CN206107532U - Lng动力船舶的天然气传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种涉及LNG动力船舶的天然气传输系统。包括储气罐、动力装置、储气罐侧传输装置、动力装置侧传输装置、通风导管；所述储气罐与储气罐侧传输装置连接，所述动力装置通过金属软管与动力装置侧传输装置连接，所述通风导管的两端分别连接储气罐侧传输装置和动力装置侧传输装置；所述储气罐的侧面设有储气罐连接件。通过对整个通风导管内部可燃气体探测器浓度信号的采集，并进行简单的比例运算，输出控制信号改变轴流风机的转速，达到提高整套系统的能源效率，通过功率曲线的分析采用变速控制VSC方式控制的风机可以节省50%的用电量，几乎接近系统曲线，同时可以大大减少电机的运转时间，延长维修间隔，降低运营成本。

Description

LNG动力船舶的天然气传输系统

技术领域

本实用新型涉及一种天然气传输系统，尤其是涉及LNG动力船舶的天然气传输系统，属于船舶技术领域。

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。天然气的主要成分是甲烷，常温下以气态形式存在。在常压下，将天然气（NG）深冷到-162℃，制成液化天然气（即LNG），使天然气以液态形式存在，LNG的体积大约为气态的1/600。适合用车船运输。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，由于LNG可以大大的节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点，从而广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通运输工具及冷能利用等领域。

我国LNG在内河船舶上应用很多，据不完全统计，LNG改造动力船舶已有30艘。由于现有气体燃料动力船舶规范不完善，在传输NG的过程中需满足防爆要求，按照国外船级社规范实施国内改造LNG动力船舶的成本很高。

船舶在正常使用下，LNG气罐1通过管路及阀箱最终输出给动力装置， 动力装置燃烧天然气为船舶提供绿色动力。而在此过程中整个通风导管中的轴流风机应保持持续运转状态，天然气船舶规范明确要求通风导管内部应时刻保持通风状态，传统设计风机均为已额定转速运行，不利于船舶节能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、绿色环保、安全系数高的LNG动力船舶的天然气传输系统。

为了实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种LNG动力船舶的天然气传输系统，包括储气罐、动力装置、储气罐侧传输装置、动力装置侧传输装置、通风导管；所述储气罐与储气罐侧传输装置连接，所述动力装置通过金属软管与动力装置侧传输装置连接，所述通风导管的两端分别连接储气罐侧传输装置和动力装置侧传输装置；所述储气罐的侧面设有储气罐连接件；所述储气罐、储气罐侧传输装置设置在货舱内，所述动力装置侧传输装置设置在机舱内，所述储气罐侧传输装置包括密封箱一、水浴汽化器、温度传感器、缓冲阀、减压阀、压力表、常闭气动截止阀一、常开气动截止阀，所述储气罐连接件、水浴汽化器、温度传感器、缓冲阀、减压阀、压力表、常闭气动截止阀一、常开气动截止阀依次按上述顺序通过管路连接并且全部设置在密封箱一的内部，所述常开气动截止阀的另一端穿出密封箱一与外界相通；所述动力装置侧传输装置包括密封箱二、滤清器、常闭气动截止阀二、压力传感器、手动截止阀、天然气喷射阀组、阻火器，所述滤清器、常闭气动截止阀二、压力传感器、手动截止阀、天然气喷射阀组、阻火器依次按上述顺序通过管路连接并且全部设置在密封箱二的内部；所述通风导管的两端分别设有充装法兰一、充装法兰二；所述常闭气动截止阀一、常开气动截止阀之间通过管道与通风导管的充装法兰一连接；所述滤清器的另一端与通风导管的充装法兰二连接；在所述金属软管与动力装置侧传输装置的连接处设有充装法兰三，所述阻火器的另一端与充装法兰三连接；所述储气罐侧传输装置的密封箱一的外壁上设有轴流风机，所述轴流风机与密封箱一的内部相连；所述的轴流风机主体上设有控制器，所述的控制器包括变频模块、报警模块、控制模块及传感器模块，所述的控制模块与变频模块连接，所述的变频模块与轴流风机主体连接，所述的传感器模块及报警模块均与控制模块连接。

所述传感器模块包括设置在密封箱一和密封箱二内的数个可燃气体探测器。

所述密封箱一的材质为不锈钢304L或者316L的其中一种。

所述密封箱二的材质为不锈钢304L或者316L的其中一种。

在所述储气罐侧传输装置的密封箱一的侧壁上还设有气密门。

本实用新型的有益效果是：

第一、本实用新型将传输系统分成位于机舱内的动力装置侧传输装置和位于货舱内的储气罐侧传输装置，这两个传输装置分别通过密封箱二、密封箱一密封，保证天然气在传输的过程中都在两个传输装置中流通，不会泄漏到外界环境中，密封性能好；

第二、在两个传输装置中分别设有可燃气体探测器，可检测密封箱二、密封箱一内的天然气浓度，通过对整个通风导管内部可燃气体探测器浓度信号的采集（标准模拟电信号），并进行简单的比例运算，输出控制信号改变轴流风机的转速，达到提高整套系统的能源效率，通过功率曲线的分析采用变速控制VSC方式控制的风机可以节省50%的用电量，几乎接近系统曲线，同时由于实船上此类风机均为防爆型，价格远高于普通风机，此方式也可以大大减少电机的运转时间，延长维修间隔，降低运营成本。

第三、轴流风机的电机可以实现软启动、过程中没有大的浪涌电流对电网产生冲击；降低了马达的机械磨损，提高了系统的可靠性，同时系统可靠性的提高使维修间隔延长而节省维修及更换零配件和停机引发的一系列费用；较以往额定转速运行，电量可以节省50%，而船舶电力同样来自燃料发电，节省电量的同时也就意味着节省了船舶能源和燃料的消耗，间接节约船舶运营成本。

第四、当储气罐停止供气时，常开启动截止阀开启，将两个传输装置中的多余天然气排到外界中，以免在密封的空间中积聚，进一步提高了安全系数；本实用新型的动力装置侧传输装置、储气罐侧传输装置内的零部件均为标准件，价格便宜且互换性好，总体改造成本低、维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图；

图2是本实用新型的布置示意图；

图3是本实用新型控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括储气罐1、动力装置22、储气罐侧传输装置111、动力装置侧传输装置112、通风导管19；储气罐1与储气罐侧传输装置111连接，动力装置22通过金属软管16与动力装置侧传输装置112连接，通风导管19的两端分别连接储气罐侧传输装置111和动力装置侧传输装置112；储气罐1的侧面设有储气罐连接件2。

储气罐侧传输装置111包括密封箱一23、水浴汽化器3、温度传感器5、缓冲阀8、减压阀7、压力表6、常闭气动截止阀一9、常开气动截止阀10，两个可燃气体探测器一9、防爆轴流风机18、气密门24；储气罐连接件2、水浴汽化器3、温度传感器5、缓冲阀8、减压阀7、压力表6、常闭气动截止阀一9、常开气动截止阀10依次按上述顺序通过管路连接并且全部设置在密封箱一23的内部，常开气动截止阀10的另一端穿出密封箱一23与外界相通，防爆轴流风机18设置在密封箱一23的外壁上，与密封箱一23的内部相连，密封箱一23的侧壁上还设有气密门24；水浴汽化器3上设有进水管31和出水管32，热水进入进水管31将LNG吸收热水的热量汽化成NG，热水变成冷水从出水管32中流出；温度传感器5用于检测管路中NG的温度；缓冲阀8和减压阀7用于缓冲LNG转化成NG的气体压力，压力表6用于检测管路中的NG的压强；当管路中有NG时，常闭气动截止阀一9开启、常开气动截止阀10关闭，当管路中没有NG时，常闭气动截止阀一9关闭、常开气动截止阀10开启；设置于密封箱一23内的可燃气体探测器17用于检测密封箱一23内的NG浓度，当探测到通风导管内部可燃气体浓度<10%LEL时，控制模块34通过变频模块33使得轴流风机18接近5%风机额定功率运行即风机转速极低状态，随着内部管路可燃气体浓度的增加，当内部浓度达到40%时，变频模块33输出100%额定功率使得风机运行在额定转速，当浓度继续上升或者不下降时，则控制模块34触发船舶自身的安保系统，保证设备的安全；气密门24用于方便进入储气罐侧传输装置111进行维修。轴流风机18的电机可以实现软启动、过称中没有大的浪涌电流对电网产生冲击；降低了马达的机械磨损，提高了系统的可靠性，同时系统可靠性的提高使维修间隔延长而节省维修及更换零配件和停机引发的一系列费用；较以往额定转速运行，电量可以节省50%，而船舶电力同样来自燃料发电，节省电量的同时也就意味着节省了船舶能源和燃料的消耗，间接节约船舶运营成本。

动力装置侧传输装置112包括密封箱二21、滤清器12、常闭气动截止阀二11、压力传感器4、手动截止阀14、天然气喷射阀组15、阻火器13、可燃气体探测器17；滤清器12、常闭气动截止阀二11、压力传感器4、手动截止阀14、天然气喷射阀组15、阻火器13依次按上述顺序通过管路连接并且全部设置在密封箱二21的内部；密封箱一23、密封箱二21的材质为不锈钢304L或者316L的其中一种；滤清器12用于过滤NG中的杂质，保证进入动力装置22的NG纯度；压力传感器4检测管路中NG的压力，天然气喷射阀组15将NG喷射入金属软管16中；阻火器13的作用是防止外部火焰窜入动力装置侧传输装置112；设置于密封箱二21内的可燃气体探测器17用于检测密封箱二21内的NG浓度。

通风导管19的两端分别设有充装法兰一191、充装法兰二192；常闭气动截止阀一9、常开气动截止阀10之间通过管道与通风导管19的充装法兰一191连接；滤清器12的另一端与通风导管19的充装法兰二192连接；在金属软管16与动力装置侧传输装置112的连接处设有充装法兰三161，阻火器13的另一端与充装法兰三161连接。

如图2所示，储气罐1、储气罐侧传输装置111设置在货舱28内，动力装置侧传输装置112设置在机舱27内，经水浴汽化器3将LNG汽化成NG，NG经过温度传感器5检测温度，缓冲阀8、减压阀7降低NG的压力，常闭气动截止阀一9打开、常开气动截止阀10关闭，NG经过充装法兰一191进入通风导管19，再通过充装法兰二192输送到滤清器12中过滤掉杂质，NG打开常闭气动截止阀二11，压力传感器4检测压力，再经天然气喷射阀组15将NG喷射入金属软管16内，再进入动力装置22中爆炸燃烧。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种LNG动力船舶的天然气传输系统，其特征在于：包括储气罐、动力装置、储气罐侧传输装置、动力装置侧传输装置、通风导管；所述储气罐与储气罐侧传输装置连接，所述动力装置通过金属软管与动力装置侧传输装置连接，所述通风导管的两端分别连接储气罐侧传输装置和动力装置侧传输装置；所述储气罐的侧面设有储气罐连接件；所述储气罐、储气罐侧传输装置设置在货舱内，所述动力装置侧传输装置设置在机舱内，所述储气罐侧传输装置包括密封箱一、水浴汽化器、温度传感器、缓冲阀、减压阀、压力表、常闭气动截止阀一、常开气动截止阀，所述储气罐连接件、水浴汽化器、温度传感器、缓冲阀、减压阀、压力表、常闭气动截止阀一、常开气动截止阀依次按上述顺序通过管路连接并且全部设置在密封箱一的内部，所述常开气动截止阀的另一端穿出密封箱一与外界相通；所述动力装置侧传输装置包括密封箱二、滤清器、常闭气动截止阀二、压力传感器、手动截止阀、天然气喷射阀组、阻火器，所述滤清器、常闭气动截止阀二、压力传感器、手动截止阀、天然气喷射阀组、阻火器依次按上述顺序通过管路连接并且全部设置在密封箱二的内部；所述通风导管的两端分别设有充装法兰一、充装法兰二；所述常闭气动截止阀一、常开气动截止阀之间通过管道与通风导管的充装法兰一连接；所述滤清器的另一端与通风导管的充装法兰二连接；在所述金属软管与动力装置侧传输装置的连接处设有充装法兰三，所述阻火器的另一端与充装法兰三连接；所述储气罐侧传输装置的密封箱一的外壁上设有轴流风机，所述轴流风机与密封箱一的内部相连；所述的轴流风机主体上设有控制器，所述的控制器包括变频模块、报警模块、控制模块及传感器模块，所述的控制模块与变频模块连接，所述的变频模块与轴流风机主体连接，所述的传感器模块及报警模块均与控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的LNG动力船舶的天然气传输系统，其特征在于：所述传感器模块包括设置在密封箱一和密封箱二内的数个可燃气体探测器。

3.如权利要求1所述的LNG动力船舶的天然气传输系统，其特征在于：所述密封箱一的材质为不锈钢304L或者316L的其中一种。

4.如权利要求1所述的LNG动力船舶的天然气传输系统，其特征在于：所述密封箱二的材质为不锈钢304L或者316L的其中一种。

5.如权利要求1所述的LNG动力船舶的天然气传输系统，其特征在于：在所述储气罐侧传输装置的密封箱一的侧壁上还设有气密门。