CN207514561U - 一种船用lng燃料供气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种船用LNG燃料供气装置，涉及燃气动力技术领域，用于减少船用LNG燃料供气装置中液化天然气的泄漏，提高船用液化天然气供气系统的安全性。所述一种船用LNG燃料供气装置包括：储液罐，以及与所述储液罐相连的密封箱；所述密封箱内设置有充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统；所述充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统分别与所述储液罐的内腔室连通。本实用新型提供的一种船用LNG燃料供气装置用于为液化天然气燃料动力船提供天然气燃料。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气动力技术领域，尤其涉及一种船用LNG燃料供气装置。
背景技术
随着国民经济的高速发展，城市面貌发生了巨大变化，但是环境也受到严重污染，特别是长江流域和黄河流域水污染更加严重，加之石油价格不断上涨，也促使我们去寻找更加环保更加经济的清洁能源作为石化产品的替代品。
由于天然气的比重比空气轻，泄漏的天然气容易在空气中扩散而不聚集，因此，使用天然气燃料的安全性能较好；而且，液化天然气(LiquefiedNatural Gas，LNG)燃料动力船，与传统的燃油动力船相比，一氧化碳、甲烷排放量大幅度降低，且没有铅化物排放和颗粒物排放，对环境污染较小。因此，以天然气代替石油制品作为船舶的动力燃料，是一种比较可行的选择。
在现阶段，液化天然气燃料动力船改造和建造处于起步阶段，由于技术的限制，燃料储罐的接头、阀件、汽化器等通常采用承接盘方式连接，这样使得液化天然气的蒸发气容易发生泄漏，且泄漏液化天然气的蒸发气不利于控制；当泄漏液化天然气的蒸发气的浓度达到燃烧极限(5％～15％)时，遇明火可能引发火灾。据统计，液化天然气泄漏事故中的70％是由于接头、阀件的泄漏导致。而且，传统的换热器采用“空温式”，汽化器的气化性能受环境条件的影响较大，而且其体积较大，管路较长，进一步增加了液化天然气泄漏的可能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种船用LNG燃料供气装置，用于减少船用LNG燃料供气装置中液化天然气的泄漏，提高船用液化天然气供气系统的安全性。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种船用LNG燃料供气装置，包括储液罐，以及与所述储液罐相连的密封箱；所述密封箱内设置有充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统；所述充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统分别与所述储液罐的内腔室连通；其中，
所述充装管路系统用于向所述储液罐中输送液化天然气燃料，所述出液管路系统用于将所述储液罐中的天然气供应给船用发动机，所述增压管路系统用于增加所述储液罐中的压力，所述回气管路系统用于控制所述储液罐中的最高压力。
本实用新型提供的一种船用LNG燃料供气装置中，设置有与储液罐相连的密封箱，且充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统均设置在密封箱内；这样，可以在各个管路系统的接口处出现天然气泄漏时，将泄漏的天然气控制在一个气密空间内，从而可以提升船用LNG燃料供气装置的密封性能，从整体上减少船用LNG燃料供气装置中液化天然气的泄漏；这样可以降低火灾和爆炸发生的可能性，进而提高了船用液化天然气供气系统的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例中船用LNG燃料供气装置的结构示意图。
附图标记：
1、储液罐；2、支撑结构；3、外壳防爆装置；4、真空绝热夹层；
5、压力表阀；6、压力表；7、液位计上阀；8、液位显示装置；
9、液位计下阀；10、抽空阀；11、固定支座；12、外壳体；
13、出液截止阀；14、增压截止阀；15、增压紧急切断阀；16、下部进液阀；
17、下部进液紧急切断阀；18、出液紧急切断阀；19、增压汽化器；
20、汽化器；21、加热器；22、稳压阀；23、缓冲罐；
24、出气导管；25、循环水出口；26、循环水进口；27、回气紧急切断阀；
28、回气截止阀；29、第一安全阀；30、进风口；31、排风口；
32、排风机；33、回气导管；34、气体排放管；35、进液导管；
36、第二安全阀；37、上部进液紧急切断阀；38、上部进液阀；
39、可燃气体探测仪；40、升压调压阀；41、密封箱；42、内壳体；
a、增压出液口；b、第一气相口；c、下部出液口；d、下部进液口；
e、第二气相口；f、上部进液口。
具体实施方式
为便于理解，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例提供的一种船用LNG燃料供气装置进行详细描述。
请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种船用LNG燃料供气装置，包括储液罐1，以及与储液罐1相连的密封箱41；密封箱41内设置有充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统；充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统分别与储液罐1的内腔室连通；其中，充装管路系统用于向储液罐1中输送液化天然气燃料，出液管路系统用于将储液罐1中的天然气供应给船用发动机，增压管路系统用于增加储液罐1中的压力，回气管路系统用于控制储液罐1中的最高压力。
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种船用LNG燃料供气装置的有益效果为：
本实用新型实施例提供的一种船用LNG燃料供气装置中，设置有与储液罐1相连的密封箱41，且充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统均设置在密封箱41内；这样，可以在各个管路系统的接口处出现天然气泄漏时，将泄漏的天然气控制在一个气密空间内，从而可以提升船用LNG燃料供气装置的密封性能，从整体上减少船用LNG燃料供气装置中液化天然气的泄漏；这样可以降低火灾和爆炸发生的可能性，进而提高了船用液化天然气供气系统的安全性。
请继续参阅图1，在本实用新型实施例中，储液罐1包括外壳体12、设置在外壳体12内部的内壳体42、以及设置在外壳体12和内壳体42之间的支撑结构2；外壳体12和内壳体42均为密封的空腔结构，内壳体42所形成的腔室为储液罐1的内腔室，支撑结构2用于使外壳体12和内壳体42之间形成特定间距的空隙；外壳体12设置有抽空阀10，抽空阀10与外壳体12和内壳体42之间的空隙连通，用于对该空隙进行抽真空，使该空隙形成真空绝热夹层4。外壳体上设置有固定支座11，储液罐1通过固定支座11与船体连接。
需要说明的是，本实施例中所说的特定间距，是指使外壳体12和内壳体42的位置相对固定，使外壳体12和内壳体42之间形成恒定间距的空隙，并不对具体的距离数值进行限定。通过使储液罐1包括外壳体12和内壳体42，并在外壳体12上设置抽空阀10，可以使外壳体12和内壳体42之间的空隙形成真空绝热夹层4，提高储液罐1的保温性能。
为了进一步提高船用LNG燃料供气装置的安全性，在本实用新型实施例中，外壳体12设置有外壳防爆装置3，外壳防爆装置3的一部分位于真空绝热夹层4内，用于检测真空绝热夹层4内是否具有液化天然气。通过设置外壳防爆装置3，可以及时检测到储液罐1本身是否发生天然气泄漏，以便于及时采取相应安全措施。
为了提升密封箱41的保温性能，使密封箱41内的温度保持恒定，密封箱41为双层绝热结构，该双层绝热结构包括密封箱41外壳，以及设置在密封箱41外壳内的隔热材料层。为了便于检修，密封箱41的侧面设置有检修口。
需要说明的是，在本实施例中，外壳体12优选为不锈钢外壳体12，内壳体42优选为不锈钢内壳体42，密封箱外壳优选为不锈钢外壳。通过使外壳体12为不锈钢外壳体12、内壳体42为不锈钢内壳体42，可以提升储液罐1力学性能，避免由于使用普通碳钢制造而可能导致的罐体发生脆断，以及由此导致的结构垮塌。
请继续参阅图1，在本实用新型实施例中，充装管路系统包括进液导管35、上部进液紧急切断阀37、上部进液阀38以及下部进液紧急切断阀17和下部进液阀16；其中，进液导管35包括进液管母管以及与进液管母管的同一端连通的上部进液支管和下部进液支管，进液管母管、上部进液支管和下部进液支管形成三叉管结构；进液管母管的另一端用于连接燃料加注设备的出液口，上部进液支管与内腔室的顶部连通，下部进液支管与内腔室的底部连通；上部进液紧急切断阀37和上部进液阀38依次通过上部进液支管连通，下部进液紧急切断阀17和下部进液阀16依次通过下部进液支管连通。
具体的，上部进液紧急切断阀37、上部进液阀38以及下部进液紧急切断阀17和下部进液阀均位于密封箱41的壳体内。在本实用新型实施例中，通过设置充装管路系统，可以将外界的LNG燃料充装到存储罐的内腔室中。具体的，充装管路系统包括进液导管35，该今进液导管包括上部进液管路和下部进液管路，上部进液管路依次由上部进液紧急切断阀37、上部进液阀38通过不锈钢管连接到储液罐1内的上部进液口f；下部进液管路依次由下部进液紧急切断阀17、下部进液阀16通过不锈钢管连接到储液罐1内的下部进液口d。上部进液管路和下部进液管路通过不锈钢管连接到进液导管35上；所述上部进液管路和下部进液管路均布置在密封箱41内；需要说明的是，所述进液导管35为不锈钢真空管道。
优选的，在本实用新型实施例中，出液管路系统包括出气导管24，出气导管24的一端与内腔室连通，出气导管24的另一端与船用发动机的进气口连通；出液管路系统还包括出液截止阀13、出液紧急切断阀18、汽化器20、加热器21、稳压阀22和缓冲罐23；沿船用LNG燃料供气装置的供气方向，出液截止阀13、出液紧急切断阀18、汽化器20、加热器21、稳压阀22和缓冲罐23依次通过出气导管24连通；汽化器20设置有第一水浴加热装置，加热器21设置有第二水浴加热装置，第一水浴加热装置和第二水浴加热装置均与船用发动机的循环水系统连通。
通过设置出液管路系统，可以使供气装置将存储罐内的天然气供应给发动机，具体的，出液管路系统包括出气导管24，该出气导管24的一端与存储罐的内腔室连通，另一与发动机的进气口连通，沿气体的输出方向，出气导管上依次设置有出液截止阀13、出液紧急切断阀18、汽化器20、加热器21、稳压阀22和缓冲罐23，其中，出液截止阀13、出液紧急切断阀18、汽化器20、加热器21、稳压阀22和缓冲罐23均设置在密封箱的内部。储液罐1内的液化天然气燃料通过出液截止阀13、出液紧急切断阀18后，在汽化器20进行换热形成气态天然气，气态天然气经加热器21加热后通过稳压阀22进行压力控制进入缓冲罐23，由出气导管24到船用发动机的燃气进口供给船用发动机使用，从而完成船用发动机液化天然气燃料供应。
优选的，在本实施例中，增压管路系统包括通过增压导管依次连通的增压截止阀14、增压紧急切断阀15、增压汽化器19和升压调压阀40；增压导管的一端与内腔室的底部连通，增压导管的另一端与内腔室的顶部连通；增压汽化器19设置有第三水浴加热装置，第三水浴加热装置与船用发动机的循环水系统连通。
储液罐1内液化天然气燃料经增压出液口a、增压截止阀14、增压紧急切断阀15到达增压汽化器19，通过增压汽化器19换热后形成气态天然气，经升压调节阀、储液罐1内的第一气相口b到达内腔室中，完成对储液罐1增压。
优选的，回气管路系统包括回气导管33、以及依次通过回气导管33连通的回气紧急切断阀27和回气截止阀28；回气导管33的一端与内腔室的顶部连通，回气导管33的另一端与燃料加注设备的回气口连通。
内腔室中的气态天然气通过第二气相口e、回气截止阀28、回气紧急切断阀27、回气导管33形成回气管路，当对储液罐1进行加注液化天然气燃料时，排放内腔室中的气态天然气，降低内壳体42的压力。
进一步的，在本实施例中，船用LNG燃料供气装置还包括安全排放管路系统，安全排放管路系统包括第一安全阀29、第二安全阀36、气体排放管34，第一安全阀29和第二安全阀36的一端分别通过三叉管与回气导管33连通，第一安全阀29和第二安全阀36的另一端分别通过气体排放管34与排风管道连通，第一安全阀29和第二安全阀36相互并连。
这样，第一安全阀29、第二安全阀36一端并联于气体排放管34上；通过气体排放管4穿过密封箱41上部连接到排风系统上，当储液罐1内的压力增大，超过安全阀整定压力时，第一安全阀29和第二安全阀36打开，内壳体42中的气态天然气通过气体排放管34排放，降低内壳体42的压力，保护船用液化天然气燃料供气系统的安全。
优选的，在本实施例中，密封箱41设置有排风系统，排风系统包括进风口30、排风口31和排风机32；进风口30和排风口31均设置于密封箱41的顶部，进风口30与进风管道连通，排风口31与排风管道连通；排风机32设置在排风管道内。通过设置排风系统，可以及时将密封箱41内管路泄漏的天然气排走，避免密封箱41的天然气到达可燃浓度。具体的，密封箱41的顶部还设置有可燃气体探测仪39，用于检测密封箱41内天然气的浓度；可燃气体探测仪39可以对密封箱41内的燃气浓度进行检测并报警，保证船用LNG燃料供气装置的安全。
请继续参阅图1，在本实用新型实施例中，船用LNG燃料供气装置还包括用于显示储液罐1内燃料液位的液位显示装置8，以及用于测量储液罐1内腔室压力的压力表6。
在本实用新型实施例中，采用船用燃气轮机循环水进行水浴汽化方式，把液化天然气汽化，形成气态天然气，供船用燃气轮机做燃料，驱动轮船行驶，克服了采用“空温式”汽化器汽化性能受环境条件的影响较大，而且其体积较大，管路较长，易造成泄漏的缺陷。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，包括储液罐(1)，以及与所述储液罐(1)相连的密封箱(41)；所述密封箱(41)内设置有充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统；所述充装管路系统、出液管路系统、增压管路系统和回气管路系统分别与所述储液罐(1)的内腔室连通；其中，
所述充装管路系统用于向所述储液罐(1)中输送液化天然气燃料，所述出液管路系统用于将所述储液罐(1)中的天然气供应给船用发动机，所述增压管路系统用于增加所述储液罐(1)中的压力，所述回气管路系统用于控制所述储液罐(1)中的最高压力。
2.根据权利要求1所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述储液罐(1)包括外壳体(12)、设置在所述外壳体(12)内部的内壳体(42)、以及设置在所述外壳体(12)和所述内壳体(42)之间的支撑结构(2)；
所述外壳体(12)和所述内壳体(42)均为密封的空腔结构，所述内壳体(42)所形成的腔室为所述储液罐(1)的内腔室，所述支撑结构(2)用于使所述外壳体(12)和所述内壳体(42)之间形成特定间距的空隙；
所述外壳体(12)设置有抽空阀(10)，所述抽空阀(10)与所述空隙连通，用于对所述空隙进行抽真空，使所述空隙形成真空绝热夹层(4)。
3.根据权利要求2所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述外壳体(12)设置有外壳防爆装置(3)，所述外壳防爆装置的一部分位于所述真空绝热夹层(4)内，以检测所述真空绝热夹层(4)内是否具有液化天然气；所述密封箱(41)为双层绝热结构，所述双层绝热结构包括密封箱外壳，以及设置在所述密封箱外壳内的隔热材料层。
4.根据权利要求3所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述外壳体(12)为不锈钢外壳体(12)，所述内壳体(42)为不锈钢内壳体(42)，所述密封箱外壳为不锈钢外壳。
5.根据权利要求1所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述充装管路系统包括进液导管(35)、上部进液紧急切断阀(37)、上部进液阀(38)以及下部进液紧急切断阀(17)和下部进液阀(16)；
其中，所述进液导管(35)包括进液管母管以及与所述进液管母管的同一端连通的上部进液支管和下部进液支管，所述进液管母管、上部进液支管和下部进液支管形成三叉管结构；所述进液管母管的另一端用于连接燃料加注设备的出液口，所述上部进液支管与所述内腔室的顶部连通，所述下部进液支管与所述内腔室的底部连通；
所述上部进液紧急切断阀(37)和上部进液阀(38)通过所述上部进液支管连通，所述下部进液紧急切断阀(17)和下部进液阀(16)通过所述下部进液支管连通。
6.根据权利要求1所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述出液管路系统包括出气导管(24)，所述出气导管(24)的一端与所述内腔室连通，所述出气导管(24)的另一端与船用发动机的进气口连通；
所述出液管路系统还包括出液截止阀(13)、出液紧急切断阀(18)、汽化器(20)、加热器(21)、稳压阀(22)和缓冲罐(23)；沿所述船用LNG燃料供气装置的供气方向，所述出液截止阀(13)、出液紧急切断阀(18)、汽化器(20)、加热器(21)、稳压阀(22)和缓冲罐(23)依次通过所述出气导管(24)连通；
所述汽化器(20)设置有第一水浴加热装置，所述加热器(21)设置有第二水浴加热装置，所述第一水浴加热装置和第二水浴加热装置均与所述船用发动机的循环水系统连通。
7.根据权利要求1所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述增压管路系统包括通过增压导管依次连通的增压截止阀(14)、增压紧急切断阀(15)、增压汽化器(19)和升压调压阀(40)；所述增压导管的一端与所述内腔室的底部连通，所述增压导管的另一端与所述内腔室的顶部连通；所述增压汽化器(19)设置有第三水浴加热装置，所述第三水浴加热装置与所述船用发动机的循环水系统连通。
8.根据权利要求1所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述回气管路系统包括回气导管(33)、以及依次通过所述回气导管(33)连通的回气紧急切断阀(27)和回气截止阀(28)；所述回气导管(33)的一端与所述内腔室的顶部连通，所述回气导管(33)的另一端与所述燃料加注设备的回气口连通。
9.根据权利要求6所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述船用LNG燃料供气装置还包括安全排放管路系统，所述安全排放管路系统包括第一安全阀(29)、第二安全阀(36)、气体排放管(34)，所述第一安全阀(29)和第二安全阀(36)的一端分别通过三叉管与所述回气导管(33)连通，所述第一安全阀(29)和第二安全阀(36)的另一端分别通过所述气体排放管(34)与排风管道连通，所述第一安全阀(29)和所述第二安全阀(36)相互并连。
10.根据权利要求1所述的一种船用LNG燃料供气装置，其特征在于，所述密封箱(41)设置有排风系统，所述排风系统包括进风口(30)、排风口(31)和排风机(32)；所述进风口(30)和所述排风口(31)均设置于密封箱(41)的顶部，所述进风口(30)与进风管道连通，所述排风口(31)与排风管道连通；所述排风机(32)设置在排风管道内。
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