一種lng的汽化及自增壓裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LNG的汽化及自增壓裝置，應用于動力船舶上，動力船舶上設有LNG燃料儲氣罐、動力系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)，汽化及自增壓裝置包括熱交換器、輔助熱水單元；熱交換器設有熱水輸入端、冷水輸出端、增壓液相輸入端、增壓氣相輸出端、燃料液相輸入端、燃料氣相輸出端；LNG燃料儲氣罐分別與熱交換器的增壓液相輸入端、燃料液相輸入端連接；熱交換器的增壓氣相輸出端與LNG燃料儲氣罐相連接；熱交換器的燃料氣相輸出端與動力系統(tǒng)的進氣接口連接；輔助熱水單元與熱交換器的熱水輸入端相連接；本發(fā)明結(jié)構簡單、節(jié)約能源、成本低、安全可靠。
【專利說明】一種LNG的汽化及自增壓裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽化及自增壓裝置，尤其是涉及用于LNG的汽化及自增壓裝置，屬于船舶【技術領域】。
【背景技術】
[0002]LNG (液態(tài)天然氣)主要組分是甲烷，并含有少量的乙烷、丙烷、氮或常見的其他組分，燃燒后的排放氣體以水為主，不含任何顆粒污染物，被稱為“清潔能源”。
[0003]作為國際上公認的高效、安全、廉價的清潔能源，正逐步在工業(yè)、交通運輸、居民生活等方面得到廣泛的應用，LNG作為新型燃料應用于船用發(fā)動機已是成熟技術，然而LNG燃料動力船舶配套裝備還有待發(fā)展。LNG燃料動力船舶能夠穩(wěn)定航行，必須要為天然氣發(fā)動機提供穩(wěn)定的燃料供給。加注到儲罐的初始液化天然氣一般都處在常壓狀態(tài)下，首先必須對儲罐進行自增壓，當壓力增加到天然氣發(fā)動機額定的工作壓力范圍后，再開始對發(fā)動機進行供氣，當LNG使用到一定程度后，儲罐內(nèi)的壓力會降低，如果沒有自增壓裝置會使得壓力低于天然氣發(fā)動機額定的工作壓力范圍，影響船舶的航行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構簡單緊湊的LNG的汽化及自增壓裝置。
[0005]本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn):
一種LNG的汽化及自增壓裝置，應用于動力船舶上，動力船舶上設有LNG燃料儲氣罐、動力系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)，LNG燃料儲氣罐通過汽化及自增壓裝置與動力系統(tǒng)連接，發(fā)動機控制系統(tǒng)與動力系統(tǒng)連接，汽化及自增壓裝置設置在氣罐連結(jié)所內(nèi)；汽化及自增壓裝置包括熱交換器、輔助熱水單元；熱交換器設有熱水輸入端、冷水輸出端、增壓液相輸入端、增壓氣相輸出端、燃料液相輸入端、燃料氣相輸出端，增壓液相輸入端與增壓氣相輸出端在熱交換器的內(nèi)部相連接，燃料液相輸入端與燃料氣相輸出端在熱交換器的內(nèi)部相連接；LNG燃料儲氣罐通過管道分別與熱交換器的增壓液相輸入端、燃料液相輸入端連接；熱交換器的增壓氣相輸出端通過管道與LNG燃料儲氣罐相連接；熱交換器的燃料氣相輸出端通過管道與動力系統(tǒng)的進氣接口連接；輔助熱水單元與熱交換器的熱水輸入端相連接；動力系統(tǒng)的高溫冷卻水出口與熱交換器的熱水輸入端相連接；熱交換器的冷水輸出端通過管道通向船舶舷外，發(fā)動機控制系統(tǒng)控制連接輔助熱水單元。
[0006]本發(fā)明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現(xiàn):
前述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，在LNG燃料儲氣罐與熱交換器的增壓液相輸入端相連接的管道上設有低溫截止閥一和調(diào)壓閥。
[0007]前述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，在LNG燃料儲氣罐與熱交換器的燃料液相輸入端相連接的管道上設有低溫截止閥二。
[0008]前述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，在熱交換器的增壓氣相輸出端與LNG燃料儲氣罐相連接的管道上設有低溫截止閥三。[0009]前述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，在熱交換器的燃料氣相輸出端與動力系統(tǒng)的進氣接口相連接的管道上設有自動截止閥。
[0010]前述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，汽化及自增壓裝置還設有低溫報警器，低溫報警器設置在熱交換器的冷水輸出端的管道上，低溫報警器通過發(fā)動機控制系統(tǒng)連接控制。
[0011]本發(fā)明通過熱交換器將LNG汽化成NG (氣態(tài)天然氣)，本發(fā)明的熱交換器有兩個作用:一、NG通過熱交換器的增壓氣相輸出端輸入到LNG燃料儲氣罐內(nèi)進行增壓，利用NG增壓，無需額外的裝置，節(jié)約成本；二、通過燃料氣相輸出端給動力系統(tǒng)提供燃料；在啟動動力系統(tǒng)之前，輔助熱水單元給熱交換器預熱，使NG的壓力達到動力系統(tǒng)的額定工作壓力范圍后，改由動力系統(tǒng)的高溫冷卻水給熱交換器供熱，只需剛開始啟動輔助熱水單元，后續(xù)都由動力系統(tǒng)提供熱源，節(jié)約能源；本發(fā)明還設有低溫警報器，用于監(jiān)測熱交換器的冷水輸出端的溫度，當溫度過低時警報；本發(fā)明設置在氣罐連結(jié)所內(nèi)，減少了 LNG動力船舶危險氣體釋放點的數(shù)量，從而縮小LNG動力船舶氣體危險區(qū)域，達到降低儲罐配套設備成本、優(yōu)化船舶布置的目的，成為LNG燃料動力船舶的關鍵設備。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構圖；
圖2是本發(fā)明的熱交換器的連接圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]如圖1、圖2所示，本實施案例的LNG燃料動力船舶為一艘航行于內(nèi)河A級航區(qū)的LNG燃料動力干貨船。該船與現(xiàn)有內(nèi)河LNG燃料動力干貨船在船體結(jié)構上基本相同，均為雙底、雙舷、單甲板，貨艙區(qū)域為縱骨架式、首尾部為橫骨架式，尾機型機艙，船舶艉部設有LNG燃料儲氣罐1，還設有動力系統(tǒng)3、發(fā)動機控制系統(tǒng)5，LNG燃料儲氣罐I通過汽化及自增壓裝置與動力系統(tǒng)3連接，發(fā)動機控制系統(tǒng)5與動力系統(tǒng)3連接。
[0016]汽化及自增壓裝置設置在氣罐連結(jié)所8內(nèi)；汽化及自增壓裝置包括熱交換器2、輔助熱水單兀6、低溫報警器4 ;熱交換器2設有熱水輸入端300、冷水輸出端301、增壓液相輸入端100、增壓氣相輸出端104、燃料液相輸入端200、燃料氣相輸出端203，增壓液相輸入端100與增壓氣相輸出端104在熱交換器2的內(nèi)部相連接，燃料液相輸入端200與燃料氣相輸出端203在熱交換器2的內(nèi)部相連接；LNG燃料儲氣罐I通過管道分別與熱交換器2的增壓液相輸入端100、燃料液相輸入端200連接；熱交換器2的增壓氣相輸出端104通過管道與LNG燃料儲氣罐I相連接；熱交換器2的燃料氣相輸出端203通過管道與動力系統(tǒng)3的進氣接口 32連接；輔助熱水單元6與熱交換器2的熱水輸入端300相連接；動力系統(tǒng)3的高溫冷卻水出口 31與熱交換器2的熱水輸入端300相連接；熱交換器2的冷水輸出端301通過管道通向船舶舷外7，發(fā)動機控制系統(tǒng)5控制連接輔助熱水單元6 ;低溫報警器4設置在熱交換器2的冷水輸出端301的管道上，低溫報警器4通過發(fā)動機控制系統(tǒng)5連接控制；在LNG燃料儲氣罐I與熱交換器2的增壓液相輸入端100相連接的管道上設有低溫截止閥一 101和調(diào)壓閥102 ;在LNG燃料儲氣罐I與熱交換器2的燃料液相輸入端200相連接的管道上設有低溫截止閥二 201 ;在熱交換器2的增壓氣相輸出端104與LNG燃料儲氣罐I相連接的管道上設有低溫截止閥三103 ;在熱交換器2的燃料氣相輸出端203與動力系統(tǒng)3的進氣接口 32相連接的管道上設有自動截止閥202。
[0017]動力系統(tǒng)3啟動前,發(fā)動機控制系統(tǒng)5開啟輔助熱水單元3，輔助熱水單元3向熱交換器2預熱，由熱水輸入端300進入，由冷水輸出端301流出，經(jīng)船舶舷外7排出，LNG經(jīng)低溫截止閥一 101、開啟調(diào)壓閥102、增壓液相輸入端100進入熱交換器2，汽化后經(jīng)低溫截止閥三103、增壓器氣相輸出端104返回LNG燃料儲氣罐1，完成LNG燃料儲氣罐I自增壓。
[0018]LNG燃料儲氣罐I自增壓達到要求后，LNG燃料通過低溫截止閥二 201、燃料液相輸入端200進入熱交換器2進行汽化，汽化后經(jīng)自動截止閥202由燃料氣相輸出端203進入動力系統(tǒng)3，此時發(fā)動機控制系統(tǒng)5啟動動力系統(tǒng)3，動力系統(tǒng)3正常運轉(zhuǎn)后產(chǎn)生高溫冷卻水，高溫冷卻水由高溫冷卻是出口 31流入熱水輸入端300進入熱交換器2，此時，發(fā)動機控制系統(tǒng)5關閉輔助熱水單元6，完成動力系統(tǒng)3啟動工作。
[0019]發(fā)動機控制系統(tǒng)5控制動力系統(tǒng)3進氣量及監(jiān)測各項運行參數(shù)，LNG燃料儲氣罐I在向動力系統(tǒng)3供氣時，LNG燃料儲氣罐I內(nèi)的液體會不斷地排出，相應的液相空間不斷減小，氣相空間不斷增大，LNG燃料儲氣罐I內(nèi)的壓力又會逐漸下降，為此在供氣過程中調(diào)壓閥102根據(jù)系統(tǒng)設定壓力進行穩(wěn)壓，以確保供氣壓力在規(guī)定的工作壓力范圍內(nèi)。動力系統(tǒng)3為熱交換器2提供運行產(chǎn)生的冷卻水，溫度在45°C以上，當?shù)蜏鼐瘓笃?檢測到冷卻水溫度過低時則發(fā)出警報，啟動輔助熱水單元6。
[0020]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種LNG的汽化及自增壓裝置，應用于動力船舶上，所述動力船舶上設有LNG燃料儲氣罐、動力系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)，所述LNG燃料儲氣罐通過汽化及自增壓裝置與動力系統(tǒng)連接，發(fā)動機控制系統(tǒng)與動力系統(tǒng)連接，其特征在于:所述汽化及自增壓裝置設置在氣罐連結(jié)所內(nèi)；所述汽化及自增壓裝置包括熱交換器、輔助熱水單元；所述熱交換器設有熱水輸入端、冷水輸出端、增壓液相輸入端、增壓氣相輸出端、燃料液相輸入端、燃料氣相輸出端，所述增壓液相輸入端與增壓氣相輸出端在熱交換器的內(nèi)部相連接，所述燃料液相輸入端與燃料氣相輸出端在熱交換器的內(nèi)部相連接；所述LNG燃料儲氣罐通過管道分別與熱交換器的增壓液相輸入端、燃料液相輸入端連接；所述熱交換器的增壓氣相輸出端通過管道與LNG燃料儲氣罐相連接；所述熱交換器的燃料氣相輸出端通過管道與所述動力系統(tǒng)的進氣接口連接；所述輔助熱水單元與熱交換器的熱水輸入端相連接；所述動力系統(tǒng)的高溫冷卻水出口與熱交換器的熱水輸入端相連接；所述熱交換器的冷水輸出端通過管道通向船舶舷外，所述發(fā)動機控制系統(tǒng)控制連接輔助熱水單元。
2.如權利要求1所述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，其特征在于:在所述LNG燃料儲氣罐與熱交換器的增壓液相輸入端相連接的管道上設有低溫截止閥一和調(diào)壓閥。
3.如權利要求1所述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，其特征在于:在所述LNG燃料儲氣罐與熱交換器的燃料液相輸入端相連接的管道上設有低溫截止閥二。
4.如權利要求1所述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，其特征在于:在所述熱交換器的增壓氣相輸出端與LNG燃料儲氣罐相連接的管道上設有低溫截止閥三。
5.如權利要求1所述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，其特征在于:在所述熱交換器的燃料氣相輸出端與所述動力系統(tǒng)的進氣接口相連接的管道上設有自動截止閥。
6.如權利要求1所述的一種LNG的汽化及自增壓裝置，其特征在于:汽化及自增壓裝置還設有低溫報警器，所述低溫報警器設置在熱交換器的冷水輸出端的管道上，所述低溫報警器通過發(fā)動機控制系統(tǒng)連接控制。
【文檔編號】F17C7/04GK103615659SQ201310592983
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】李岳洋, 管義鋒 申請人:江蘇現(xiàn)代造船技術有限公司