CN207316468U - 一种用于船舶的lng燃料高压供气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于船舶的LNG燃料高压供气系统，包括LNG储罐和高压供气单元；LNG储罐内安装有增压泵，增压泵通过供液管道与高压供气单元相连接；高压供气单元包括高压泵、高压气化加热器和高压缓冲罐，高压泵的进口端通过供液管道与LNG储罐内的增压泵相连接；高压泵的出口端与高压气化加热器相连接，所述高压气化加热器的出口端与高压缓冲罐的进口端通过供气管道相连接，高压缓冲罐的出口端出来的高压气体通过主机燃气阀箱为主机供气。本实用新型通过高压泵将液化天然气加压到高压，然后气化加热获得高压气体，实现了为双燃料高压供气发动机提供优良的高压供气品质，同时可以实时、安全、稳定地监控LNG燃料高压供气系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压供气系统技术领域，尤其涉及一种用于船舶的LNG燃料高压供气系统。
背景技术
LNG(液化天然气，Liquefied Natural Gas)燃料的经济性和环保性优势正在推动LNG燃料动力船舶技术的迅猛发展。LNG燃料动力船舶技术是指采用LNG燃料动力装置技术的船舶，与采用燃油燃料动力装置相比，提高了船舶运行的经济性和环保性。
德国MAN研制的G45ME-C9.5-GI型高压供气发动机以及未来国内和其他国家制造的高压供气船用内燃机由燃油模式转换为燃气模式时其功率不降低，该特点将增大船舶天然气高压供气主机的配套率。因此，船舶配套LNG燃料高压供气系统的需求将随之增加。
由于在船舶上既有高压供气的需求(例如主机的供气压力需求高)又有中/低压供气的需求(比如发电机和锅炉的供气压力需求较低)。目前，低压供气系统已为较为成熟的产品，而研制满足天然气高压供气发动机对供气品质要求的LNG燃料高压供气系统产品是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种配套高压供气发动机的LNG燃料高压供气系统，其具有优良的高压供气效果。
本实用新型采用了如下技术方案：
一种用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：包括LNG储罐和高压供气单元；所述LNG储罐内安装有增压泵，所述增压泵通过供液管道与高压供气单元相连接；
所述高压供气单元包括高压泵、高压气化加热器和高压缓冲罐，所述高压泵的进口端通过供液管道与LNG储罐内的增压泵相连接；高压泵的出口端与高压气化加热器相连接，所述高压气化加热器的出口端与高压缓冲罐的进口端通过供气管道相连接，所述高压缓冲罐的出口端通过主机燃气阀箱与主机相连通，高压缓冲罐内出来的高压气体通过主机燃气阀箱为主机供气。
作为本实施例的优选，在高压泵进口端设置第一压力传感器，第一压力传感器输出压力信号控制LNG储罐内的增压泵排量和出口压力。
作为本实施例的优选，在LNG储罐与高压泵之间设有冷喷淋管道，所述冷喷淋管道上设有第二气动切断阀；在LNG储罐上安装有第二压力传感器，第二压力传感器输出压力信号控制第二气动切断阀。
作为本实施例的优选，在LNG储罐内设有冷喷淋管，所述冷喷淋管上设有若干喷头，冷喷淋管与冷喷淋管道相连接。
作为本实施例的优选，在高压泵与高压气化加热器之间的供液管道上设有回流管道，所述回流管道与LNG储罐相连通，在回流管道上安装有自力式压力调节阀，所述自力式压力调节阀的设定值为30MPa。
作为本实施例的优选，在高压缓冲罐上设有第三压力传感器，在高压缓冲罐与主机燃气阀箱之间的供气管道上设有第三气动切断阀，第三压力传感器输出压力信号控制高压泵和第三气动切断阀。
作为本实施例的优选，所述高压缓冲罐供气压力的波动为±2bar。
作为本实施例的优选，在高压气化加热器的供气管道上设有温度传感器，在高压气化加热器的加热介质管路安装温度控制阀，所述温度传感器输出温度信号控制所述温度控制阀。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本实用新型通过在供气输送管道上设置增压泵、高压泵、高压气化加热器和高压缓冲罐以及可靠地压力和温度信号控制，实现了为双燃料高压供气发动机提供配套的优良的高压供气品质，同时可以实时、安全、稳定地监控LNG燃料高压供气系统。
2、本实用新型所述的船舶LNG燃料高压供气系统具有设备、管路及阀件等附件外形尺寸小，集成单元化等特点，规避了使用外形尺寸大、震动大、噪音高的气体压缩机获得高压供气的方式，同时具有占用船上空间小的优点。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种用于船舶的LNG燃料高压供气系统的结构示意图。
图中所示：100、LNG储罐，200、高压供气单元，1、增压泵，2、高压泵，3、高压气化加热器，4、高压缓冲罐，5、主机燃气阀箱，6、主机，7、冷喷淋管，8、喷头，9、第二压力传感器，10、第二气动切断阀，11、第一气动切断阀，12、冷喷淋管道，13、供液管道，14、回流管道，15、自力式压力调节阀，16、第三气动切断阀，17、第三压力传感器，18、第一压力传感器，19、供气管道，20、温度传感器，21、温度控制阀，22、高压气化加热介质管路。
其中：PT、压力传感器，TT、温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于船舶的LNG燃料高压供气系统，包括LNG储罐100、高压供气单元200；所述LNG储罐100内的底部安装有增压泵1，所述增压泵1通过供液管道13与高压供气单元200相连接。
参见图1所示，本实施例中，高压供气单元200包括高压泵2、高压气化加热器3和高压缓冲罐4，其中，高压泵3的进口端通过供液管道13与LNG储罐100内的增压泵1相连接，在高压泵2的出口端与高压气化加热器3相连接，高压气化加热器3的出口端通过供气管道19与高压缓冲罐4的进口端相连接，所述高压缓冲罐4的出口通过主机燃气阀箱5与主机6相连通，高压缓冲罐4内出来的高压气体通过主机燃气阀箱5为主机6供气。
参见图1所示，在本实施例中，在LNG储罐100内的底部安装的增压泵1通过变频器实现变频控制，在高压泵2进口端设置的第一压力传感器18，在增压泵1至高压泵2的供液管道13上设有第一气动切断阀11，通过第一压力传感器18输出信号控制增压泵2，控制高压泵3的进口端的压力为6～10bar(其中，压力设定值可在6～10bar之间调节)，实现对增压泵1排量的控制，来保证高压泵3的正常运行。第一气动切断阀11由增压泵1和高压泵3的启动信号来进行控制(当需要高压供气系统供气时，由增压泵1和高压泵3的启动信号来进行控制开启)。
参见图1所示，进一步优化本实施例，在LNG储罐100与高压泵2之间设有冷喷淋管道12，在冷喷淋管道12上设有第二气动切断阀10，在LNG储罐100上安装有第二压力传感器9，第二压力传感器9输出压力信号控制第二气动切断阀10，在LNG储罐100内气相间沿着LNG储罐100长度方向设有冷喷淋管7，所述冷喷淋管7上设有若干喷头8，冷喷淋管7与冷喷淋管道12相连接。在本实施例中，当第二压力传感器9监测到LNG储罐100内的压力较高时，第二压力传感器9将控制压力信号传递给第二气动切断阀10，此时，第二气动切断阀10打开，对LNG储罐100进行喷淋来降低LNG储罐100内的压力，这样，保证了LNG储罐100内增压泵1的正常运行和LNG储罐100的安全。
参见图1所示，进一步优化本实施例，在高压泵2与高压气化加热器3之间的供液管道13上设有回流管道14，所述回流管道14与LNG储罐100相连通，在回流管道14上安装有自力式压力调节阀15，当高压泵2的供液压力大于主机6要求供气压力时，多余的供液通过回流管道14回流到LNG储罐100内，在本实施例中，自力式压力调节阀15的设定值优选为30MPa。
参见图1所示，进一步优化本实施例，在高压缓冲罐4上设有第三压力传感器17，在高压缓冲罐4与主机燃气阀箱5之间的供气管道19上设有第三气动切断阀16，第三压力传感器17输出压力(设定值300bar)信号控制高压泵2的排量和第三气动切断阀16，所述第三气动切断阀16同时由主机控制信号控制。当高压缓冲罐4上第三压力传感器17反馈的压力为300bar以上才可以为主机6进行供气，且高压缓冲罐4可保证供气压力波动为±2bar。
参见图1所示，进一步优化本实施例，在高压气化加热器的供气管19设有温度传感器20，在高压气化加热器的加热介质管路22安装温度控制阀21，当所述加热介质管路22内介质温度大于45℃时，加热介质旁通高压气化加热器3，则加热介质温度等于小于45℃，以确保为主机供气温度为30℃～40℃，最高不超过45℃。
本实用新型的工作原理为：
当使用LNG储罐100中的液化天然气时，增压泵1对LNG储罐100内的液化天然气进行增压，通过供液管道13输送给高压供气单元200。在本实施例中，当高压供气单元200需要转入供气模式时，启动增压泵1和高压泵2，此时供液管道13内的液化天然气(LNG)进入到高压泵2内，经过高压泵2加压后进入到高压气化加热器3，经过高压气化加热器3加热蒸发后，液态的天然气变为气态的高压天然气，高压气态天然气进入到高压缓冲罐4内，通过高压缓冲罐4使高压供气系统供气更平稳(在本实施例中，保持供气压力波动为±2bar)，当高压缓冲罐4内的压力平稳后，通过主机燃气阀箱5为主机6提供动力。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：包括LNG储罐和高压供气单元；所述LNG储罐内安装有增压泵，所述增压泵通过供液管道与高压供气单元相连接；
所述高压供气单元包括高压泵、高压气化加热器和高压缓冲罐，所述高压泵的进口端通过供液管道与LNG储罐内的增压泵相连接；高压泵的出口端与高压气化加热器相连接，所述高压气化加热器的出口端与高压缓冲罐的进口端通过供气管道相连接，所述高压缓冲罐的出口端通过主机燃气阀箱与主机相连通，高压缓冲罐内出来的高压气体通过主机燃气阀箱为主机供气。
2.根据权利要求1所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：在高压泵进口端设置第一压力传感器，第一压力传感器输出压力信号控制LNG储罐内的增压泵排量和出口压力。
3.根据权利要求1所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：在LNG储罐与高压泵之间设有冷喷淋管道，所述冷喷淋管道上设有第二气动切断阀；在LNG储罐上安装有第二压力传感器，第二压力传感器输出压力信号控制第二气动切断阀。
4.根据权利要求3所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：在LNG储罐内设有冷喷淋管，所述冷喷淋管上设有若干喷头，冷喷淋管与冷喷淋管道相连接。
5.根据权利要求1所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：在高压泵与高压气化加热器之间的供液管道上设有回流管道，所述回流管道与LNG储罐相连通，在回流管道上安装有自力式压力调节阀，所述自力式压力调节阀的设定值为30MPa。
6.根据权利要求1所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：在高压缓冲罐上设有第三压力传感器，在高压缓冲罐与主机燃气阀箱之间的供气管道上设有第三气动切断阀，第三压力传感器输出压力信号控制高压泵和第三气动切断阀。
7.根据权利要求6所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：所述高压缓冲罐供气压力的波动为±2bar。
8.根据权利要求1所述的用于船舶的LNG燃料高压供气系统，其特征在于：在高压气化加热器的供气管道上设有温度传感器，在高压气化加热器的加热介质管路安装温度控制阀，所述温度传感器输出温度信号控制所述温度控制阀。
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|---|---|---|---|---|
| CN109506126A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 上海海威斯特保温工程有限公司 | 一种小型lng燃料船bog再液化燃料分配系统 |
| CN112013267A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-01 | 陕西融科低温设备有限公司 | 一种lng调峰用泵接力方式输出系统及方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Dong Jiaxin Inventor after: Huang Jiawen Inventor after: Fan Hongjun Inventor after: Liu Yulan Inventor after: Liu Minghui Inventor after: Zhou Li Inventor after: Li Wei Inventor before: Dong Jiaxin Inventor before: Huang Jiawen Inventor before: Fan Hongjun Inventor before: Liu Yulan Inventor before: Liu Minhui Inventor before: Zhou Li Inventor before: Li Wei |