CN203655471U - 适于船舶发动机lng供气系统的气化装置 - Google Patents
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Abstract
一种适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，该气化装置包括三通道热交换器壳体，热交换器壳体的两侧分别设与其内腔连通的热水输入接口和热水输出接口；热交换器壳体内分别设有LNG自增压翅片管和LNG气化翅片管；LNG自增压翅片管的输入端和输出端分别与设在热交换器壳体外的自增压进液接口和自增压出气接口相连通；LNG气化翅片管的输入端和输出端分别与设在热交换器壳体外的液相输入接口和气相输出接口相连通。本设计将传统的空温式储罐自增压气化器和LNG水浴气化器合二为一，储罐自增压不受天气变化的影响，有利于提高供气系统的稳定性和可靠性；以发动机缸套冷却水为热源，节能环保，减少了设备数量，工艺简洁、结构紧凑、利于批量生产及维护、安全可靠，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气供给系统设备领域，具体地指一种适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置。
背景技术
空温式气化器是常见的热交换器之一，由于空温式气化器以空气作为热源，价廉易得，经济方便，因此得到广泛的应用。然而，对于运行环境复杂多变的LNG动力船舶来说，若采用空温式气化器对LNG进行气化处理，储罐自增压和LNG气化供气受环境因素的影响较大，难以满足船舶发动机的进气要求，不利于供气系统的安全稳定供气。
申请号为201220738794.8的中国实用新型专利，公开了一种LNG水喷淋式气化器，该实用新型在气化器每片散热翼片的上方设置喷淋管，下方设有集水槽，可以缓解结冰现象，提升气化器供气能力。该专利实质是对空温式气化器进行改进，增加了水喷淋管，但只适用于气化站站场。
申请号为201210502858.9的中国实用新型专利，公开了柴油-LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置，该装置包括柴油机海水开式冷却回路和LNG汽化回路。LNG汽化回路包括液流观察器和水浴汽化器，水浴汽化器包括外罐和内胆，淡水通过海水管路、液流观察器通入水浴汽化器的外罐，LNG储气罐输出端通水浴汽化器的内胆，加热汽化后的天然气从水浴汽化器的内胆通向双燃料柴油机空气总管，天然气的汽化率提高20%以上。该气化装置只能实现LNG的气化供气，并没有储罐增压的功能。
发明内容
本实用新型的目的就是要解决现有LNG供气系统气化装置所存在的缺陷，提供一种模块化设计、集成LNG气化及LNG储罐增压功能的、且储罐增压不受天气变化影响、气化性能稳定的适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置。
为实现上述目的，本实用新型所设计的适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，其特殊之处在于：该气化装置包括三通道热交换器壳体，所述热交换器壳体的两侧分别设置与其内腔连通的热水输入接口和热水输出接口；所述热交换器壳体内分别设置有LNG自增压翅片管和LNG气化翅片管；所述LNG自增压翅片管的输入端和输出端分别与设置在热交换器壳体外的自增压进液接口和自增压出气接口相连通；所述LNG气化翅片管的输入端和输出端分别与设置在热交换器壳体外的液相输入接口和气相输出接口相连通。
进一步地，所述热交换器壳体两侧的热水输入接口和热水输出接口与船舶发动机的缸套冷却水管系连接成封闭的或开放的循环管路。这样，可形成冷却水的循环使用，优化LNG、冷却水的换热效果。
进一步地，所述热水输入接口和热水输出接口、自增压进液接口和自增压出气接口、液相输入接口和气相输出接口均为通用的法兰接口。这样，既可以保证管路与各模块之间连接的稳定性，保证连接安全，也可方便检修更换，提高维护效率。
进一步地，所述LNG气化翅片管的管程数根据换热要求设计有2～4根，通过过渡管段首尾串联。这样，可以进一步优化LNG气化性能，保证气化供气稳定性。
进一步地，所述气相输出接口和热水输出接口处均设置有温度监测报警装置。这样，可以合理调节热水输入接口流量，保证气相输出接口天然气温度满足发动机进气要求，也防止热水输出接口温度过低出现冻结现象。
本实用新型的优点在于：本设计将传统的空温式储罐自增压气化器和LNG水浴气化器合二为一，储罐自增压不受天气变化的影响，有利于提高供气系统的稳定性和可靠性；以发动机缸套冷却水为热源，节能环保，减少了设备数量，工艺简洁、结构紧凑、利于批量生产及维护、安全可靠，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置的结构示意图。
图2为图1所示气化装置在LNG供气系统中的工作原理示意图。
图1～2中：LNG储罐模块1（其中：自增压出液接口1-6、自增压进气接口1-7、液相输出接口1-8）；LNG气化模块2（其中：热交换器壳体2-1、LNG自增压翅片管2-2、LNG气化翅片管2-3、自增压进液接口2-6、自增压出气接口2-7、液相输入接口2-8、气相输出接口2-9、热水输入接口2-10、热水输出接口2-11）；稳压调压模块3（其中：天然气输入接口3-9、天然气输出接口3-12）；过渡管段4；自增压液相管路6；自增压气相管路7；储罐供液管路8；气化器供气管路9；热介质输送管路10；热介质返回管路11；天然气输送管路12。
具体实施方式
为了更好地解释本实用新型，以下结合附图和具体实施例进一步阐明本实用新型的主要内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于以下实施例。
如图1所示适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，该气化装置包括三通道热交换器壳体2-1，热交换器壳体2-1的两侧分别设置与其内腔连通的热水输入接口2-10和热水输出接口2-11，热水输入接口2-10和热水输出接口2-11与船舶发动机的缸套冷却水管系连接成封闭的或开放的循环管路。
热交换器壳体2-1内分别设置有LNG自增压翅片管2-2和LNG气化翅片管2-3，LNG气化翅片管2-3为多管程，管程数根据换热要求设计有4根，通过过渡管段4首尾串联。LNG自增压翅片管2-2的输入端和输出端分别与设置在热交换器壳体2-1外的自增压进液接口2-6和自增压出气接口2-7相连通；LNG气化翅片管2-3的输入端和输出端分别与设置在热交换器壳体2-1外的液相输入接口2-8和气相输出接口2-9相连通。
热水输入接口2-10和热水输出接口2-11、自增压进液接口2-6和自增压出气接口2-7、液相输入接口2-8和气相输出接口2-9均为通用的法兰接口。热水输出接口2-11处设置有温度监测报警装置，监测热水输出接口2-11温度并调节热水输入接口2-10流量，防止热水输出接口2-11温度过低出现冻结现象。气相输出接口2-9处也设置有温度监测报警装置，调节热水输入接口2-10流量，保证出口天然气温度满足发动机进气要求。
本设计的工作原理是：
本气化装置进行气化供气作业时，打开LNG储罐模块1的自增压出液接口1-6处阀门，LNG在重力作用下通过自增压液相管路6经自增压进液接口2-6进入LNG气化模块2，输入到LNG自增压翅片管2-2中，通过热水介质换热，提高温度成为BOG（即Boil Off Gas——储罐及槽车的蒸发气体），气化后的BOG从自增压出气接口2-7输出，经自增压气相管路7，由自增压进气接口1-7返回LNG储罐模块1，形成正压力，使罐内压力升高，达到设定压力后自增压切断阀关闭；LNG在压差的作用下由液相输出接口1-8流出LNG储罐模块1，通过储罐供液管路8，经液相输入接口2-8进入LNG气化模块2的LNG气化翅片管2-3中进行气化，天然气通过气化器供气管路9由气相输出接口2-9、天然气输入接口3-9送入稳压调压模块3，气化后的天然气经稳压调压模块3中的缓冲罐稳压，过滤净化，调压调流量后由天然气输出接口3-12通过天然气输送管路12送去发动机，实现对发动机的正常稳定供气。
Claims (5)
1.一种适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，其特征在于：该气化装置包括三通道热交换器壳体（2-1），所述热交换器壳体（2-1）的两侧分别设置与其内腔连通的热水输入接口（2-10）和热水输出接口（2-11）；所述热交换器壳体（2-1）内分别设置有LNG自增压翅片管（2-2）和LNG气化翅片管（2-3）；所述LNG自增压翅片管（2-2）的输入端和输出端分别与设置在热交换器壳体（2-1）外的自增压进液接口（2-6）和自增压出气接口（2-7）相连通；所述LNG气化翅片管（2-3）的输入端和输出端分别与设置在热交换器壳体（2-1）外的液相输入接口（2-8）和气相输出接口（2-9）相连通。
2.根据权利要求1所述适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，其特征在于：所述热交换器壳体（2-1）两侧的热水输入接口（2-10）和热水输出接口（2-11）与船舶发动机的缸套冷却水管系连接成封闭的或开放的循环管路。
3.根据权利要求1或2所述适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，其特征在于：所述热水输入接口（2-10）和热水输出接口（2-11）、自增压进液接口（2-6）和自增压出气接口（2-7）、液相输入接口（2-8）和气相输出接口（2-9）均为通用的法兰接口。
4.根据权利要求1或2所述适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，其特征在于：所述LNG气化翅片管（2-3）的管程数根据换热要求设计为2～4根，通过过渡管段（4）首尾串联。
5.根据权利要求1或2所述适于船舶发动机LNG供气系统的气化装置，其特征在于：所述气相输出接口（2-9）和热水输出接口（2-11）处均设置有温度监测报警装置。
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| CN113417764A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-09-21 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种船用新型低阻力lng自增压器 |
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