CN219888162U - 一种液氨供给惰化吹扫系统 - Google Patents
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Abstract
一种液氨供给惰化吹扫系统，第一缓冲罐经由高压泵分别与第一气液分离器和第二气液分离器连接，氮气系统通过第一管路与第一气液分离器连接，氮气系统通过第二管路与第二气液分离器连接，第一气液分离器和第二气液分离器均通过管路依次与水封箱、透气桅连接。氮气系统通过第三管路经由主机与第二气液分离器连接，氮气系统通过第四管路经由第二缓冲罐依次与第一气液分离器、水封箱、透气桅连接。本发明在每段管线都设置了氮气吹扫系统，保证液氨系统停机时系统中残存的氨燃料能被彻底吹扫至氨捕捉系统。在吹扫系统下游设置水封箱以充分吸收系统中吹扫排出的氨燃料，从而避免了部分逃逸氨气吸收，保证吹扫后排放至透气桅的气体中不存在氨气。
Description
技术领域
本发明属于船舶建造及设计领域，具体涉及一种使用液氨作为燃料供给的船舶，所采用的液氨供给惰化吹扫系统。
背景技术
氨作为一种重要化工原料，在农药、医药、工业、冶金等领域广泛应用，氨还可用作于船舶推进燃料。氨在用于船舶推进燃料时，需配置一套液氨燃料系统，该系统实现氨燃料由氨存储舱加压调温后供给至船用发动机消耗。
氨具有剧毒，液氨具有腐蚀性，在做船舶燃料供给过程中，需有一套严格的操作流程，以保证氨做燃料供给的安全性。通常，当发动机开始使用氨燃料前、停止使用氨燃料后或氨燃料相关系统设备检修时，都需要采用氮气气体对氨燃料系统管路内残余的氨进行吹除，被吹扫的氨气或液氨，经吹扫透气管路吹至透气桅排放至大气。但由于氨燃料通常以液体状态供给至发动机，因此在管路吹扫时，不可避免会导致液体氨或者液体氨与气体氨混合的雾状氨经透气桅排放，易引起液体氨喷洒至船体结构导致结构低温破坏或腐蚀，或排放的液体燃料剧烈挥发导致局部积聚引发燃爆或中毒危险，这在船舶操作安全和规范角度，都不允许。因此系统停工时排除管段内残存的液氨或氨气对管道的腐蚀作用，并防止液氨系统停工检修时残存的氨燃料对船体结构的低温破坏腐蚀或因爆炸中毒而导致的人员安全风险，是十分有必要的。
因此，须设计一套完整的液氨供给系统惰化吹扫及氨捕捉系统，保证液氨系统中残存的氨燃料能被彻底吹扫至氨捕捉系统，该系统将结合系统吹扫操作，尽可能将参与液体燃料回收加以利用，保证吹扫后排放至透气桅的气体中不存在氨气。可最大化避免上述风险。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种液氨供给惰化吹扫系统，旨在达到能将吹扫范围覆盖整个液氨供给系统，将参与液体燃料回收加以利用，同时将部分逃逸氨气吸收，保证吹扫后排放至透气桅的气体中不存在氨气的目的，其所采用的技术方案是：
一种液氨供给惰化吹扫系统，第一缓冲罐经由高压泵分别与第一气液分离器和第二气液分离器连接，氮气系统通过第一管路与第一气液分离器连接，氮气系统通过第二管路与第二气液分离器连接，第一气液分离器和第二气液分离器均通过管路依次与水封箱、透气桅连接。
氮气系统通过第三管路经由主机与第二气液分离器连接，氮气系统通过第四管路经由第二缓冲罐依次与第一气液分离器、水封箱、透气桅连接。
上述一种液氨供给惰化吹扫系统，更进一步地，第一缓冲罐、第二缓冲罐内储存有液氮。
上述一种液氨供给惰化吹扫系统，更进一步地，第一缓冲罐、第二缓冲罐分别通过管路与水封箱连通。
上述一种液氨供给惰化吹扫系统，更进一步地，第一缓冲罐与第二缓冲罐通过管路相连通。
上述一种液氨供给惰化吹扫系统，更进一步地，氮气系统与第一管路、第二管路、第三管路、第四管路连接的主管路上设置有截止阀V20、截止阀V21、阀V23，第一管路上设置有阀V24、阀V16，第二管路上设置有阀V25、阀V4，第三管路上设置有阀V27、阀V8，第四管路上设置有阀V26，第四管路上、第二缓冲罐的入口及出口分别设置有阀V12、阀V13。
上述一种液氨供给惰化吹扫系统，更进一步地，第一缓冲罐通往第一气液分离器的通路上设置有阀V2，第一缓冲罐通往第一气液分离器的通路上设置有阀V3、阀V5、阀V6。
本发明的有益效果是：
(1)液氨系统中每段管线都设置了氮气吹扫系统，保证液氨系统停机时系统中残存的氨燃料能被彻底吹扫至氨捕捉系统。
(2)利用氨极易溶于水的特性，在吹扫系统下游设置水封箱以充分吸收系统中吹扫排出的氨燃料，从而避免了部分逃逸氨气吸收，保证吹扫后排放至透气桅的气体中不存在氨气。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图；
图2是高压泵和主阀之间管线吹扫惰化示意图；
图3主阀与供给阀组之间的管路吹扫惰化示意图；
图4供给阀组与回流阀组之间的管路吹扫惰化示意图；
图5回流阀组下游回流管线的吹扫惰化示意图；
图6双截止透气阀透气过程示意图；
其中：1-第一管路、2-第二管路、3-第三管路、4-第四管路、5-第一缓冲罐、6-第二缓冲罐、7-第一气液分离器、8-第二气液分离器、9-水封箱、10-透气桅、11-氮气系统。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步说明。
一种液氨供给惰化吹扫系统，如图1所示，第一缓冲罐5经由高压泵12分别与第一气液分离器7和第二气液分离器8连接，氮气系统11通过第一管路1与第一气液分离器连接，氮气系统通过第二管路2与第二气液分离器连接，第一气液分离器和第二气液分离器均通过管路依次与水封箱9、透气桅10连接。
氮气系统通过第三管路3经由主机与第二气液分离器连接，氮气系统通过第四管路4经由第二缓冲罐6依次与第一气液分离器、水封箱、透气桅连接。
图2提供了液氨供给系统中高压泵和主阀之间管线吹扫惰化的方法，当液氨供给系统停止运行时，需要对液氨供给系统中各段管线进行吹扫惰化以去除管线中残存的氨气及液氨。首先，打开吹扫出口阀门V16，再打开氮气系统进口阀门V24，然后打开氮气系统进口主阀V23，然后依次打开氮气系统进口双截止阀门V20、V21，其他所有阀门保持关闭，使氮气系统中的氮气沿氮气管线进入液氨供给系统，并开始进行吹扫惰化过程，阀门V2与阀门V3之间的管线中残存的氨气与液氨被氮气经阀门V16吹扫至KOD-1中，混合气体在KOD-1中进行气液分离，并从KOD-1出口排出氮气与氨气的混合气，混合气体继续沿KOD出口管线进入水封箱，混合气体中的氨气在水封箱中被水吸收，剩余的氮气从水封箱出口排出，并由透气桅排放至大气。
图3提供了主阀与供给阀组之间的管路吹扫惰化方案，首先打开吹扫出口阀门V4，再打开氮气系统进口阀门V25，然后打开氮气系统进口主阀V23，然后依次打开氮气系统进口双截止阀门V20、V21，其他所有阀门保持关闭，使氮气系统中的氮气沿氮气管线进入液氨供给系统，并开始进行吹扫惰化过程，阀门V3与阀门V5之间的管线中残存的氨气与液氨被氮气经阀门V4吹扫至KOD-2中，混合气体在KOD-2中进行气液分离，并从KOD-2出口排出氮气与氨气的混合气，混合气体继续沿KOD出口管线进入水封箱，混合气体中的氨气在水封箱中被水吸收，剩余的氮气从水封箱出口排出，并由透气桅排放至大气。
图4提供了供给阀组与回流阀组之间的管路吹扫惰化方案，首先打开吹扫出口阀门V8，再打开氮气系统进口阀门V27，然后打开氮气系统进口主阀V23，然后依次打开氮气系统进口双截止阀门V20、V21，其他所有阀门保持关闭，使氮气系统中的氮气沿氮气吹扫管线进入液氨供给系统，并开始进行吹扫惰化过程，阀门V6与阀门V9之间的管线中残存的氨气与液氨被氮气经过阀门V8吹扫至KOD-2中，混合气体在KOD-2中进行气液分离，并从KOD-2出口排出氮气与氨气的混合气，混合气体继续沿气液分离出口管线进入水封箱，混合气体中的氨气在水封箱中被水吸收，剩余的氮气从水封箱出口排出，并由透气桅排放至大气。
图5提供了回流阀组下游的回流管路吹扫惰化方案，首先打开氮气吹扫出口阀门V13，再打开回流管线截止阀V12，然后打开氮气进口阀门V26，然后打开氮气系统进口主阀V23，然后依次打开氮气系统进口双截止阀门V20、V21，其他所有阀门保持关闭，使氮气系统中的氮气沿氮气吹扫管线进入液氨供给系统，并开始进行吹扫惰化过程，回流阀组中阀门V10下游的液氨回流管线中残存的氨气与液氨被氮气经过阀门V13吹扫至KOD-1中，混合气体在KOD-1中进行气液分离，并从KOD-1出口排出氮气与氨气的混合气，混合气体继续沿气液分离出口管线进入水封箱，混合气体中的氨气在水封箱中被水吸收，剩余的氮气从水封箱出口排出，并由透气桅排放至大气。
图6提供了液氨供给阀组与回流阀组中双截止透气阀透气过程的方案，当液氨供给系统紧急停止时，液氨供给阀组中的双截止透气阀V5和V6紧急关闭，双截止透气阀V5和V6之间的管线中的液氨及氨气需要进行惰化吹扫处理，同理，回流阀组中双截止透气阀V9和V10紧急关闭，双截止透气阀V9和V10之间的管线中的液氨及氨气需要进行惰化吹扫处理。此时打开V7和V11，其他所有阀门保持关闭，双截止透气阀V5和V6之间的管线中残存的氨气与液氨被氮气经过阀门V7吹扫至KOD-2中，双截止透气阀V9和V10之间的管线中残存的氨气与液氨被氮气经过阀门V11吹扫至KOD-2中，混合气体在KOD-2中进行气液分离，并从KOD-2出口排出氮气与氨气的混合气，混合气体继续沿气液分离出口管线进入水封箱，混合气体中的氨气在水封箱中被水吸收，剩余的氮气从水封箱出口排出，并由透气桅排放至大气。
Claims (6)
1.一种液氨供给惰化吹扫系统，其特征在于：第一缓冲罐经由高压泵分别与第一气液分离器和第二气液分离器连接，氮气系统通过第一管路与第一气液分离器连接，氮气系统通过第二管路与第二气液分离器连接，第一气液分离器和第二气液分离器均通过管路依次与水封箱、透气桅连接；
氮气系统通过第三管路经由主机与第二气液分离器连接，氮气系统通过第四管路经由第二缓冲罐依次与第一气液分离器、水封箱、透气桅连接。
2.根据权利要求1所述的一种液氨供给惰化吹扫系统，其特征在于：第一缓冲罐、第二缓冲罐内储存有液氮。
3.根据权利要求1所述的一种液氨供给惰化吹扫系统，其特征在于：第一缓冲罐、第二缓冲罐分别通过管路与水封箱连通。
4.根据权利要求1所述的一种液氨供给惰化吹扫系统，其特征在于：第一缓冲罐与第二缓冲罐通过管路相连通。
5.根据权利要求1所述的一种液氨供给惰化吹扫系统，其特征在于：氮气系统与第一管路、第二管路、第三管路、第四管路连接的主管路上设置有截止阀V20、截止阀V21、阀V23，第一管路上设置有阀V24、阀V16，第二管路上设置有阀V25、阀V4，第三管路上设置有阀V27、阀V8，第四管路上设置有阀V26，第四管路上、第二缓冲罐的入口及出口分别设置有阀V12、阀V13。
6.根据权利要求1所述的一种液氨供给惰化吹扫系统，其特征在于：第一缓冲罐通往第一气液分离器的通路上设置有阀V2，第一缓冲罐通往第一气液分离器的通路上设置有阀V3、阀V5、阀V6。
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