日用仓2内，使得甲醇日用仓2内也存有部分油体，物位传感器25用于检测甲醇和油体的分层面，对甲醇日用仓2仓内油位高度进行监测，当油体过多，油位高度过高超过设定值时，物位传感器25启动报警，及时通知现场人员清理甲醇日用仓2内油体。

具体地，甲醇日用仓2还设置有温度传感器26和压力传感器27，温度传感器26用于监测甲醇日用仓2仓内温度，舱内温度过高时启动报警，压力传感器27用于监测甲醇日用仓2仓内压力。在本实施例中，当甲醇日用仓2仓内温度超过45℃时，温度传感器26启动报警，提醒作业人员，能够有效保障仓内甲醇恒温、恒压。

本发明的船用甲醇供给系统具体工作过程如下：甲醇存储仓1内的甲醇通过输送泵11输送至甲醇日用仓2内，甲醇日用仓2的第一液位开关22、第二液位开关23、液位传感器24、物位传感器25、温度传感器26和压力传感器27等相互配合作用，保障仓内甲醇的温度、压力及液位高度，甲醇日用仓2内的甲醇通过第一供醇通道31流入甲醇供给模块3，甲醇供给模块3内的甲醇依次流入主机阀组41和甲醇主机42内，甲醇进入甲醇主机42内燃烧，甲醇主机42正常运行作业。当甲醇主机42停机时，打开第一氮气罐51与甲醇供给模块3、第一氮气罐51与主机阀组41、第二氮气罐52与甲醇主机42间的开关阀，第一氮气罐51内的氮气进入甲醇供给模块3和主机阀组41内，将甲醇供给模块3、主机阀组41、甲醇供给模块3和主机阀组41间管道内的甲醇一部分吹送至第一回醇通道32，通过第一回醇通道32回注至甲醇日用仓2；另一部分吹送至甲醇主机42内，由第二氮气罐52内的氮气将甲醇主机42内存余的甲醇吹送至第二回醇通道421，通过第二回醇通道421回注至甲醇日用仓2。该船用甲醇供给系统能够为甲醇主机提供特定流量、特定温度、特定压力的甲醇燃料，保证甲醇主机在使用甲醇时安全、可靠的运行，能够回收系统模块及管道内存余的甲醇，保障了安全性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船用甲醇供给系统，其特征在于，包括：

甲醇存储仓(1)，所述甲醇存储仓(1)用于储备甲醇；

甲醇日用仓(2)，与所述甲醇存储仓(1)连通，所述甲醇存储仓(1)与所述甲醇日用仓(2)间设置有输送泵(11)，所述输送泵(11)用于输送甲醇；

甲醇供给模块(3)，与所述甲醇日用仓(2)连通，所述甲醇日用仓(2)的设置位置高于所述甲醇供给模块(3)至少1200mm；

主机模块(4)，所述主机模块(4)包括相互连通的主机阀组(41)和甲醇主机(42)，所述主机阀组(41)与所述甲醇供给模块(3)连通，所述甲醇主机(42)与所述甲醇日用仓(2)连通；

充氮模块(5)，所述充氮模块(5)能够向所述甲醇供给模块(3)、所述主机阀组(41)和所述甲醇主机(42)内充入氮气，使所述甲醇供给模块(3)、所述主机阀组(41)和所述甲醇主机(42)内存余的甲醇被吹送至所述甲醇日用仓(2)内。

2.根据权利要求1所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述充氮模块(5)包括第一氮气罐(51)和第二氮气罐(52)，所述第一氮气罐(51)分别与所述甲醇供给模块(3)、所述主机阀组(41)连通，为所述甲醇供给模块(3)和所述主机阀组(41)充入氮气，所述第二氮气罐(52)与所述甲醇主机(42)连通，为所述甲醇主机(42)充入氮气。

3.根据权利要求2所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述甲醇供给模块(3)与所述甲醇日用仓(2)间设置有第一供醇通道(31)和第一回醇通道(32)，所述甲醇日用仓(2)通过所述第一供醇通道(31)向所述甲醇供给模块(3)供醇，所述充氮模块(5)启动时，所述第一氮气罐(51)向所述甲醇供给模块(3)和所述主机阀组(41)充入氮气，能够将所述甲醇供给模块(3)、所述主机阀组(41)、所述甲醇供给模块(3)和所述主机阀组(41)管路内的甲醇吹扫出，吹扫出的甲醇经所述第一回醇通道(32)回注至所述甲醇日用仓(2)内。

4.根据权利要求3所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述第一供醇通道(31)上设置有第一阀(311)，所述第一阀(311)能够控制所述第一供醇通道(31)的通断。

5.根据权利要求3所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述甲醇主机(42)与所述甲醇日用仓(2)间设置有第二回醇通道(421)，所述充氮模块(5)启动时，所述第二氮气罐(52)向所述甲醇主机(42)充入氮气，能够将所述甲醇主机(42)内的存余甲醇吹扫出，吹扫出的甲醇经所述第二回醇通道(421)回注至所述甲醇日用仓(2)内。

6.根据权利要求5所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述第二回醇通道(421)上沿甲醇流动方向依次设置有过滤器(4211)、第二阀(4212)、第三阀(4213)、第四阀(4214)和第五阀(4215)，所述过滤器(4211)用于过滤所述第二回醇通道(421)内的杂质，所述第二阀(4212)和所述第五阀(4215)为吹扫阀，所述第三阀(4213)被配置为检测吹扫回路是否正常，所述第四阀(4214)为止回阀，防止甲醇反流至所述甲醇主机(42)内。

7.根据权利要求5所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述甲醇日用仓(2)内设置有过滤桶(21)，所述第一回醇通道(32)和所述第二回醇通道(421)内的甲醇经所述过滤桶(21)过滤后注入所述甲醇日用仓(2)内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述甲醇日用仓(2)内设置有第一液位开关(22)和第二液位开关(23)，所述甲醇日用仓(2)与所述甲醇存储仓(1)间设置有第六阀(12)，所述第一液位开关(22)与所述输送泵(11)通讯连接，能够控制所述输送泵(11)的启停，所述第二液位开关(23)，所述第二液位开关(23)与所述第六阀(12)通讯连接，能够控制所述第六阀(12)的通断。

9.根据权利要求1-7任一项所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述甲醇日用仓(2)内还设置有液位传感器(24)和物位传感器(25)，所述液位传感器(24)用于远程监测所述甲醇日用仓(2)仓内的液位高度，所述物位传感器(25)用于检测所述甲醇日用仓(2)仓内的油位高度，当仓内油位过高时，所述物位传感器(25)启动报警。

10.根据权利要求1-7任一项所述的船用甲醇供给系统，其特征在于，所述甲醇日用仓(2)还设置有温度传感器(26)和压力传感器(27)，所述温度传感器(26)用于监测所述甲醇日用仓(2)仓内温度，当舱内温度过高时启动报警，所述压力传感器(27)用于监测所述甲醇日用仓(2)仓内压力。

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