CN214533290U - 一种lpg双燃料供给管路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LPG双燃料供给管路系统，包括常规燃油系统和LPG燃料供给系统，所述常规燃油系统的原单燃料发动机改为同时适合常规燃油和LPG燃料的双燃料发动机，原常规燃油系统保持不变，新增LPG燃料供给系统由储罐输送管路，高压增压单元，分配控制阀组,应急排放箱，安全阀释放缓冲罐,双壁管等部分组成,作用是输送低燃点的石油气，使其保持在液化状态直到发动机气缸喷嘴才释放汽化，然后燃烧驱动发动机活塞做功。本实用新型系统让发动机可以使用LPG作为燃料，降低成本，双燃料供给灵活切换，近海切换成使用LPG燃料，符合IMO和各港口国家排放标准，环保节能，操作方便。

Description

一种LPG双燃料供给管路系统

技术领域

本实用新型涉及燃料供给技术领域，具体为一种LPG双燃料供给管路系统。

背景技术

在大型运输船舶上，一般是使用常规船用燃油供给系统，由单燃料发动机，油柜，进油管，燃油泵，回油管，控制阀和快关阀组成，目前这种传统燃油供给系统有如下问题和缺点：

1.燃油消耗量大，成本高。

2.排放物环境污染大，产生有害的硫氧化物，氮氧化物，PM2.5污染物，CO2 排放。

3.燃油成本不确定性高,对船舶运输成本影响大。

因此，我们提出一种LPG双燃料供给管路系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LPG双燃料供给管路系统，以解决上述背景技术中提出的传统的钢套钢直埋保温管搬运的方式是通过吊装机来辅助完成的，但是采用吊装机吊装的工作范围比较有限，而且吊装机的工作成本比较的高，对于在平地上的搬运需要更加便捷的搬运装置，以满足实际工作的需要的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种LPG双燃料供给管路系统，包括燃油系统和LPG燃料供给系统，所述燃油系统为常规燃油系统，所述常规燃油系统的原单燃料发动机改为同时适合常规燃油和LPG燃料的双燃料发动机，原常规燃油系统保持不变，新增LPG燃料供给系统由储罐输送管路，高压增压单元，分配控制阀组,应急排放箱，安全阀释放缓冲罐,双壁管等部分组成,所述储罐输送管路与高压增压单元相连接，且所述高压增压单元与分配控制阀组相连接，所述分配控制阀组连接有应急排放箱，所述高压增压单元连接有安全阀释放缓冲罐，所述分配控制阀组与常规燃油供给系统连接，且常规燃油供给系统内部设置有双壁管，作用是输送低燃点的石油气，使其保持在液化状态直到发动机气缸喷嘴才释放汽化，然后燃烧驱动发动机活塞做功。

优选的，所述储罐输送管路由储罐，低压泵，出口控制阀，单向阀，安全阀，安全阀释放管,远传压力表和输送管路组成,将储罐内的LPG输送至高压增压单元，所述储罐为液化气罐一和液化气罐二，且储罐为液化气罐一和液化气罐二分别安装有低压泵一和低压泵二，所述低压泵一和低压泵二通过管路连接，管路合并后分为输送管路和安全阀释放管两个分支，所述输送管路为LPG供给管，且输送管路上安装有出口控制阀、单向阀及远传压力表，所述安全阀释放管上安装有安全阀。

优选的，所述高压增压单元由高压泵，滤器，安全阀，单向阀，三通控制阀，流量控制阀，远传压力表，远传温度表，热交换器，氮气缓冲罐，输送管路，乙二醇管，氮气管,安全阀释放管等部分组成，将储罐输送过来的LPG进一步增压并过滤保持必要的清洁度，热交换器可调节LPG温度在指定的范围并保持液态，氮气缓冲罐可接收回流的LPG，作为一个缓冲存储空间，所述热交换器一侧连接LPG供给管和乙二醇管，且LPG供给管和热交换器之间安装远传温度表，所述热交换器另一侧继续连接LPG供给管和乙二醇管，且LPG供给管上安装有远传温度表，出热交换器的乙二醇管连接用于冷却的另一热交换器，另一所述热交换器设置有乙二醇出口，且LPG回液管连接热交换器，而且之间安装有远传温度表，LPG回液管上安装有氮气缓冲罐和流量控制阀，所述氮气缓冲罐上安装有远传压力表和安全阀。

优选的，所述分配控制阀组分为供气阀组和回流阀组两部分，由远程气动控制阀，压力控制阀，远传压力表，远传温度计，液位开关，供给管，回液管，应急排放管，气控阀控制仪表管,气控阀箱，氮气吹除管等组成，监控和控制管路输送，一旦发生泄漏可以紧急排放，给回液管减压，提供氮气吹除，用于清理管路中残留LPG，所述供气阀组的LPG供给管上串联安装2个远程气动控制阀，且2个远程气动控制阀之间及一侧通过应急排放管分别安装有另一所述远程气动控制阀，2个远程气动控制阀的另一侧连接有远传压力表和远传温度计，所述回流阀组的LPG回液管依次安装有2个远程气动控制阀，远传压力表，压力控制阀及液位开关，所述液位开关一侧的LPG回液管通过应急排放管安装有远程气动控制阀，LPG回液管2个远程气动控制阀之间通过应急排放管安装有远程气动控制阀，所述远程气动控制阀和气控阀箱连接。

优选的，所述应急排放箱部分包含应急排放箱，液位计，放泄阀，排放管等，所述应急排放箱上分别安装有液位计和放泄阀，且所述应急排放箱通过应急排放管连接有排放口，在分配控制阀组紧急排放时，给予缓冲，收集排放时 LPG汽化时可能存在的液体，避免直接排放到大气。

优选的，所述安全阀释放缓冲罐部分包含缓冲罐，液位计，放泄阀，排放管等，所述安全阀释放缓冲罐上安装有液位计和放泄阀，且所述安全阀释放缓冲罐通过安全阀释放管连接有排放口，在安全释放阀紧急排放时，给予缓冲，收集排放时LPG汽化时可能存在的液体，避免直接排放到大气。

优选的，所述双壁管由双壁管内管，双壁管外管，双壁管通风管,风机和管夹等组成，所述双壁管内管设置在双壁管外管的内部，且双壁管内管的外侧设置有管夹，与双壁管外管连接，所述双壁管通过双壁管通风管与风机连接，双壁管内管提供LPG输送给双燃料发动机，多余燃料回流，外管在内管泄漏时提供额外防护，将泄漏控制在外管内，双壁管通风管用于在双壁管内管和外管之间的通风，在LPG由内管泄漏至外管时，将汽化的LPG由风机抽到室外安全区域，管夹安装于内管与外管之间，提供支撑和减震作用，主要是位于分配控制阀组和双燃料发动机之间的管路采用双壁管设计，特别是针对这部分LPG管通过主机房等机械处所的，避免泄漏导致整个机械处所甚至全船处于巨大的爆炸危险中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种可以同时使用燃油和LPG清洁能源的双燃料系统，特别适用于大型运输船舶上燃油消耗量大的大功率发动机使用，能够实现如下效果：

1.让发动机可以使用LPG作为燃料，降低成本；

2.使用LPG做清洁能源,可100％减少排放物中的硫氧化物，40％-85％减少氮氧化物排放，95-100％减少PM2.5污染物排放，20％减少CO2排放，使船舶的污染物排放符合越来越严格的IMO国际海事组织和各港口国的标准；

3.双燃料供给灵活切换，近海切换成使用LPG燃料，符合IMO和各港口国家排放标准，环保节能，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的双燃料系统图；

图2为本实用新型的双燃料系统中分配控制阀组放大图；

图3为本实用新型的双燃料系统中高压增压单元放大图；

图4为本实用新型的双燃料系统中常规燃油供给系统放大图；

图5为本实用新型的双燃料系统中储罐输送管路放大图；

图6为本实用新型的双壁管轴侧剖视图；

图7为本实用新型的双壁管主视图；

图8为本实用新型的双壁管侧视图。

图中：

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种LPG双燃料供给管路系统，包括常规燃油系统和LPG燃料供给系统，所述常规燃油系统的原单燃料发动机改为同时适合常规燃油和LPG燃料的双燃料发动机，其燃料供给系统改成常规燃油和LPG燃料的双系统供给，原常规燃油系统保持不变，新增LPG燃料供给系统由储罐输送管路，高压增压单元，分配控制阀组,应急排放箱G5，安全阀释放缓冲罐G6,双壁管P5等部分组成,作用是输送低燃点的石油气，使其保持在液化状态直到发动机气缸喷嘴才释放汽化，然后燃烧驱动发动机活塞做功。

储罐输送管路由液化气罐一G1和液化气罐二G2，低压泵一B1,低压泵二B2，控制阀V4，单向阀V3，安全释放阀SV1，安全阀释放管P8,PTPT远传压力表S3 和LPG供给管P3组成,功能是将储罐内的LPG输送至高压增压单元,其工作方式为：

LPG(液化石油气)存储于液化气罐一G1(工作压力5bar,温度低于8℃)，这里LPG考虑为100％丙烷成分，查丙烷饱和蒸气压可知，在压力为5bar时，对应温度为8℃，也就是说在罐内压力5bar时，通过相关绝热手段保证丙烷低于 8℃在储罐内，就以液态存储，才是液化石油气，否则就会汽化；

用低压泵一B1从液化气罐一G1抽取LPG,输送至高压增压单元，压力为 29bar，PT远传压力表S3用于检测管路内LPG压力,安全释放阀SV1设定在 32bar，一旦泵出口管路P3超过32bar，安全释放阀SV1将打开，里面LPG液体通过安全阀释放管P8紧急释放，低压泵一B1，液化气罐一G1与低压泵二B2，液化气罐二G2互为备用。

高压增压单元由高压泵一B3，高压泵二B4，滤器一S1,滤器二S2，安全释放阀(SV2,SV3,SV4,SV5)，单向阀(V5,V6,V7,V8)，三通控制阀(V9,V10)，流量控制阀(V11,V12)，PTPT远传压力表S11，TT远传温度表(S4,S5,S10,S12)，热交换器(J1,J2)，其中热交换器J1为加热作用，热交换器J2为冷却作用，氮气氮气缓冲罐G4，LPG供给管P3,LPG回液管P4，乙二醇管P6，氮气管P7,安全阀释放管P8等部分组成，功能是将储罐输送过来的LPG通过高压泵一B3，高压泵二B4进一步增压到53bar，并通过10um级别过滤器(S1,S2)滤除管路中杂质，避免堵塞发动机,三通控制阀V9,V10可以切换滤器一S1,滤器二S2,让它们彼此互为备用，高压泵一B3，高压泵二B4互为备用；

热乙二醇溶液通过乙二醇管P6进入热交换器J1给LPG加温到35℃以供给发动机使用，这时LPG在35℃不会汽化，其饱和蒸气压为12bar，但此刻LPG从低压泵一B1出来后压力在29bar≥12bar，所以LPG保持液态，同时热的乙二醇溶液被LPG冷却，变成冷乙二醇；

LPG供给管P3将35℃的LPG到达发动机供给燃料后剩余部分回流到LPG 回液管P4,因通过主机导致其温度上升，变成较热的LPG,到达热交换器J2，再次与乙二醇管P6过来的冷乙二醇发生热交换，这次是被冷却，冷却后返回高压泵一B3，高压泵二B4入口，与液化气罐一G1和液化气罐二G2过来的LPG混合后再次进入供给LPG供给管P3。

氮气缓冲罐G4可从管路P4接收回流的LPG提供一个缓冲存储空间，流量控制阀V11,V12可分别调节在LPG回液管P4和缓冲罐的LPG流量大小，有一路氮气管P7接入氮气缓冲罐G4,氮气压力25bar，氮气体积是可压缩的，在氮气缓冲罐G4内可以随进入的LPG量大小调节气液比例，从而起到缓冲的作用,PT 远传压力表S11提供远传压力指示，安全释放阀SV5设定在32bar，在LPG回液管P4超压时紧急释放，通过安全阀释放管P8到安全区域排放；

仪表TT远传温度表S4,TT远传温度表S5,TT远传温度表S10,TT远传温度表S12提供热交换器J1,热交换器J2进出口的压力和温度远传指示，安全释放阀SV2,安全释放阀SV3设定在65bar，安全释放阀SV4设定在32bar，在超压时紧急释放，通过安全阀释放管P8到安全区域排放，单向阀(V5,V6,V7,V8)作用是让流体单向运动，不可逆向。

分配控制阀组分为供气阀组和回流阀组两部分，由远程气动控制阀 (V13,V14,V15,V16,V17,V18,V19,V20)，压力控制阀V22，TT远传温度表S7,PT 远传压力表S8，TT远传温度表S7，LS液位开关S9，LPG供给管P3，LPG回液管P4，应急排放管P9，气控阀控制仪表管P10,气控阀箱G7，氮气吹除管P11 等组成，其工作方式是：

通过LS液位开关S9监控LPG回液管P4,一旦管路内液位异常导致LPG回液管S9报警，即可遥控远程气动控制阀V13,远程气动控制阀V20开启通过应急排放管P9紧急排放，如不能解决异常，则进一步通过遥控应急排放管 (V14,V15,V16,V17,V18,V19)以紧急排放，工作方式为LPG回液管P4上关闭远程气动控制阀V14,开启远程气动控制阀V15,远程气动控制阀V16通过应急排放管P9紧急排放，LPG供给管P3上关闭远程气动控制阀V18,开启远程气动控制阀V17,远程气动控制阀V19通过应急排放管P9紧急排放；

压力控制阀V22给LPG回液管P4减压,从53bar减压至29bar，保证回液管重新汇入高压泵一B3，高压泵二B4，LPG供给管P3时保持与其压力一致，仪表 PT远传压力表S6,TT远传温度表S7,PT远传压力表S8提供LPG供给管P3,LPG 回液管P4的压力和温度远传指示；

气控阀箱G7用于远程气动控制阀(V13,V14,V15,V16,V17,V18,V19,V20)；

提供氮气吹除管P11，用于必要时清理管路中残留LPG。

应急排放箱G5部分包含应急排放箱G5，LS液位开关S13，放泄阀V21，应急排放管P9等，其工作方式是在分配控制阀组紧急排放时，给予缓冲，收集排放时应急排放管P9中LPG汽化时可能存在的液体，避免液体直接排放到大气，当应急排放箱G5内的液体达到一定量，触发LS液位开关S13,则可以通过放泄阀V21予以放泄和收集。

安全阀释放缓冲罐G6部分包含安全阀释放缓冲罐G6，LS液位开关S14，放泄阀V23，安全阀释放管P8等，其工作方式是在安全释放阀通过安全阀释放管 P8管路紧急排放时，给予缓冲，收集排放时安全阀释放管P8管路中LPG汽化时可能存在的液体，避免直接排放到大气，当安全阀释放缓冲罐G6内的液体达到一定量，触发LS液位开关S14,则可以通过放泄阀V23予以放泄和收集。

双壁管P5由双壁管内管P5-1，双壁管外管P5-2，双壁管P5，双壁管通风- 进风P12,双壁管通风-出风P13,风机F1和双壁管P5管夹P5-3等组成，其工作方式是：

双壁管内管P5-1提供LPG输送给双燃料发动机，多余燃料回流至LPG回液管P4，双壁管外管P5-2在双壁管内管P5-1泄漏时提供额外防护，将泄漏控制在外管内；

双壁管通风-进风P12,双壁管通风-出风P13用于在双壁管内管P5-1和双壁管外管P5-2之间的正压通风，在LPG由双壁管内管P5-1发生泄漏至双壁管外管P5-2，将汽化的LPG由风机F1抽到室外安全区域,双壁管通风-进风P12为风机进风管，双壁管通风-出风P13为风机出风管；

管夹P5-3安装于双壁管内管P5-1与双壁管外管P5-2之间，提供支撑和减震作用；

主要是位于分配控制阀组和双燃料发动机A2之间的LPG供给管P3,LPG回液管P4管路要采用双壁管P5设计，特别是针对这部分LPG供给管P3,LPG回液管P4通过主机房等机械处所的，要通过双壁管P5设计予以双层防护,避免LPG 泄漏至主机房而导致整个机械处所甚至全船处于巨大的爆炸危险中。

以上仅实例说明根据船厂实际条件对一种可以同时使用常规燃油和LPG清洁能源的双燃料系统进行了分析，但我们其实可以根据需要进一步灵活扩展为不同的配置如下：

储罐现在设计使用100％的丙烷，但也可以使用添加丁烷，异丁烷、丙烯等其他介质的液化石油气(LPG)，当然添加其它成分后LPG的饱和蒸气压将发生变化，对应的系统设计中的热交换器的加热，冷却，管路的设计温度，压力，安全阀设定都要发生一定的变化，这都是可以通过计算来做相应的系统配置调整的；

另外，该供给管路中的储罐大小，泵参数，阀门，缓冲罐大小，控制阀组的形式等都可以根据需要在一定数值范围内予以调整；

本专利仅仅举例说明了一台双燃料主机，实际可根据船舶的需要配置多台主机，在本专利供给管路设计基础上增加多路支管和控制阀组，输送LPG给多台主机，这完全取决于实际船舶的需要，总之，本专利是可以根据船舶尺寸，主发动机数量，功率，和燃料成分以及成本预算，来灵活配置和变化的。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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LPG双燃料供给管路系统，包括燃油系统和LPG燃料供给系统，其特征在于：所述燃油系统的燃料发动机为同时适合燃油和LPG燃料的双燃料发动机，所述LPG燃料供给系统由储罐输送管路，高压增压单元，分配控制阀组,应急排放箱，安全阀释放缓冲罐,双壁管部分组成，所述储罐输送管路与高压增压单元相连接，且所述高压增压单元与分配控制阀组相连接，所述分配控制阀组连接有应急排放箱，所述高压增压单元连接有安全阀释放缓冲罐，所述分配控制阀组与燃油供给系统连接，且燃油供给系统内部设置有双壁管。

2.根据权利要求1所述的一种LPG双燃料供给管路系统，其特征在于：所述储罐输送管路由储罐，低压泵，出口控制阀，单向阀，安全阀，安全阀释放管,远传压力表和输送管路组成，所述储罐为液化气罐一和液化气罐二，且储罐为液化气罐一和液化气罐二分别安装有低压泵一和低压泵二，所述低压泵一和低压泵二通过管路连接，管路合并后分为输送管路和安全阀释放管两个分支，所述输送管路为LPG供给管，且输送管路上安装有出口控制阀、单向阀及远传压力表，所述安全阀释放管上安装有安全阀。

3.根据权利要求1所述的一种LPG双燃料供给管路系统，其特征在于：所述高压增压单元由高压泵，滤器，安全阀，单向阀，三通控制阀，流量控制阀，远传压力表，远传温度表，热交换器，氮气缓冲罐，输送管路，乙二醇管，氮气管,安全阀释放管部分组成，氮气缓冲罐可接收回流的LPG，作为一个缓冲存储空间，所述热交换器一侧连接LPG供给管和乙二醇管，且LPG供给管和热交换器之间安装远传温度表，所述热交换器另一侧继续连接LPG供给管和乙二醇管，且LPG供给管上安装有远传温度表，出热交换器的乙二醇管连接用于冷却的另一热交换器，另一所述热交换器设置有乙二醇出口，且LPG回液管连接热交换器，而且之间安装有远传温度表，LPG回液管上安装有氮气缓冲罐和流量控制阀，所述氮气缓冲罐上安装有远传压力表和安全阀。

4.根据权利要求1所述的一种LPG双燃料供给管路系统，其特征在于：所述分配控制阀组分为供气阀组和回流阀组两部分，由远程气动控制阀，压力控制阀，远传压力表，远传温度计，液位开关，供给管，回液管，应急排放管，气控阀控制仪表管,气控阀箱，氮气吹除管组成，所述供气阀组的LPG供给管上串联安装2个远程气动控制阀，且2个远程气动控制阀之间及一侧通过应急排放管分别安装有另一所述远程气动控制阀，2个远程气动控制阀的另一侧连接有远传压力表和远传温度计，所述回流阀组的LPG回液管依次安装有2个远程气动控制阀，远传压力表，压力控制阀及液位开关，所述液位开关一侧的LPG回液管通过应急排放管安装有远程气动控制阀，LPG回液管2个远程气动控制阀之间通过应急排放管安装有远程气动控制阀，所述远程气动控制阀和气控阀箱连接。

5.根据权利要求1所述的一种LPG双燃料供给管路系统，其特征在于：所述应急排放箱部分包含应急排放箱，液位计，放泄阀，应急排放管，所述应急排放箱上分别安装有液位计和放泄阀，且所述应急排放箱通过应急排放管连接有排放口。

6.根据权利要求1所述的一种LPG双燃料供给管路系统，其特征在于：所述安全阀释放缓冲罐部分包含安全阀释放缓冲罐，液位计，放泄阀，安全阀释放管，所述安全阀释放缓冲罐上安装有液位计和放泄阀，且所述安全阀释放缓冲罐通过安全阀释放管连接有排放口。

7.根据权利要求1所述的一种LPG双燃料供给管路系统，其特征在于：所述双壁管由双壁管内管，双壁管外管，双壁管通风管,风机和管夹组成，所述双壁管内管设置在双壁管外管的内部，且双壁管内管的外侧设置有管夹，与双壁管外管连接，所述双壁管通过双壁管通风管与风机连接。

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