CN206291520U - 一种船舶cng压力能量利用系统及船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种船舶CNG压力能量利用系统及船舶，CNG储罐、涡流管、换热装置、天然发动机和循环水装置；其中，CNG储罐与涡流管连接，CNG储罐内部的压缩天然气流入涡流管内；循环水装置与换热装置连接，用于将压缩天然气的压力能量转换成冷、热能量的涡流管与换热装置连接；换热装置与天然气发动机连接，经过换热装置热交换过后的压缩天然气进入天然气发动机进行燃烧。本实用新型提高了CNG燃料的利用效率，达到了利用CNG压力能量的效果。

Description

一种船舶CNG压力能量利用系统及船舶

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种船舶CNG压力能量利用系统及船舶。

背景技术

CNG即压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是甲烷构成的天然气在25Mpa左右的压力下以气态储存在容器中。

近年来，天然气作为一种清洁能源，在交通运输领域取得了越来越广泛的应用。在船舶运输方面，由于CNG作为船舶燃料，具有供应系统简单、环境友好、安全等特点，在中小型船舶上具有较好的应用前景。目前，CNG燃料主要应用于江、河、湖泊等区域的小型船舶，如旅游船、渔船等，但当前在使用CNG燃料时，CNG从储存的储罐沿燃气管路供发动机燃烧的过程中，储罐内的压力能量没有得到有效利用即被耗散。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种船舶CNG压力能量利用系统及船舶。

为实现上述目的，本实用新型提供一种船舶CNG压力能量利用系统，包括：

CNG储罐、涡流管、换热装置、天然发动机和循环水装置；其中，

所述CNG储罐与所述涡流管连接，所述CNG储罐内部的压缩天然气流入所述涡流管内；所述循环水装置与所述换热装置连接，用于将所述压缩天然气的压力能量转换成冷、热能量的所述涡流管与所述换热装置连接；所述换热装置与所述天然气发动机连接，经过所述换热装置热交换过后的所述压缩天然气进入所述天然气发动机进行燃烧。

上述的船舶CNG压力能量利用系统，所述换热装置包括连接的换热器A、换热器B和板式换热器；其中，所述换热器A和所述换热器B内部的天然气管路与三通阀A连接，所述三通阀A与高压减压阀连通，所述高压减压阀与所述天然气发动机连接；所述板式换热器通过三通阀C与所述换热器A和所述换热器B内部的热水循环管连通。

上述的船舶CNG压力能量利用系统，所述循环水装置包括循环水箱和循环水泵，所述循环水箱和所述循环水泵连接，所述循环水箱和所述板式换热器连通，所述循环水泵通过三通阀B与所述热水循环管连通。

上述的船舶CNG压力能量利用系统，所述涡流管包括出口A和出口B，所述出口A与所述换热器A连通，所述出口B与所述换热器B连通，用于分别向所述换热器A、所述换热器B获得冷能和热能。

上述的船舶CNG压力能量利用系统，所述CNG储罐与所述涡流管通过供气阀连通，用于向前推送所述压缩天然气。

上述的船舶CNG压力能量利用系统，所述CNG储罐为一个或多个。

一种船舶，包括船舱，所述船舱内部安装有所述的船舶CNG压力能量利用系统。

在上述技术方案中，本实用新型提供的船舶CNG压力能量利用系统，与现有技术相比，其由CNG储罐、涡流管、换热装置、天然发动机和循环水装置连接而成，CNG储罐内部的压缩天然气流入涡流管内，压缩天然气经过涡流管后压力能量转换为冷能和热能，循环水装置获得冷能和热能，换热装置与天然气发动机连接，经过换热装置热交换过后的压缩天然气进入天然气发动机进行燃烧，达到了利用CNG压力能量的效果，提高了CNG燃料的利用效率。

由于上述船舶CNG压力能量利用系统具有上述技术效果，包含该船舶CNG压力能量利用系统的船舶也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中船舶CNG压力能量利用系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-CNG储罐；2-供气阀；3-涡流管；4-换热器A；5-换热器B；6-三通阀A；7-高压减压阀；8-天然气发动机；9-循环水箱；10-循环水泵；11-三通阀B；12-三通阀C；13-板式换热器。

具体实施方式

下面通过具体的实施例结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例的一种船舶CNG压力能量利用系统，包括CNG储罐、涡流管、换热装置、天然发动机和循环水装置；其中，

CNG储罐与涡流管连接，CNG储罐内部的压缩天然气流入涡流管内；循环水装置与换热装置连接，用于将压缩天然气的压力能量转换成冷、热能量的涡流管与换热装置连接；换热装置与天然气发动机连接，经过换热装置热交换过后的压缩天然气进入天然气发动机进行燃烧。提高了CNG燃料的利用效率，达到了利用CNG压力能量的效果，能够提高系统的整体性能，可更好的为船舶提供动力，方便后期维修，整体操作非常简单，节约使用成本，降低污染等诸多优点。

本实施例中，增加了燃气泄漏报警装置，此燃气泄漏报警装置包括多个燃气传感器，将多个燃气传感器安装在船舶CNG压力能量利用系统内部的多个部位，时时检测是否有燃气泄漏并自动报警。提高系统的安全性能，避免意外事故的发生。

本实施例中，换热装置包括连接的换热器A4、换热器B5和板式换热器13；其中，换热器A4和换热器B5内部的天然气管路与三通阀A6连接，三通阀A6与高压减压阀7连通，高压减压阀7与天然气发动机8连接。板式换热器13通过三通阀C12与换热器A4和换热器B5内部的热水循环管连通。

其中的换热器A4和换热器B5包括燃气管道和热水循环管道，热水循环管道与燃气管道相互接触使燃气管道增加热量，或者将燃气管道设置在热水循环管道内部使燃气管道加热速度更快。上述结构可进一步提升燃气管道的加热效率。

本实施例中，循环水装置包括循环水箱9和循环水泵10，循环水箱9和循环水泵10连接，循环水箱9和板式换热器13连通，循环水泵10通过三通阀B11与热水循环管连通，提高水循环速度。

本实施例中，涡流管3包括出口A为冷流和出口B热流，出口A与换热器A4连通，出口B与换热器B5连通，在连接处还可安装锁紧阀门，提高冷流与热流的流动速度的效果。

本实施例中，CNG储罐1与涡流管3通过供气阀2连通，压缩天然气沿着一个方向流动，达到不倒流的技术效果。

本实施例中，可根据船舶的载重量采用一个或多个CNG储罐1，节省制造成本，避免不必要的浪费。

本实施例还提供一种船舶CNG压力能量利用系统，包括船舱内部安装有船舶CNG压力能量利用系统。

由于上述船舶CNG压力能量利用系统具有上述技术效果，包含该船舶CNG压力能量利用系统的船舶自然具有相应的技术效果。

具体使用时：该系统包括单个或多组CNG储罐1，CNG供气阀2，涡流管装置3，换热器4，换热器5，三通阀A6，高压减压阀7，天然气发动机8，以上部分组成该系统的CNG燃料供应部分。系统中包括循环水箱9，循环水泵10，三通阀B11，三通阀C12，板式换热器13，以上部分组成该系统的循环水回路。

供气阀2控制CNG储罐1内的CNG是否流出。流出的CNG还保持着储罐内的压力，在经过涡流管3之后，压力能量转化为冷能和热能，冷能以温度较低的天然气流的形式经涡流管出口A进入换热器A4，热能以温度较高的天然气流的形式经涡流管出口B进入换热器B5。图1中涡流管3的右侧为涡流管出口A，左侧为涡流管出口B。在天然气流分别经换热器A4、换热器B5的热交换过程后，温度已经适合发动机燃烧使用，两股天然气流经三通阀A6汇合之后，通过发动机之前的高压泄压阀7，调节压力至适合发动机的进气压力后，供天然气发动机8燃烧使用。

循环水从循环水箱9中，由循环水泵10驱动流出，由三通阀B11控制水流流向。当水流流入换热器A4时，参与热交换过程后获得天然气冷流中的冷能，温度降低，之后经过三通阀C12进入板式换热器13，将冷能利用至空调系统、冷藏系统等设备中。当水流流入换热器B5时，参与热交换过程后获得天然气热流中的热能，温度升高，之后经过三通阀C12进入板式换热器13，将热能利用至空调系统、热水器等设备中。循环水经过板式换热器13后，经回路重新进入循环水箱9，如此循环往复。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种船舶CNG压力能量利用系统，其特征在于，包括：

CNG储罐(1)、涡流管(3)、换热装置、天然发动机(8)和循环水装置；其中，

所述CNG储罐(1)与所述涡流管(3)连接，所述CNG储罐(1)内部的压缩天然气流入所述涡流管(3)内；所述循环水装置与所述换热装置连接，用于将所述压缩天然气的压力能量转换成冷、热能量的所述涡流管(3)与所述换热装置连接；所述换热装置与所述天然气发动机(8)连接，经过所述换热装置热交换过后的所述压缩天然气进入所述天然气发动机(8)进行燃烧。

2.根据权利要求1所述的船舶CNG压力能量利用系统，其特征在于：所述换热装置包括连接的换热器A(4)、换热器B(5)和板式换热器(13)；其中，

所述换热器A(4)和所述换热器B(5)内部的天然气管路与三通阀A(6)连接，所述三通阀A(6)与高压减压阀(7)连通，所述高压减压阀(7)与所述天然气发动机(8)连接；

所述板式换热器(13)通过三通阀C(12)与所述换热器A(4)和所述换热器B(5)内部的热水循环管连通。

3.根据权利要求2所述的船舶CNG压力能量利用系统，其特征在于：所述循环水装置包括循环水箱(9)和循环水泵(10)，所述循环水箱(9)和所述循环水泵(10)连接，所述循环水箱(9)和所述板式换热器(13)连通，所述循环水泵(10)通过三通阀B(11)与所述热水循环管连通。

4.根据权利要求2所述的船舶CNG压力能量利用系统，其特征在于：所述涡流管(3)包括出口A和出口B，所述出口A与所述换热器A(4)连通，所述出口B与所述换热器B(5)连通，用于分别向所述换热器A(4)、所述换热器B(5)获得冷能和热能。

5.根据权利要求1所述的船舶CNG压力能量利用系统，其特征在于：所述CNG储罐(1)与所述涡流管(3)通过供气阀(2)连通，用于向前推送所述压缩天然气。

6.根据权利要求5所述的船舶CNG压力能量利用系统，其特征在于：所述CNG储罐(1)为一个或多个。

7.一种船舶，包括船舱，其特征在于：所述船舱内部安装有权利要求1-6任一项所述的船舶CNG压力能量利用系统。