CN217270529U - 船舶及其供气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种船舶及其供气系统。供气系统包括储罐、气化机构以及换热机构。储罐内储存有液体状的燃料；气化机构设置于储罐的下游，用于接收并气化液体状的燃料；且气化机构与发动机连接，以向发动机提供燃料；换热机构包括能够进行热交换的第一热源通道和介质通道；第一热源通道设置于发动机的下游，以接收发动机的尾气；介质通道内设有中间介质，中间介质的温度低于尾气而进行热交换；中间介质为水；介质通道的出口与气化机构连接，而将温度升高后的中间介质输送至气化机构内，以加热而气化液体状的燃料。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶技术领域，特别涉及一种船舶及其供气系统。
背景技术
液化天然气(LNG)作为燃料具备清洁、环保、经济等优点，已成为业内公认的未来船舶绿色能源的首选。
LNG以液体形式储存和运输，但是在作为燃料而使用时，需将其气化为气态的NG。目前，常用的气化器有空温式气化器、开架式气化器、浸没燃烧式气化器和水浴式气化器。
空温式气化器的表面容易出现堆霜结冰现象，严重影响气化器的气化能力。开架式气化器会导致水中微生物的死亡，影响水域生态环境。浸没燃烧式燃烧器需要消耗一定量的天然气。
水浴式气化器利用热水加热气化器管内的LNG使其气化，由于热水强制流动，且内外温差大，水浴式气化器具有尺寸小的特点，但需要消耗大量电能或燃料制备热水。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种节能的供气系统以及采用该供气系统的船舶，以解决现有技术中的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种供气系统，用于为发动机提供燃料，所述供气系统包括：
储罐，其内储存有液体状的燃料；
气化机构，设置于所述储罐的下游，用于接收并气化所述液体状的燃料；且所述气化机构与所述发动机连接，以向所述发动机提供燃料；
换热机构，其包括能够进行热交换的第一热源通道和介质通道；所述第一热源通道设置于所述发动机的下游，以接收所述发动机的尾气；所述介质通道内设有中间介质，所述中间介质的温度低于所述尾气而进行热交换；所述中间介质为水；
所述介质通道的出口与所述气化机构连接，而将温度升高后的中间介质输送至所述气化机构内，以加热而气化所述液体状的燃料。
在其中一实施方式中，所述第一热源通道的入口与所述发动机连接，所述第一热源通道的出口与大气相连通，以将降低温度后的尾气排向大气。
在其中一实施方式中，所述气化机构包括能够进行热交换的第二热源通道和燃料通道；
所述第二热源通道的入口与所述介质通道的出口连接，以接收温度升高后的中间介质，所述燃料通道的入口与所述储罐连接，以接收液体状的燃料，所述燃料通道的出口与所述发动机连接，以提供气化后的燃料。
在其中一实施方式中，所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口相连接，以将中间介质输送至所述介质通道。
在其中一实施方式中，所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口之间设有循环泵。
在其中一实施方式中，所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口之间设有膨胀水箱。
在其中一实施方式中，所述供气系统还包括一膨胀水箱，所述膨胀水箱的一端设置于所述介质通道的出口与所述第二热源通道的入口之间，另一端设置于所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口之间，且所述膨胀水箱与所述气化机构并联设置。
在其中一实施方式中，所述介质通道的出口处设有第一管路，所述第二热源通道的入口处设置有第二管路，所述膨胀水箱上设有连接管路，所述第一管路、所述第二管路以及所述连接管路通过一三通件连接。
本实用新型还提供一种船舶，包括船体以及设置于所述船体上的发动机和如上项所述的供气系统，所述供气系统接收所述发动机的尾气，且所述供气系统与所述发动机连接以向所述发动机提供气化后的燃料。
在其中一实施方式中，所述船体包括主甲板以及位于主甲板下方的船舱，所述发动机包括设置于所述船舱内的主体以及用于排放尾气的排放管，所述排放管与所述主体连接并向上延伸伸出所述主甲板，所述换热机构设置于所述主甲板上，并与所述排放管连接。
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
本实用新型中的供气系统包括储罐、气化机构和换热机构，换热机构接收发动机尾气并充分利用发动机所产生的尾气的热量，将中间介质加热，再利用中间介质与LNG进行热交换，而使LNG气化形成气态NG，从而为发动机提供燃料。该供气系统合理利用余热，节能环保。
附图说明
图1是本实用新型中发动机与其中一实施方式的供气系统的示意图。
图2是本实用新型中发动机与另一实施方式的供气系统的示意图。
附图标记说明如下：
11、换热机构；12、气化机构；13、循环泵；14、膨胀水箱；
2、发动机；21、排放管。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
本实用新型提供一种船舶，该船舶可以是仅以LNG作为燃料的船舶，还可以是以LNG作为主要燃料，以柴油作为辅助燃料的船舶。
该船舶包括船体以及设置于船体上的发动机和供气系统。
其中，船体包括主甲板以及位于主甲板下方的船舱。
发动机包括设置于船舱内的主体以及用于排放尾气的排放管。排放管与主体连接并向上延伸而伸出主甲板。
排放管用于向大气排放尾气，尾气带有热量，即尾气的温度较高。
图1示出了本实用新型中发动机与供气系统的示意图，参阅图1，参阅图1，供气系统接收发动机2的尾气，且供气系统与发动机2连接以向发动机2提供气化后的燃料。即充分利用发动机2所产生的尾气的热量，将中间介质加热后，再利用中间介质与LNG进行热交换，而使LNG气化形成气态NG，从而为发动机2提供燃料。该供气系统合理利用余热，节能环保。
具体地，供气系统包括储罐、气化机构12和换热机构11。
储罐内储存有液体状的燃料。液体状的燃料即液化天然气LNG。
换热机构11设置于主甲板上，与排放管21连接。具体地，换热机构11包括能够进行热交换的第一热源通道和介质通道。
第一热源通道设置于发动机2的下游。具体地，第一热源通道具有入口和出口，其入口设置于发动机2的下游，并与发动机2的排放管21连接，以接收发动机2的尾气。
其中，第一热源通道的入口与排放管21通过焊接实现连接。
第一热源通道内用于供热源即发动机2的尾气通过。
第一热源通道的出口与大气相连通，以将降低温度后的尾气排向大气。
介质通道内设有中间介质，中间介质的温度低于尾气而进行热交换。其中，中间介质为水。
介质通道具有入口和出口，其入口用于接收中间介质，出口与气化机构12连接，而将温度升高后的中间介质输送至气化机构12内，以加热而气化液体状的燃料。
换热机构11的工作原理如下：发动机2尾气在热源通道内通过，中间介质在介质通道内通过，两者进行热量交换，即发动机2尾气将热量传递至中间介质，使中间介质温度升高，发动机2尾气的温度下降。
降低温度后的尾气排向大气，升高温度后的中间介质进入气化机构12。
气化机构12设置于储罐的下游，用于接收并气化液体状的燃料。且气化机构12与发动机2连接，以向发动机2提供燃料。
具体地，气化机构12包括能够进行热交换的第二热源通道和燃料通道。
第二热源通道具有入口和出口，其入口与介质通道的出口连接，以接收温度升高后的中间介质。第二热源通道的出口与中间介质的入口相连接，从而将中间介质输送至介质通道。即中间介质在第二热源通道和介质通道内形成循环，中间介质在循环使用，节约了物质，降低了成本，节能环保。
燃料通道具有入口和出口，其入口与储罐连接，以接收液体状的燃料。燃料通道的出口与发动机2相连接，以将气化后的燃料输送至发动机2，从而实现向发动机2提供燃料的目的。
气化机构12的工作原理如下：升高温度后的中间介质在第二热源通道内通过，液体状的燃料在燃料通道内通多，两者进行热量交换，即中间介质将热量传递至燃料，使燃料温度升高并气化。
第二热源通道的出口与介质通道的入口之间设有循环泵13，循环泵13用于提供中间介质循环流动的动力，以保证中间介质在第二热源通道和介质通道内循环。
进一步地，第二热源通道的出口与介质通道的入口之间设有膨胀水箱14。膨胀水箱14内储存有中间介质，且膨胀水箱14与大气相通。
由于中间介质充当热量的转移工具，因此其存在温度的升高和降低，而存在因温度升高而膨胀或因遇冷而收缩的情况，进而导致整个循环通路内压力增加或中间介质的量不够。膨胀水箱14不仅能够稳定压力，还能自动补充中间介质。
图2示出了供气系统另一实施方式的示意图，参阅图2，膨胀水箱14与气化机构12并联设置。具体地，膨胀水箱14的一端设置于介质通道的出口与第二热源通道的入口之间，另一端设置于第二热源通道的出口与介质通道的入口之间。
介质通道的出口处设有第一管路，第二热源通道的入口处设置有第二管路，膨胀水箱14上设有连接管路，第一管路、第二管路以及连接管路通过一三通件连接。
其中，在船舶仅以LNG作为燃料时，可以先利用电能加热中间介质，然后气化LNG。在船舶同时以LNG和柴油作为燃料时，可以先利用柴油作为燃料时发动机2所产生的尾气加热中间介质。
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
本实用新型中的供气系统包括储罐、气化机构和换热机构，换热机构接收发动机尾气并充分利用发动机所产生的尾气的热量，将中间介质加热，再利用中间介质与LNG进行热交换，而使LNG气化形成气态NG，从而为发动机提供燃料。该供气系统合理利用余热，节能环保。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种供气系统，用于为发动机提供燃料，其特征在于，所述供气系统包括：
储罐，其内储存有液体状的燃料；
气化机构，设置于所述储罐的下游，用于接收并气化所述液体状的燃料；且所述气化机构与所述发动机连接，以向所述发动机提供燃料；
换热机构，其包括能够进行热交换的第一热源通道和介质通道；所述第一热源通道设置于所述发动机的下游，以接收所述发动机的尾气；所述介质通道内设有中间介质，所述中间介质的温度低于所述尾气而进行热交换；所述中间介质为水；
所述介质通道的出口与所述气化机构连接，而将温度升高后的中间介质输送至所述气化机构内，以加热而气化所述液体状的燃料。
2.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述第一热源通道的入口与所述发动机连接，所述第一热源通道的出口与大气相连通，以将降低温度后的尾气排向大气。
3.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述气化机构包括能够进行热交换的第二热源通道和燃料通道；
所述第二热源通道的入口与所述介质通道的出口连接，以接收温度升高后的中间介质，所述燃料通道的入口与所述储罐连接，以接收液体状的燃料，所述燃料通道的出口与所述发动机连接，以提供气化后的燃料。
4.根据权利要求3所述的供气系统，其特征在于，所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口相连接，以将中间介质输送至所述介质通道。
5.根据权利要求4所述的供气系统，其特征在于，所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口之间设有循环泵。
6.根据权利要求4所述的供气系统，其特征在于，所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口之间设有膨胀水箱。
7.根据权利要求4所述的供气系统，其特征在于，所述供气系统还包括一膨胀水箱，所述膨胀水箱的一端设置于所述介质通道的出口与所述第二热源通道的入口之间，另一端设置于所述第二热源通道的出口与所述介质通道的入口之间，且所述膨胀水箱与所述气化机构并联设置。
8.根据权利要求7所述的供气系统，其特征在于，所述介质通道的出口处设有第一管路，所述第二热源通道的入口处设置有第二管路，所述膨胀水箱上设有连接管路，所述第一管路、所述第二管路以及所述连接管路通过一三通件连接。
9.一种船舶，其特征在于，包括船体以及设置于所述船体上的发动机和如权利要求1～8任意一项所述的供气系统，所述供气系统接收所述发动机的尾气，且所述供气系统与所述发动机连接以向所述发动机提供气化后的燃料。
10.根据权利要求9所述的船舶，其特征在于，所述船体包括主甲板以及位于主甲板下方的船舱，所述发动机包括设置于所述船舱内的主体以及用于排放尾气的排放管，所述排放管与所述主体连接并向上延伸伸出所述主甲板，所述换热机构设置于所述主甲板上，并与所述排放管连接。
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