JP2010195331A - Liquid suction device, and ship - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に液化天然ガス(以後、「LNG」と表記する。)などの液体を輸送する船舶に用いて好適な液体吸込み装置および船舶に関する。 The present invention relates to a liquid suction device and a ship suitable for use in a ship that transports a liquid such as liquefied natural gas (hereinafter referred to as “LNG”).
一般に、液体を輸送する船舶においては、積荷である液体を貯蔵するタンクを備えるとともに、荷役を行うポンプや配管等が設けられている。
液体の荷役を行う配管におけるタンク内部に配置された開口端は、空気の吸い込みを防止するために、タンクの底面近傍に設けられているのが一般的である(例えば、特許文献1参照。)。
In general, a ship that transports a liquid includes a tank that stores a liquid that is a cargo, and is provided with a pump, a pipe, and the like that perform cargo handling.
In general, an open end disposed inside a tank in a pipe for handling a liquid is provided near the bottom of the tank in order to prevent air from being sucked in (see, for example, Patent Document 1). .
例えば、積荷としてLNGを輸送するLNG船であっても、LNGを荷役等するポンプや配管は、タンクの底面近傍に配置されている。
そして、近年のLNG船は、推進機関である主機として、2種類の異なる燃料を用いることができる混燃エンジン(以下、「DFE」と表記する。)を備えたものが実用化されつつある。2種類の異なる燃料としては、LNGを気化させた天然ガス、および、ディーゼル燃料の組み合わせ等を例示することができる。
For example, even in an LNG ship that transports LNG as a load, pumps and pipes that handle LNG are arranged near the bottom of the tank.
And as for the LNG ship of recent years, what is equipped with the mixed-fuel engine (henceforth "DFE") which can use two types of different fuels as a main engine which is a propulsion engine is being put into practical use. Examples of the two kinds of different fuels include a combination of natural gas obtained by vaporizing LNG and diesel fuel.
DFEに供給される天然ガスとしては、例えば、積荷であるLNGの一部を気化したものを用いることができる。この場合には、タンクからLNGを荷役するポンプの運転を欠かすことができない状況となっている。 As natural gas supplied to DFE, what vaporized a part of LNG which is a cargo, for example can be used. In this case, the operation of the pump that handles LNG from the tank is indispensable.
しかしながら、底面が平らな形状を有するタンク(例えば、メンブレン方式のタンクや、方形タンクなど。)を備えたLNG船の場合には、上述のポンプを連続運転することができない場合があるという問題があった。 However, in the case of an LNG ship equipped with a tank having a flat bottom surface (for example, a membrane tank or a square tank), there is a problem that the above-described pump may not be operated continuously. there were.
つまり、タンクに積荷されたLNGの量が少ない低液位時に、LNG船の船体が動揺すると、タンク内のLNGは船体の動揺にあわせて流動し、ポンプの吸込み口がLNGの液面上に露出する場合がある。吸込み口が液面上に露出すると、ポンプが液切れを起こして停止するため、連続運転を行うことができないという問題があった。 In other words, when the hull of the LNG ship fluctuates when the amount of LNG loaded in the tank is low and the liquid level is low, the LNG in the tank flows in accordance with the fluctuation of the hull, and the pump suction port is on the liquid level of the LNG. May be exposed. When the suction port is exposed on the liquid level, the pump runs out of liquid and stops, so there is a problem that continuous operation cannot be performed.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、船体動揺時においても液切れの発生を防止し、ポンプの連続運転を可能とすることができる液体吸込み装置および船舶を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a liquid suction device and a ship that can prevent the occurrence of liquid breakage even when the hull is shaken, and that enables continuous operation of the pump. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の液体吸込み装置は、積荷である液体が貯蔵されるとともに、最下部に所定の面積を有する平面部が形成されたタンクの内部に配置される液体吸込み装置であって、前記タンクの最下部近傍に配置され、上側に開口を有する容器と、前記液体の荷役に用いられる配管の一部を構成し、前記容器の内部に開口する吸込み部と、前記容器の下部に配置され、前記液体における前記容器内部への流入を許容するとともに、外部への流出を規制する流入部と、が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The liquid suction device of the present invention is a liquid suction device that is disposed inside a tank in which a liquid as a load is stored and a flat surface portion having a predetermined area is formed at the lowermost portion. A container disposed in the vicinity of the lower part and having an opening on the upper side; a part of a pipe used for cargo handling of the liquid; and a suction part that opens to the inside of the container; And an inflow portion that allows inflow into the container and restricts outflow to the outside.
本発明によれば、タンクの内部に充填されている液体の量が少ない低液位時に、タンクが設けられた船体が動揺しても容器の内部に液体が溜っているため、吸込み部が液体の液面上に露出することがない。 According to the present invention, since the liquid is accumulated in the container even when the hull provided with the tank is shaken at a low liquid level where the amount of liquid filled in the tank is small, the suction portion is liquid. There is no exposure on the liquid surface.
つまり、船体の動揺にともないタンク内部の流体が流動して、容器の周囲から液体がなくなっても、容器内部から外部への液体の流出が規制されているため、容器の内部に液体が溜まっている。そのため、吸込み部が液体の液面上に露出することがない。 In other words, even if the fluid inside the tank flows as the hull moves and the liquid disappears from the surroundings of the container, the outflow of liquid from the inside of the container to the outside is restricted. Yes. Therefore, the suction part is not exposed on the liquid surface.
さらに、タンク内部の液体の液位が容器の上面よりも低い場合であっても、流入部を介して、タンクの内部から容器の内部に液体が流入するため、ポンプ等を継続運転して、液体を吸込み部に吸入し続けることができる。
その一方で、タンク内部の液体の液位が容器の上面よりも高い場合には、容器の上面に形成された開口部から液体が容器に流入する。
Furthermore, even when the liquid level of the liquid inside the tank is lower than the upper surface of the container, since the liquid flows into the container from the inside of the tank through the inflow portion, the pump and the like are continuously operated, The liquid can be continuously sucked into the suction part.
On the other hand, when the liquid level of the liquid inside the tank is higher than the upper surface of the container, the liquid flows into the container from the opening formed on the upper surface of the container.
そのため、周期的に動揺する船体に設けられたタンクの内部に配置された液体吸込み装置では、容器の内部に液体が周期的に流入するため、容器内部の液体がなくなることがない。言い換えると、吸込み部が液体の液面上に露出することがない。 For this reason, in the liquid suction device disposed in the tank provided in the hull that is periodically shaken, the liquid periodically flows into the container, so that the liquid in the container is not lost. In other words, the suction part is not exposed on the liquid surface.
上記発明においては、前記流入部には、前記容器内側の前記液体の水圧と、前記容器外側の前記液体の水圧との間の液圧差に基づいて開閉する逆止弁が設けられていることが望ましい。 In the above invention, the inflow portion is provided with a check valve that opens and closes based on a hydraulic pressure difference between the water pressure of the liquid inside the container and the water pressure of the liquid outside the container. desirable.
本発明によれば、タンクが設けられた船体が動揺して、容器の周囲から液体がなくなる際に、液圧差により逆止弁が閉じて容器内部から液体が外部に流出することが防止される。言い換えると、容器内部における液体の液位が、タンク内部における液体の液位よりも高くなると、液圧差により逆止弁が閉じる。 According to the present invention, when the hull provided with the tank is shaken and the liquid disappears from the periphery of the container, the check valve is closed due to the hydraulic pressure difference and the liquid is prevented from flowing out from the inside of the container. . In other words, when the liquid level inside the container becomes higher than the liquid level inside the tank, the check valve closes due to the hydraulic pressure difference.
その一方、容器内部の液体が吸込み部から吸い出され、容器内部の液位が低下した場合には、液圧差により逆止弁が開き、容器外部から内部へ液体が流入する。言い換えると、容器内部における液体の液位が、タンク内部における液体の液位よりも低くなると、液圧差により逆止弁が開く。 On the other hand, when the liquid inside the container is sucked out from the suction part and the liquid level inside the container is lowered, the check valve is opened due to the hydraulic pressure difference, and the liquid flows into the inside from the outside of the container. In other words, when the liquid level in the container is lower than the liquid level in the tank, the check valve is opened due to the hydraulic pressure difference.
本発明の船舶は、荷役である液体が貯留され、最下部に所定の面積を有する平面部が形成されたタンクと、上記本発明の液体吸込み装置と、が設けられていることを特徴とする。 The ship according to the present invention is characterized in that a liquid that is a cargo handling is stored, a tank in which a flat portion having a predetermined area is formed at a lowermost part, and the liquid suction device according to the present invention are provided. .
本発明によれば、上記本発明の液体吸込み装置が設けられているため、船体動揺時においても液切れの発生を防止し、ポンプの連続運転を可能とすることができる。 According to the present invention, since the liquid suction device of the present invention is provided, it is possible to prevent the occurrence of liquid shortage even when the hull is shaken and to enable continuous operation of the pump.
本発明の液体吸込み装置および船舶によれば、吸込み部が内部に配置された容器と、容器内部への液体の流入を許容するとともに、外部への流出を規制する流入部が設けられているため、船体動揺時においても液切れの発生を防止し、ポンプの連続運転を可能とすることができるという効果を奏する。 According to the liquid suction device and the ship of the present invention, the container having the suction part disposed therein and the inflow part for allowing the liquid to flow into the container and restricting the flow to the outside are provided. Also, even when the hull is shaken, it is possible to prevent the occurrence of liquid breakage and to enable continuous operation of the pump.
この発明の一実施形態に係るLNG船について、図1から図5を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るLNG船の構成を説明する断面視図である。
本実施形態では、本願発明をメンブレン方式のタンク3が設けられたLNG船(船舶)1に適用して説明する。
LNG船1はLNGを輸送する船であり、船体2にLNGが充填される複数のタンク3が設けられた船舶である。
本実施形態では、LNG船1の主機として、LNGを気化させた天然ガス、および、他の燃料(例えばディーゼル燃料)を燃料として用いるDFEを用いたものに適用して説明する。
An LNG ship according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the LNG ship according to the present embodiment.
In the present embodiment, the present invention is described by applying it to an LNG ship (ship) 1 provided with a
The
In the present embodiment, description will be made by applying to a main engine of the
船体2は、LNG船1を構成するものであり、内部に複数のタンク3を有するものである。複数のタンク3は、船体2の長手方向(図1の紙面に対して垂直方向)に並んで配置されている。
The
タンク3は、内部に極低温のLNGが充填される低温断熱された容器であり、図1に示すように、四角い船倉空間に合わせた形状とされ、最下部には、所定の面積を有する底面(平面部)が設けられた容器である。
なお、本実施形態におけるタンク3としては、メンブレン方式のタンクを挙げることができるが、これに限定するものではない。
The
In addition, although the membrane-type tank can be mentioned as the
タンク3の内部には、図1に示すように、LNG吸込み装置(液体吸込み装置)10が設けられている。
LNG吸込み装置10は、LNGをタンク3の内部から外部に送り出すものである。さらに、LNG吸込み装置10は、タンク3の底面に、または、底面の近傍に配置されるとともに、船体2の中心線L上に配置されている。
Inside the
The
図2および図3は、図1のLNG吸込み装置の構成を説明する模式図である。
LNG吸込み装置10には、図2および図3に示すように、容器11と、流入部12と、ポンプ13と、吸込み部14と、が設けられている。
2 and 3 are schematic views for explaining the configuration of the LNG suction device of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the
容器11は、内部にLNGを貯留することにより、吸込み部14がLNGの液面上に露出することを防止するものである。容器11は、タンク3の底面、または、底面近傍に配置され、固定ブラケット11Bを介してタンク3に固定されている。
さらに、容器11の上側(図2の上側)の面には開口部(開口)21が設けられ、側面における下側には、流入部12が取り付けられるフランジ部22が設けられている。
The
Further, an opening (opening) 21 is provided on the upper surface (upper side in FIG. 2) of the
開口部21は、容器11の内部にLNGが流入する部分であるとともに、ポンプ13および吸込み部14が容器11の内部に差し込まれる部分である。開口部21には、ポンプ13および吸込み部14が取り付けられる取付部23が設けられている。
The opening 21 is a part into which LNG flows into the
フランジ部22は、図2および図3に示すように、流入部12が取り付けられる部分である。さらに、フランジ部22は、容器11における一側面の下側、かつ、当該一側面の両端側に離れて設けられている。
その一方で、フランジ部22の内部には、流入部12を通過したLNGが、容器11の内部に流入する貫通孔が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
On the other hand, a through hole through which the LNG that has passed through the
図4および図5は、図2の流入部の構成を説明する模式図である。
流入部12は、LNGにおける容器11の外部から内部への流れを許容するとともに、内部から外部への流れを規制するものである。
流入部12には、図4および図5に示すように、本体31と、逆止弁32と、が設けられている。
4 and 5 are schematic diagrams illustrating the configuration of the inflow portion of FIG.
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
本体31は、略円板状または円柱状に形成されたものであって、LNGが流れる貫通孔が設けられたものである。さらに、本体31は、フランジ部22に取り付けられる部分であるとともに、逆止弁32が設けられる部分でもある。
The
逆止弁32は、容器11の内部におけるLNGの液位と、外側におけるLNGの液位との差、言い換えると、容器11の内部におけるLNGの液圧と、外側におけるLNGの液圧との差に基づいて開閉する弁である。そのため、逆止弁32は、LNGにおける容器11の外部から内部への流れを許容するとともに、内部から外部への流れを規制することができる。
逆止弁32には、図4および図5に示すように、弁体41と、弁座42と、軸体43と、が設けられている。
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
弁体41は、円板状に形成された部品であって、弁座42とともに、本体31に形成されたLNGが流れる流路を開閉し、LNGの流れを制御するものである。弁体41は、軸体43を介して本体31に対して回動可能に取り付けられるものである。
The
軸体43は、本体31に対して、弁体41や弁座42を回動可能に支持するものである。
弁体41は、流入部12が容器11に取り付けられた状態で、容器11の内部に向かって回動したときに本体31と離間し、容器11の外側に向かって回動したときに本体31と接触するように配置されている。
The
When the
弁座42は、弁体41からリング板状に突出した部分であって、弁体41とともに、本体31に形成されたLNGが流れる流路を開閉し、LNGの流れを制御するものである。円筒状に形成された本体31の内側は、LNGが流れる流路とされている。
The
ポンプ13は、タンク3および容器11の内部の天然ガス(LNG)をDFEに供給するものである。さらに、ポンプ13は、吸込み部14とともに容器11に取り付けられるものである。
ポンプ13としては、LNGに用いられる公知のポンプを用いることができ、特に限定するものではない。
The
As the
吸込み部14は、タンク3および容器11の内部のLNGが流入する部分である。さらに、吸込み部14は、ポンプ13とともに容器11に取り付けられ、容器11の内部に配置されるものである。
The
次に、上記の構成からなるLNG吸込み装置10におけるDFEへの天然ガス(LNG)の供給について説明する。
タンク3の内部に充分な量のLNGが充填されている場合には、図1および図2に示すように、LNGは開口部21から容器11の内部に容易に流入する。そのため、ポンプ13を運転することにより、LNGは、吸込み部14から吸込まれ、ポンプ13を経由してDFEに天然ガスとして供給される。
Next, supply of natural gas (LNG) to DFE in the
When the
その一方で、タンク3の内部に充填されているLNGの量が少なく、LNGの液位が容器11の開口部21よりも下方にある場合には、LNGは流入部12の逆止弁32を通過して、容器11の内部に流入する。
On the other hand, when the amount of LNG filled in the
具体的には、容器11の内部のLNGがポンプ13に吸込まれ、容器11の内部のLNG液位が、外側のLNG液位よりも低くなると、逆止弁32が開いて容器11の外側から内部にLNGが流入する。言い換えると、容器11の内部のLNG液圧が、外側のLNG液圧よりも低くなると、液圧差により逆止弁32の弁体41が押され、弁体41および弁座42は、本体31から離れて逆止弁32が開く。
Specifically, when the LNG inside the
さらに、タンク3の内部のLNGが船体2の動揺に合わせて流動する場合には、容器11の周囲にLNGが存在するときと、存在しないときがある。
容器11の周囲にLNGが存在しない場合には、容器11の内部に溜まったLNGの液圧により逆止弁32が閉じられる。つまり、LNGの液圧を受けて、逆止弁32の弁体41および弁座42が、本体31に押し付けられ、逆止弁32が閉じる。
Further, when the LNG inside the
When LNG does not exist around the
すると、LNGが容器11の内部から外部へ流れ出ることが規制され、容器11の内部にLNGが貯留される。
船体2の動揺により容器11の周囲にLNGが戻るまでの間、容器11の内部に貯留されたLNGは、ポンプ13および吸込み部14に吸込まれる。そのため、吸込み部14がLNGの液面上に露出することがない。
Then, the LNG is restricted from flowing out from the inside of the
The LNG stored in the
その後、容器11の周囲にLNGが戻ると、流入部12の逆止弁32が開き、容器11の内部にLNGが流入する。このように船体2の動揺にあわせて、容器11の内部にLNGが流入するため、吸込み部14がLNGの液面上に露出することがない。
Thereafter, when LNG returns to the periphery of the
上記の構成によれば、タンク3の内部に充填されているLNGの量が少ない低液位時に、タンク3が設けられた船体2が動揺しても容器11の内部にLNGが溜っているため、吸込み部14がLNGの液面上に露出することがない。
According to the above configuration, LNG is accumulated in the
つまり、船体2の動揺にともないタンク3の内部のLNGが流動して、容器11の周囲からLNGがなくなっても、容器11の内部から外部へのLNGの流出が規制されているため、容器11の内部にLNGが溜まっている。そのため、吸込み部14がLNGの液面上に露出することがない。
That is, even if the LNG in the
さらに、タンク3の内部のLNGの液位が容器11の上面よりも低い場合であっても、流入部12を介して、タンク3の内部から容器11の内部にLNGが流入するため、ポンプ13等を継続運転して、LNGを吸込み部14に吸入し続けることができる。
その一方で、タンク3の内部のLNGの液位が容器11の上面よりも高い場合には、容器11の上面に形成された開口部21からLNGが容器11に流入する。
Furthermore, even when the liquid level of LNG inside the
On the other hand, when the liquid level of LNG inside the
そのため、周期的に動揺する船体2に設けられたタンク3の内部に配置されたLNG吸込み装置10では、容器11の内部にLNGが周期的に流入するため、容器11の内部のLNGがなくなることがない。言い換えると、LNG吸込み装置10がLNGの液面上に露出することがない。
Therefore, in the
タンク3が設けられた船体2が動揺して、容器11の周囲からLNGがなくなる際に、液圧差により逆止弁32が閉じて容器11の内部からLNGが外部に流出することが防止される。言い換えると、容器11の内部におけるLNGの液位が、タンク3の内部におけるLNGの液位よりも高くなると、液圧差により逆止弁32が閉じる。
When the
その一方、容器11の内部のLNGが吸込み部14から吸い出され、容器11の内部の液位が低下した場合には、液圧差により逆止弁32が開き、容器11の外部から内部へLNGが流入する。言い換えると、容器11の内部におけるLNGの液位が、タンク3の内部におけるLNGの液位よりも低くなると、液圧差により逆止弁32が開く。
On the other hand, when the LNG inside the
1 LNG船(船舶)
2 船体
3 タンク
10 LNG吸込み装置(液体吸込み装置)
11 容器
12 流入部
14 吸込み部
21 開口部(開口)
1 LNG ship (ship)
2
11
Claims (3)
前記タンクの最下部近傍に配置され、上側に開口を有する容器と、
前記液体の荷役に用いられる配管の一部を構成し、前記容器の内部に開口する吸込み部と、
前記容器の下部に配置され、前記液体における前記容器内部への流入を許容するとともに、外部への流出を規制する流入部と、
が設けられていることを特徴とする液体吸込み装置。 A liquid suction device that is disposed inside a tank in which a liquid that is a cargo is stored and a flat surface portion having a predetermined area is formed at the bottom,
A container disposed near the bottom of the tank and having an opening on the upper side;
A part of a pipe used for the cargo handling of the liquid, and a suction part that opens into the container;
An inflow portion that is disposed at a lower portion of the container, allows the liquid to flow into the container, and restricts outflow to the outside;
A liquid suction device is provided.
前記容器内側の前記液体の水圧と、前記容器外側の前記液体の水圧との間の液圧差に基づいて開閉する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項1記載の液体吸込み装置。 In the inflow part,
The liquid suction device according to claim 1, further comprising a check valve that opens and closes based on a hydraulic pressure difference between a water pressure of the liquid inside the container and a water pressure of the liquid outside the container. .
請求項1または2に記載の液体吸込み装置と、
が設けられていることを特徴とする船舶。 A tank in which a liquid that is a cargo handling is stored, and a flat part having a predetermined area is formed at the bottom,
A liquid suction device according to claim 1 or 2,
A ship characterized by that.
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