船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，包括：液化天然氣燃料罐；工作流體儲(chǔ)藏罐；燃料供給線路；冷卻水循環(huán)線路；工作流體循環(huán)線路；熱交換機(jī)，工作流體儲(chǔ)藏槽包括：套管，通過底板和頂板密封，形成工作流體流入口和工作流體排出口；入口側(cè)管板，與頂板結(jié)合，形成多個(gè)連接孔，連接于第一供給線路；出口側(cè)管板，與入口側(cè)管板隔離地結(jié)合于頂板，形成多個(gè)連接孔，連接于燃料供給線路；主管，以上部一端與入口側(cè)管板的連接孔連接、上部另一端與出口側(cè)管板的連接孔連接的方式設(shè)置于套管內(nèi)部，使液化天然氣能夠氣化；輔管，通過與液化天然氣燃料罐連接的第二供給線路而流入的液化天然氣被氣化后，供給至液化天然氣燃料罐的內(nèi)部空間。
【專利說明】船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)，尤其涉及能夠使液化天然氣氣化來作為燃料進(jìn)行提供的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]液化天然氣(LNG, Liquified natural gas)是指對(duì)在氣田開采的天然氣進(jìn)行液化的物質(zhì)，與液化石油氣(LPG)的區(qū)別在于其主要成分是甲烷。對(duì)液化天然氣施加壓力進(jìn)行液化時(shí)，其體積縮小至1/600，甲烷的沸點(diǎn)是一 162°C，非常低，經(jīng)冷卻或壓縮進(jìn)行液化，使用特別制造的隔熱專用罐將液化天然氣搬出油田地帶。
[0003]在液化天然氣的國(guó)際運(yùn)輸中使用液化天然氣專用船，由于液化天然氣的沸點(diǎn)極低，儲(chǔ)藏在液化天然氣儲(chǔ)藏罐中的液化天然氣氣化，而使液化天然氣儲(chǔ)藏罐的內(nèi)部壓力上升。
[0004]雖然對(duì)液化天然氣儲(chǔ)藏罐進(jìn)行了特殊制作，但內(nèi)部壓力的過度提升，將成為對(duì)船舶安全造成嚴(yán)重威脅的因素。因此，通過排出液化天然氣儲(chǔ)藏罐的內(nèi)部所生成的天然氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料予以使用或者輸送至其他燃燒裝置而燃燒掉。
[0005]作為本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，在韓國(guó)注冊(cè)專利編號(hào)第10-0835090號(hào)(2008.05.28注冊(cè))中提出了與“液化天然氣運(yùn)輸船的燃料氣體供給系統(tǒng)及方法”相關(guān)的技術(shù)。
[0006]上述現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置有燃料氣體供給線路，該燃料氣體供給線路從液化天然氣運(yùn)輸船的液化天然氣儲(chǔ)藏罐抽取液化天然氣，并供給至高壓氣體噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，另外在上述燃料氣體供給線路的途中處設(shè)置有熱交換機(jī)，該熱交換機(jī)與從液化天然氣儲(chǔ)藏罐抽取液化天然氣的蒸發(fā)氣體進(jìn)行熱交換。
[0007]并且，在燃料氣體供給線路的途中處設(shè)置有用于壓縮液化天然氣的壓縮單元，在壓縮單元的下流處設(shè)置有使壓縮后的液化天然氣氣化的氣化單元。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)的特征在于，在壓縮液化天然氣后使其氣化，并且，熱交換機(jī)將液化天然氣儲(chǔ)藏罐的蒸發(fā)氣體作為熱源加以利用。
[0009]但由于需要設(shè)置壓縮機(jī)，存在裝置復(fù)雜化的問題，另外，由于利用在液化天然氣儲(chǔ)藏罐內(nèi)部所生成的蒸發(fā)氣體來工作熱交換機(jī)，所以存在無法根據(jù)具體狀況適當(dāng)控制液化天然氣溫度的問題。即，在需要急劇提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的情況下，需要加快液化天然氣的氣化速度，但根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上述目的存在一定的局限性。
[0010]并且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由于隨著液化天然氣儲(chǔ)藏罐的液化天然氣逐漸被消耗，液化天然氣儲(chǔ)藏罐的內(nèi)部壓力發(fā)生變化，而存在無法進(jìn)行有效的壓力管理的問題。
[0011]當(dāng)液化天然氣儲(chǔ)藏罐的內(nèi)部壓力反復(fù)發(fā)生急劇變化時(shí)，會(huì)對(duì)液化天然氣儲(chǔ)藏罐產(chǎn)生不良影響，所以有必要使液化天然氣儲(chǔ)藏罐保持一定的內(nèi)部壓力。
[0012]韓國(guó)注冊(cè)專利編號(hào)第10-0835090號(hào)(2008.05.28注冊(cè))

【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]因此，根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，目的在于提供如下技術(shù)，利用船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱，在熱交換機(jī)中對(duì)工作流體儲(chǔ)藏槽的工作流體進(jìn)行加熱，通過工作流體的流量控制，對(duì)在工作流體儲(chǔ)藏槽中進(jìn)行的液化天然氣的氣化量進(jìn)行控制，從而迅速應(yīng)對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率需求。
[0014]并且，本發(fā)明的目的在于提供如下一種技術(shù)，通過使利用工作流體儲(chǔ)藏槽而被氣化的部分液化天然氣再次供給至液化天然氣燃料罐，從而能夠在一定范圍內(nèi)對(duì)液化天然氣燃料罐的內(nèi)部壓力進(jìn)行管理，進(jìn)而提高穩(wěn)定性。
[0015]并且，本發(fā)明的目的在于提供如下一種技術(shù)，通過相互獨(dú)立地構(gòu)成超低溫的液化天然氣流入工作流體儲(chǔ)藏槽的部位、和已氣化的常溫天然氣從工作流體儲(chǔ)藏槽排出的部位，從而能夠在較高溫度差導(dǎo)致的熱沖擊下確保安全。
[0016]并且，本發(fā)明的目的在于提供如下一種技術(shù)，為了提高工作流體的效率，在套管內(nèi)部設(shè)置多個(gè)擋板，用密封板分離套管內(nèi)部空間，避免工作流體流入無效空間，進(jìn)而使效率極大化。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)前述目的，根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，包括:液化天然氣燃料罐，其儲(chǔ)藏液化天然氣；工作流體儲(chǔ)藏罐，其與上述液化天然氣燃料罐連接，利用所儲(chǔ)藏的可循環(huán)的工作流體，對(duì)液化天然氣進(jìn)行氣化，將其一部分作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)行供給，其另一部分向上述液化天然氣燃料罐再供給；船舶發(fā)動(dòng)機(jī)，其將通過上述工作流體儲(chǔ)藏槽而氣化的天然氣(NG)作為燃料來使用；燃料供給線路，其連接上述工作流體儲(chǔ)藏槽和船舶發(fā)動(dòng)機(jī)，將已氣化的天然氣供給至船舶發(fā)動(dòng)機(jī)；冷卻水循環(huán)線路，其與上述船舶發(fā)動(dòng)機(jī)連接，供冷卻水循環(huán)；工作流體循環(huán)線路，其與上述工作流體儲(chǔ)藏槽連接，供上述工作流體循環(huán)；以及熱交換機(jī)，其與上述冷卻水循環(huán)線路及上述工作流體循環(huán)線路連接，使冷卻水和工作流體進(jìn)行熱交換，其特征在于，上述工作流體儲(chǔ)藏槽，包括:套管，其通過底板和頂板實(shí)現(xiàn)密封，并形成工作流體流入口和工作流體排出口 ；入口側(cè)管板，其結(jié)合于上述頂板，形成多個(gè)連接孔，連接于與上述液化天然氣燃料罐相連的第一供給線路；出口側(cè)管板，其與上述入口側(cè)管板隔離地結(jié)合于上述頂板，形成多個(gè)連接孔，連接于上述燃料供給線路；主管，其以上部一端與上述入口側(cè)管板的上述連接孔連接、上部另一端與上述出口側(cè)管板的上述連接孔連接的方式設(shè)置于上述套管內(nèi)部，使液化天然氣能夠氣化；以及輔管，其設(shè)置于上述套管的內(nèi)部下端附近，通過與上述液化天然氣燃料罐連接的第二供給線路而流入的液化天然氣被氣化后，沿著再循環(huán)線路供給至上述液化天然氣燃料罐的內(nèi)部空間。
[0018]并且，在本發(fā)明中，上述入口側(cè)管板包括:與上述第一供給線路連通、并對(duì)插入于上述連接孔的上述主管的上端部進(jìn)行包覆的入口側(cè)蓋子；設(shè)置于上述入口側(cè)蓋子內(nèi)部的碰撞板，上述出口側(cè)管板包括:與上述燃料供給線路連通、并對(duì)插入于上述連接孔的上述主管的上端部進(jìn)行包覆的出口側(cè)蓋子；設(shè)置于上述出口側(cè)蓋子內(nèi)部的碰撞板。
[0019]并且，在本發(fā)明中，在上述套管，設(shè)置有第一密封板，其用于減少形成于上述輔管下部的無效空間；還設(shè)置有第二密封板，其在比上述輔管更靠上側(cè)的位置對(duì)上述套管內(nèi)部的左右兩側(cè)進(jìn)行密封，防止工作流體流入其中。
[0020]并且，在本發(fā)明中，在上述套管的內(nèi)部，設(shè)置有多個(gè)擋板，這些擋板支承上述多個(gè)主管并以鋸齒形配置，使得工作流體的流動(dòng)呈鋸齒形。
[0021]并且，在本發(fā)明中，上述擋板通過多個(gè)拉桿連接，并通過插入于拉桿的保持間隔件，使上述擋板之間保持一定間距。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)具有如下效果。
[0023]利用了船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱。通過對(duì)由熱交換機(jī)進(jìn)行加熱的工作流體儲(chǔ)藏槽的工作流體進(jìn)行流量控制，實(shí)現(xiàn)液化天然氣氣化量的控制，迅速應(yīng)對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率要求而供給燃料。
[0024]并且，將已氣化的部分液化天然氣供給至液化天然氣燃料罐，從而能夠在一定范圍內(nèi)對(duì)液化天然氣燃料罐的內(nèi)部壓力進(jìn)行管理，提高安全性。
[0025]并且，在工作流體的上部獨(dú)立地構(gòu)成入口側(cè)管板和出口側(cè)管板，防止由急劇的溫度差導(dǎo)致的管板損壞。
[0026]并且，在套管內(nèi)部設(shè)置多個(gè)擋板，設(shè)置密封板，使得充分發(fā)揮熱交換效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)的概念圖。
[0028]圖2是工作流體儲(chǔ)藏槽的俯視圖。
[0029]圖3是圖2的水平軸剖視圖。
[0030]圖4是圖2的垂直軸剖視圖。
[0031]圖5是套管相關(guān)俯視圖。
[0032]圖6是圖5的水平方向剖視圖。
[0033]圖7是圖5的垂直方向剖視圖。
[0034]圖8是擋板的俯視圖。
[0035]圖9是結(jié)合于頂板的入口側(cè)管板和出口側(cè)管板的俯視圖。
[0036]圖10是拉桿及保持間隔件的示例圖。
[0037]附圖標(biāo)記:
[0038]100:液化天然氣燃料罐 200:工作流體儲(chǔ)藏槽
[0039]210:套管211:底板
[0040]212:頂板213:工作流體流入口
[0041]214:工作流體排出口220:入口側(cè)管板
[0042]221:連接孔220a:入口側(cè)蓋子
[0043]220b:碰撞板230:出口側(cè)管板
[0044]231:連接孔230a:出口側(cè)蓋子
[0045]230b:碰撞板240:主管
[0046]250:輔管Pl:第一密封板
[0047]P2:第二密封板B:擋板
[0048]T:拉桿S:保持間隔件
[0049]300:船舶發(fā)動(dòng)機(jī)400:熱交換機(jī)
[0050]500:控制部L1:第一供給線路
[0051]L2:第二供給線路L3:再循環(huán)線路
[0052]L4:燃料供給線路L5:冷卻水循環(huán)線路[0053]L6:工作流體循環(huán)線路 V:控制閥【具體實(shí)施方式】
[0054]以下，將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，使得本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員能夠容易實(shí)施。但本發(fā)明能夠以各種不同形態(tài)實(shí)現(xiàn)，并不限定于下述實(shí)施例。并且，為了更加明確說明本發(fā)明，在附圖中省略了與說明無關(guān)的部分，對(duì)于在整個(gè)說明書中類似的部分，采用了類似的附圖標(biāo)記。
[0055]在整個(gè)說明書中，當(dāng)敘述為某一部分“包含”某一結(jié)構(gòu)要素時(shí)，如無特殊說明，則表示還能夠包含其他結(jié)構(gòu)要素，而不是排除其他結(jié)構(gòu)要素。
[0056]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)的概念圖，圖2是工作流體儲(chǔ)藏槽的俯視圖，圖3是圖2的水平軸剖視圖，圖4是圖2的垂直軸首1J視圖。
[0057]如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料系統(tǒng)包含液化天然氣燃料罐100、工作流體儲(chǔ)藏槽200、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300及熱交換機(jī)400。
[0058]當(dāng)然，還設(shè)置有用于控制本船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)的控制部500，通過控制部500，對(duì)工作流體儲(chǔ)藏槽200、板型熱交換機(jī)400的工作、液化天然氣燃料罐100的液化天然氣的排出、向船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的已氣化的液化天然氣的供給等進(jìn)行自動(dòng)控制。
[0059]液化天然氣燃料罐100經(jīng)特殊制作而成，基本上能夠儲(chǔ)藏液化天然氣并作為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的燃料而排出。優(yōu)選地可以結(jié)合燃料貯存系統(tǒng)，以用于向液化天然氣燃料罐100注入液化天然氣。
[0060]工作流體儲(chǔ)藏槽200與液化天然氣燃料罐100連接，儲(chǔ)藏于液化天然氣燃料罐100的液化天然氣流入工作流體儲(chǔ)藏槽200，相變?yōu)闅怏w狀態(tài)的天然氣(NG)。
[0061]流入工作流體儲(chǔ)藏槽200的液化天然氣被氣化，已氣化的部分天然氣(NG)作為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的燃料而供給，另一部分天然氣再供給至液化天然氣燃料罐100。
[0062]工作流體儲(chǔ)藏槽200用于將液相的液化天然氣制成氣相的天然氣(NG)，液化天然氣燃料罐100和工作流體儲(chǔ)藏槽200通過第一供給線路L1、第二供給線路L2及再循環(huán)線路L3連接。
[0063]第一供給線路LI連接于液化天然氣燃料罐100的上部，使得液化天然氣流入工作流體儲(chǔ)藏槽200,通過第一供給線路LI供給的液化天然氣由工作流體儲(chǔ)藏槽200進(jìn)行氣化后作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料而供給。已氣化的天然氣通過燃料供給線路L4供給至船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300。
[0064]g卩，第一供給線路LI和燃料供給線路L4分別連接于工作流體儲(chǔ)藏槽200內(nèi)部的主管240，液化天然氣經(jīng)過主管240變成天然氣，供給至燃料供給線路L4。
[0065]優(yōu)選地，在第一供給線路LI和燃料供給線路L4上設(shè)置有控制閥V，使得能夠限制液化天然氣或天然氣的流動(dòng)、或者能夠控制它們的流量，上述控制閥V由控制部500進(jìn)行開閉與否及開閉程度的控制。
[0066]在本實(shí)施例中，設(shè)置有用于連接液化天然氣燃料罐100的下部和工作流體儲(chǔ)藏槽200的第二供給線路L2，并且設(shè)置有用于連接工作流體儲(chǔ)藏槽200和液化天然氣燃料罐100的上部的再循環(huán)線路L3。
[0067]另外，在工作流體儲(chǔ)藏槽200的內(nèi)部，設(shè)置有用于連接第二供給線路L2和再循環(huán)線路L3的輔管250。主管240和輔管250相互獨(dú)立地構(gòu)成，沿著第二供給線路L2而流入的液化天然氣，經(jīng)過輔管250并氣化為天然氣，天然氣通過再循環(huán)線路L3供給至液化天然氣燃料罐100，使得能夠在一定范圍內(nèi)對(duì)液化天然氣燃料罐100的內(nèi)部壓力進(jìn)行管理。
[0068]以下，將對(duì)如上所述的連接于液化天然氣燃料罐100、熱交換機(jī)400、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的工作流體儲(chǔ)藏槽200的更具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0069]在本發(fā)明的實(shí)施例中，工作流體儲(chǔ)藏槽200大致包含套管210、入口側(cè)管板220、出口側(cè)管板230、主管240、輔管250。
[0070]套管210為中空型的長(zhǎng)圓筒體，底板211結(jié)合于套管210的下端部，頂板212結(jié)合于套管210的上端部，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)密封。并且，在套管210的一側(cè)，設(shè)置有一個(gè)工作流體流入口 213和一個(gè)工作流體排出口 214。
[0071]優(yōu)選地，在套管210的下端附近外表面，設(shè)置有工作流體流入口 213，在套管210的上端附近外表面，設(shè)置有工作流體排出口 214。工作流體流入口 213和工作流體排出口 214通過連接于工作流體循環(huán)線路L6,工作流體在熱交換機(jī)400中實(shí)現(xiàn)熱交換。
[0072]并且,在套管210的內(nèi)部下部側(cè),歪斜地設(shè)置有第一密封板Pl,從套管210的上部至規(guī)定深度的位置，設(shè)置有對(duì)套管210的內(nèi)部左右兩側(cè)進(jìn)行密封的第二密封板P2。
[0073]由第一密封板Pl和第二密封板P2形成的空間部，以作為空的空間保留的方式被密封，因此，工作流體不會(huì)流入到該空間部。
[0074]在套管210的內(nèi)部設(shè)置第一密封板Pl及第二密封板P2是為了使流入套管210內(nèi)部的工作流體能夠更加有效地將液化天然氣氣化為天然氣。
[0075]S卩，設(shè)置于套管210內(nèi)部的主管240及輔管250將由工作流體包圍，當(dāng)套管210內(nèi)部形成過多的不必要的空間時(shí)，工作流體與主管240及輔管250的實(shí)質(zhì)性熱交換效率會(huì)相應(yīng)地降低。并且，由第一密封板Pl及第二密封板P2實(shí)現(xiàn)密封的空間部，起到一種隔熱材料的作用，能夠減少由于受到外部空氣的影響導(dǎo)致的工作流體的溫度損失。
[0076]圖5是套管相關(guān)俯視圖，圖6是圖5的水平方向剖視圖，圖7是表不圖5的垂直方向剖視圖。圖8是擋板的俯視圖，圖9是表示結(jié)合于頂板的入口側(cè)管板和出口側(cè)管板的俯視圖。圖10是拉桿及保持間隔件的示例圖。
[0077]在套管210的內(nèi)部下部側(cè)，設(shè)置有輔管250，輔管250呈線圈形態(tài)。根據(jù)輔管250的形態(tài)特性，在套管210的下部?jī)?nèi)側(cè)存在無效空間。因此，為了減小上述無效空間，歪斜地設(shè)置有第一密封板P1，并且使第一密封板Pl下部呈密封狀態(tài)。
[0078]從套管210內(nèi)部上端至鄰接輔管250的位置，形成長(zhǎng)的第二密封板P2，對(duì)套管210內(nèi)部的前后或者左右兩側(cè)進(jìn)行密封。
[0079]當(dāng)?shù)谝幻芊獍錚l及第二密封板P2結(jié)合于套管210時(shí)，套管210內(nèi)部劃分為由工作流體填充的空間和不流入工作流體的空的空間。
[0080]在套管210內(nèi)部由工作流體填充的空間，設(shè)置有主管240和輔管250，分別供給至主管240和輔管250的液化天然氣接受工作流體的熱量并氣化為天然氣。
[0081]并且，優(yōu)選地，在套管210的內(nèi)部可設(shè)置有多個(gè)擋板B，使得支承主管240并引導(dǎo)工作流體的流動(dòng)。
[0082]多個(gè)擋板B以鋸齒形進(jìn)行配置，使得工作流體以鋸齒形流動(dòng)。
[0083]在套管210的內(nèi)部，即，在由第二密封板P2劃分的跑道(track)形態(tài)的空的空間部，配置有多個(gè)主管240，各個(gè)主管240由U字型的管構(gòu)成。
[0084]由于多個(gè)主管240呈兩端部被固定并插入于套管210內(nèi)部的狀態(tài)，主管240應(yīng)穩(wěn)固地固定于規(guī)定位置。對(duì)此，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，利用了作為通過增加工作流體的停留時(shí)間而提高液化天然氣氣化為天然氣的效率的方案而設(shè)置的多個(gè)擋板，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)主管240的穩(wěn)固。
[0085]圖8是擋板的俯視圖，如圖所示，各個(gè)擋板B呈板狀形態(tài)，三面由直線構(gòu)成，一面由凸起的曲面構(gòu)成。在各個(gè)擋板B，形成有供主管240插入的多個(gè)管孔h。
[0086]在本實(shí)施例中，使用了共9個(gè)擋板B，從下部至上部依次稱為第一擋板B1、第二擋板B2、第三擋板B3、第四擋板B4、第五擋板B5、第六擋板B6、第七擋板B7、第八擋板B8、第九擋板B9。
[0087]各個(gè)擋板B的曲面部固定連接于套管210的內(nèi)表面，與曲面部相向的直線面部與套管210的內(nèi)表面隔離，使得工作流體能夠移動(dòng)。并且，曲面部的左右兩側(cè)面連接于第二密封板P2。
[0088]通過使相鄰的擋板B之間相互交錯(cuò)地配置，形成鋸齒形形態(tài)，例如:第一擋板BI的右側(cè)端部的曲面部結(jié)合于套管210的內(nèi)表面，第二擋板B2的左側(cè)端部的曲面部結(jié)合于套管210的內(nèi)表面。
[0089]在本實(shí)施例中，共有15個(gè)U字型主管240設(shè)置于套管210的內(nèi)部，在各個(gè)擋板B上設(shè)置有能夠插入主管240的多個(gè)管孔h。
[0090]并且，多個(gè)擋板B之間有必要形成規(guī)定的上下間隔進(jìn)行固定，因此，設(shè)置有拉桿T和保持間隔件S。
[0091]拉桿T的一端連接于與套管210的上端部相結(jié)合的頂板212,拉桿T的另一端在第一擋板BI的下部面使用螺栓緊固。
[0092]在這里，各個(gè)擋板B的四個(gè)邊角附近分別形成一個(gè)用于插入拉桿T的拉桿孔hi。為了使相鄰的擋板B之間能夠保持規(guī)定的上下間隔，將圍繞拉桿T外表面的管狀的保持間隔件S插入拉桿T。
[0093]由于保持間隔件S按照規(guī)定長(zhǎng)度截?cái)?，因此，保持間隔件S的長(zhǎng)度不變，進(jìn)而使設(shè)置于套管210的內(nèi)部的擋板B保持在規(guī)定位置。
[0094]在結(jié)合于套管210的上端部的頂板212上,設(shè)置有入口側(cè)管板220和出口側(cè)管板230。
[0095]入口側(cè)管板220通過第一供給線路LI連接于液化天然氣燃料罐100，出口側(cè)管板230連接于燃料供給線路L4，將已氣化的天然氣供給于船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300。
[0096]在入口側(cè)管板220上形成有供主管240的一端連接的多個(gè)連接孔221，在出口側(cè)管板230上也形成有供主管240的另一端連接的多個(gè)連接孔231。
[0097]入口側(cè)管板220和出口側(cè)管板230是相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，相隔規(guī)定距離并結(jié)合于頂板 212。
[0098]由于通過一個(gè)第一供給線路LI將液化天然氣供給于主管240的一端，所以優(yōu)選地入口側(cè)管板220包括能夠包住主管240的上端部的入口側(cè)蓋子220a，在入口側(cè)蓋子220a的內(nèi)部設(shè)置碰撞板220b。
[0099]在入口側(cè)管板220上形成有15個(gè)連接孔221，主管240的一端結(jié)合于連接孔221。因此，入口側(cè)蓋子220a應(yīng)呈半圓圓筒形狀，使得能夠覆蓋結(jié)合于連接孔221的主管240。
[0100]在入口側(cè)蓋子220a的上部，第一供給線路LI連通地連接，在供第一供給線路LI連接的正下部，碰撞板220b設(shè)置于入口側(cè)蓋子220a的內(nèi)部。碰撞板220b是為了使流入的液化天然氣廣泛地?cái)U(kuò)散并均勻地供給至多個(gè)主管240。
[0101]在主管240內(nèi)流動(dòng)并氣化的液化天然氣變成天然氣,通過燃料供給線路L4供給至船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300，出口側(cè)管板230同樣由連通燃料供給線路L4的出口側(cè)蓋子230a和設(shè)置于出口側(cè)蓋子230a的內(nèi)部的碰撞板230b構(gòu)成。
[0102]流入入口側(cè)管板220的液化天然氣為超低溫狀態(tài)，約達(dá)到一 160°C，液化天然氣經(jīng)主管240氣化而變成常溫的天然氣，沿著與出口側(cè)管板230連接的燃料供給線路L4進(jìn)行排出。
[0103]S卩，入口側(cè)管板220和出口側(cè)管板230之間會(huì)形成高的溫度差。如果將形成上述溫度差的入口側(cè)管板220和出口側(cè)管板230構(gòu)成一體化，那么出現(xiàn)由熱變形導(dǎo)致裂縫等問題的可能性就高。
[0104]因此，在本發(fā)明中，通過徹底分離入口側(cè)管板220和出口側(cè)管板230并分別結(jié)合于頂板212，使不良的熱影響最小化。
[0105]設(shè)置于套管210內(nèi)部的U字型的主管240，其一端連接于入口側(cè)管板220的連接孔221，另一端連接于出口側(cè)管板230的連接孔231。并且，在主管240內(nèi)部能夠內(nèi)置有麻花針筒(twist pin tube)241。麻花針筒241起到一種使流入主管240的液化天然氣更加有效地氣化為天然氣的作用。麻花針筒241是為了提高熱傳遞效率而設(shè)置，屬于通常使用的方法，在此省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0106]在套管210內(nèi)部下端附近設(shè)置有輔管250，通過第二供給線路L2，液化天然氣燃料罐100的液化天然氣流入輔管250，液化天然氣氣化后通過再循環(huán)線路L3再次供給至液化天然氣燃料罐100。
[0107]S卩，在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用雙重氣化方式，具體而言，對(duì)于隨著液化天然氣從液化天然氣燃料罐100排出至主管240而導(dǎo)致液化天然氣燃料罐100的內(nèi)部壓力減小，通過將在輔管250中氣化的天然氣供給至液化天然氣燃料罐100而補(bǔ)償上述液化天然氣燃料罐的內(nèi)部壓力。
[0108]并且，優(yōu)選地在套管210的頂板212設(shè)置通氣口或安全閥。
[0109]在第二供給線路L2或再循環(huán)線路L3也設(shè)置控制閥V，使得通過控制部500對(duì)控制閥V的開閉與否或開閉程度進(jìn)行調(diào)整。例如，當(dāng)液化天然氣燃料罐100的內(nèi)部壓力急劇下降時(shí)，最大限度地開啟控制閥V，使更多的天然氣供給至液化天然氣燃料罐100的內(nèi)部。優(yōu)選地在液化天然氣燃料罐100設(shè)置能夠檢測(cè)內(nèi)部壓力的壓力測(cè)定器，使得能夠向控制部500提供液化天然氣燃料罐100的內(nèi)部壓力值。
[0110]船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300將在工作流體儲(chǔ)藏槽200中氣化的天然氣(NG)作為燃料來使用，通過燃料供給線路L4連接工作流體儲(chǔ)藏槽200。
[0111]優(yōu)選地，船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300將天然氣作為燃料來使用，也能夠通過燃燒汽油或柴油工作。即，在初期啟動(dòng)時(shí)，將汽油或柴油作為燃料來使用，船舶發(fā)動(dòng)機(jī)被加熱至一定程度后，將天然氣作為燃料來使用。
[0112]工作流體儲(chǔ)藏槽200在以規(guī)定溫度加熱的工作流體作用下，將流入工作流體儲(chǔ)藏槽200的液化天然氣氣化為天然氣。
[0113]在本發(fā)明的實(shí)施例中，作為工作流體的加熱單元，設(shè)置有熱交換機(jī)400。尤其，熱交換機(jī)400利用船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的廢熱，提高工作流體的溫度。
[0114]優(yōu)選地，熱交換機(jī)400為板型熱交換機(jī)，設(shè)置有冷卻水循環(huán)線路L5，使得船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的冷卻水經(jīng)熱交換機(jī)400的內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)。并且，在熱交換機(jī)400上設(shè)置有連接工作流體儲(chǔ)藏槽200的工作流體循環(huán)線路L6。
[0115]在冷卻水循環(huán)線路L5流動(dòng)著高溫的冷卻水，在工作流體循環(huán)線路L6流動(dòng)著相對(duì)低溫的工作流體。因此，工作流體在熱交換機(jī)400的內(nèi)部通過熱交換吸收熱量而被加熱后，供給至工作流體儲(chǔ)藏槽200的內(nèi)部。
[0116]水能夠作為工作流體而使用，在本實(shí)施例中將乙二醇溶液(Glycol Water)作為工作流體。乙二醇溶液表示50%的乙二醇混合至水的溶液。乙二醇溶液其熱傳遞特性優(yōu)秀，非常適合作為工作流體。
[0117]由于本發(fā)明的熱交換機(jī)400利用船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的廢熱對(duì)工作流體進(jìn)行加熱，具有能夠減少不必要的能源消耗的優(yōu)點(diǎn)。
[0118]并且，在冷卻水循環(huán)線路L5和工作流體循環(huán)線路L6中設(shè)置控制閥V，使得能夠控制冷卻水或工作流體的流量。
[0119]尤其，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過調(diào)整工作流體的流量，能夠控制在工作流體儲(chǔ)藏槽200中形成的液化天然氣的氣化程度。
[0120]S卩，在需要急劇提高船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的輸出功率的情況下，液化天然氣應(yīng)快速相變?yōu)樘烊粴獠⑼ㄟ^燃料供給線路L4迅速供給。
[0121]這種情況下，最大限度地開啟工作流體循環(huán)線路L6的控制閥V，使工作流體的流量最大化，同時(shí)開啟冷卻水循環(huán)線路L5的控制閥V，使熱交換機(jī)400中的熱交換最大化，使冷卻水快速循環(huán)。
[0122]工作流體經(jīng)熱交換機(jī)400其溫度迅速上升，加熱的工作流體供給至工作流體儲(chǔ)藏槽200，加快液化天然氣的氣化速度。
[0123]這種情況下，最大限度地開啟第一供給線路LI的控制閥V來提高液化天然氣的供給量時(shí)，能夠針對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300所需的輸出功率迅速供給相應(yīng)的天然氣。
[0124]在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一供給線路L1、第二供給線路L2、再循環(huán)線路L3、燃料供給線路L4、冷卻水循環(huán)線路L5、工作流體循環(huán)線路L6可附著有各種測(cè)定傳感器，還可設(shè)置規(guī)定的泵等強(qiáng)制性移送單元。這一部分屬于公開技術(shù)，省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。即，各種傳感器或泵等其他組成要素，能夠根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施情況，選擇性地添加。各種傳感器表示諸如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。
[0125]并且，控制部500整體上對(duì)根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，基于輸入至控制部500的各種數(shù)據(jù)和已設(shè)定條件等,通過各種控制閥V的控制，將適當(dāng)量的天然氣作為燃料供給至船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300。
[0126]如上所述的根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，通過抽取液化天然氣燃料罐100的液化天然氣使其作為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)300的燃料而使用，并且通過改善將低溫狀態(tài)的液化天然氣氣化為常溫的天然氣的工作流體儲(chǔ)藏槽200的結(jié)構(gòu)，使液化天然氣的氣化效率極大化，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。[0127]尤其，在本發(fā)明中，液化天然氣流入工作流體儲(chǔ)藏槽200的部位和已氣化的液化天然氣以天然氣排出的部位溫度差較大，這種溫差將造成熱變形，進(jìn)而導(dǎo)致工作流體儲(chǔ)藏槽200的受損，為了防止這種受損現(xiàn)象，通過在頂板212設(shè)置獨(dú)立的入口側(cè)管板220和出口側(cè)管板230，防止由溫度差導(dǎo)致的熱損傷，進(jìn)而提高耐久性。
[0128]并且，本發(fā)明通過利用多個(gè)擋板B、第一密封板P1、第二密封板P2，提供一種能夠提高在主管240及輔管250中將液化天然氣氣化為天然氣的氣化效率的獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。
[0129]前述本發(fā)明相關(guān)說明僅為例示，對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不變更本發(fā)明的技術(shù)思想或必要特征的前提下能夠以其他具體形態(tài)進(jìn)行變形是顯而易見的。
[0130]因此，上述實(shí)施例在所有方面僅為例示，并不限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。例如，以結(jié)合型說明的各個(gè)組成要素能夠以分散形態(tài)實(shí)施，同樣，以分散型說明的組成要素也能夠以結(jié)合形態(tài)實(shí)施。
[0131]本發(fā)明的范圍并不限定于上述詳細(xì)說明，而取決于權(quán)利要求書，權(quán)利要求書的含義及范圍以及由其等同概念導(dǎo)出的所有變更或者變形形態(tài)均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0132]本發(fā)明可利用在液化天然氣專用船或其他以液化天然氣為燃料的船舶中。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，包括: 液化天然氣燃料罐，其儲(chǔ)藏液化天然氣； 工作流體儲(chǔ)藏罐，其與所述液化天然氣燃料罐連接，利用所儲(chǔ)藏的可循環(huán)的工作流體，對(duì)液化天然氣進(jìn)行氣化，將其一部分作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)行供給，其另一部分向所述液化天然氣燃料罐再供給； 船舶發(fā)動(dòng)機(jī)，其將通過所述工作流體儲(chǔ)藏槽而氣化的天然氣作為燃料來使用； 燃料供給線路，其連接所述工作流體儲(chǔ)藏槽和船舶發(fā)動(dòng)機(jī)，將已氣化的天然氣供給至船舶發(fā)動(dòng)機(jī)； 冷卻水循環(huán)線路，其與所述船舶發(fā)動(dòng)機(jī)連接，供冷卻水循環(huán)； 工作流體循環(huán)線路，其與所述工作流體儲(chǔ)藏槽連接，供所述工作流體循環(huán)；以及熱交換機(jī)，其與所述冷卻水循環(huán)線路及所述工作流體循環(huán)線路連接，使冷卻水和工作流體進(jìn)行熱交換， 其特征在于， 所述工作流體儲(chǔ)藏槽,包括: 套管，其通過底板和頂板實(shí)現(xiàn)密封，并形成工作流體流入口和工作流體排出口 ； 入口側(cè)管板，其結(jié)合于所述頂板，形成多個(gè)連接孔，連接于與所述液化天然氣燃料罐相連的第一供給線路； 出口側(cè)管板，其與所述入口側(cè)管板隔離地結(jié)合于所述頂板，形成多個(gè)連接孔，連接于所述燃料供給線路； 主管，其以上部一端與所述入口側(cè)管板的所述連接孔連接、上部另一端與所述出口側(cè)管板的所述連接孔連接的方式設(shè)置于所述套管內(nèi)部，使液化天然氣能夠氣化；以及 輔管，其設(shè)置于所述套管的內(nèi)部下端附近，通過與所述液化天然氣燃料罐連接的第二供給線路而流入的液化天然氣被氣化后，沿著再循環(huán)線路供給至所述液化天然氣燃料罐的內(nèi)部空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，其特征在于， 所述入口側(cè)管板包括:與所述第一供給線路連通、并對(duì)插入于所述連接孔的所述主管的上端部進(jìn)行包覆的入口側(cè)蓋子；設(shè)置于所述入口側(cè)蓋子內(nèi)部的碰撞板， 所述出口側(cè)管板包括:與所述燃料供給線路連通、并對(duì)插入于所述連接孔的所述主管的上端部進(jìn)行包覆的出口側(cè)蓋子；設(shè)置于所述出口側(cè)蓋子內(nèi)部的碰撞板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，其特征在于， 在所述套管，設(shè)置有第一密封板，其用于減少形成于所述輔管下部的無效空間；還設(shè)置有第二密封板，其在比所述輔管更靠上側(cè)的位置對(duì)所述套管內(nèi)部的左右兩側(cè)進(jìn)行密封，防止工作流體流入其中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，其特征在于， 在所述套管的內(nèi)部，設(shè)置有多個(gè)擋板，這些擋板支承所述多個(gè)主管并以鋸齒形配置，使得工作流體的流動(dòng)呈鋸齒形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)用液化天然氣燃料供給系統(tǒng)，其特征在于， 所述擋板通過多個(gè)拉桿連接，并通過插入于拉桿的保持間隔件，使所述擋板之間保持一定間距。
【文檔編號(hào)】F02M31/14GK103511127SQ201210214274
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月25日
【發(fā)明者】宋秉根 申請(qǐng)人:U&S株式會(huì)社