CN105605416B - 一种船用lng加注机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加注设备，尤其是涉及船用LNG加注船/加注趸船上的加注机，属于船舶技术领域。包括进液***、回流***和控制***；还包括压力放散***；所述压力放散***包括进液***的放散管路和回流***的放散管路。其结构简单、安全系数高、容易操作、成本低。

Description

一种船用LNG加注机
技术领域
本发明涉及一种加注设备，尤其是涉及船用LNG加注船/加注趸船上的加注机，属于船舶技术领域。
背景技术
天然气作为一种清洁、高效的气体燃料，由于其在环境影响、能源效率等方面的显著特点，已成为21世界经济发展的重要能源。液化天然气（LNG）技术的发展伴随着能源技术、低温技术、材料技术等进步，由于LNG可以大大的节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点，从而广泛应用于汽车、船舶、飞机、火车等交通运输工具及冷能利用等领域。
目前，海上船舶已经越来越多采用LNG作为船舶动力能源，但是给LNG动力船舶加注天然气是有难度的，当前中国LNG水上加气站配套设施建造刚起步，且不能随时移动；水上试运行的LNG动力船储气罐容积小，续航能力较差，而且采取更换储气罐的办法，更换时风险高，操作复杂，完全不能适应LNG动力船舶的加注需求；或者等到LNG动力船舶靠岸后，由槽罐车给LNG动力船舶加气，但是这种方法无法给在航行中的LNG动力船舶加气，且槽罐车加气容量小，LNG动力船舶停靠港口不便或码头属于非危险品码头等问题。
目前应用最广的是槽罐车对船加注（TTS），槽罐车通过小型LNG中转站装车，将LNG燃料运往加注地点给LNG动力船采用法兰对接形式实施加注。TTS加注的缺点是加注量小，加注效率低，运营成本高。船对船（STS）加注设备常采用软管吊形式或加注臂形式，实现船对船的加注。这种方法存在的问题是，回流***和进液***同时连接待加注船的罐体，进液***和回流***通过待加注船的罐体实现传动，在传动的过程中待加注船的罐体中的残留的气体会随之进入槽罐车降低槽罐车内气体的纯度，也造成了一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、安全系数高、容易操作、成本低、效率高的船用LNG加注机。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种船用LNG加注机，包括进液***、回流***，进液***包括依次安装于进液管路上的进液口、一号截止阀、液相质量流量计、一号低温紧急切断阀、一号温度传感器、一号压力传感器和加液枪；所述回流***包括依次安装于回流管路上的加液枪回流口、一号止回阀、二号压力传感器、二号截止阀、二号温度传感器以及回流口，其中进液***中的进液口、一号截止阀、液相质量流量计、低温紧急切断阀、加液枪与回流***中的加液枪回流口、一号止回阀、二号压力传感器、二号截止阀、二号温度传感器以及回流口形成大冷却循环，其中进液口、回流口均连接位于加注机外的加注罐，加液枪和加液枪回流口在被加注船上的受注罐中相互连通，实现对LNG加注管路上设备的大循环预冷；
所述进液***与回流***之间连接有辅助管路，辅助管路上设有二号低温紧急切断阀；进液***的进液口、一号截止阀、液相质量流量计与二号低温紧急切断阀以及回流***中的二号截止阀、二号温度传感器和回流口，最后进入加注机外的加注罐，形成小冷却循环，实现对LNG加注管路上设备的小循环预冷。
作为本发明的改进的技术方案，所述回流***还包括连接于回流管路的回气管路；所述回气管路一端为回***，回气管路上依次安装二号止回阀和气相质量流量计后，另一端连接于回流管路；所述回***连接被加注船上受注罐的气相管路，实现对被加注船的受注罐内的气态天然气进行回收利用。
作为本发明的改进的技术方案，还包括压力放散***；所述压力放散***包括一号安全阀、二号安全阀与放散口；所述一号安全阀连接于辅助管路上的二号低温紧急切断阀与进液***的进液管路之间，在二号紧急切断阀处于切断状态下时，进液***与一号安全阀、放散口之间形成进液***的放散管路；所述二号安全阀连接于回流***，在二号紧急切断阀处于切断状态下时，回流***与二号安全阀、放散口之间形成回流***的放散管路；放散口与大气相通。
作为本发明的改进的技术方案，还包括辅助泄压管路；辅助泄压管路包括三号止回阀；辅助泄压管路一端连接于进液***的一号低温紧急切断阀与加液枪之间，另一端连接于二号低温紧急切断阀与进液管路之间。
作为本发明的改进的技术方案，所述的连接均为管路连接。
作为本发明的进一步改进的技术方案，所述的管路连接均为全焊透对接焊连接形式
作为本发明的进一步改进的技术方案，所述管路连接管路的材质为304、 304L、316或 316L。
作为本发明的进一步改进的技术方案，还包括控制***，所述控制***用于控制加注机的运行，包括防爆区电气控制设备和本安区电气控制设备，
其中防爆区电气控制设备包括防爆接线箱、防爆接线盒及防爆控制按钮盒；所述防爆接线箱由电源板、安全栅和主板组成；电源板连接主板，主板同时连接安全栅以及防爆接线盒，防爆接线盒连接防爆控制按钮盒、温度传感器以及压力传感器；
本安区电气控制设备包括通讯板、通信连接于通讯板的正面笔段码LCD显示屏以及反面笔段码LCD显示屏；通讯板连接于安全栅，又同时通信连接于液相质量流量计和气相质量流量计。
作为本发明的进一步改进的技术方案，所述连接均采用船用防爆电缆。
作为本发明的进一步改进的技术方案，加注机可布置于船舶左舷、右舷、船首或船体中部。
本发明的有益效果
（1）LNG加注机上的加液枪和回***，同时接入被加注的燃料罐，操作方便快捷，取代现有的加注臂功能；
（2）本申请将放散***与回流***相结合，同时放散***与于进液***相结合，形成进液***与回液***的一个回路、进液***与放散***的进液放散管路的一个回路以及回流***与放散***的回流放散流路一个回路，共三个主回路，提高了加注机加注的安全性能；
（3）本发明加注效率高、外形结构紧凑、并可重复使用、节约成本；本发明不仅可用于LNG加注船，还可用于LNG加气趸船或LNG油/气加注趸船，使用范围广。
附图说明
图1 本申请的加注机的一种应用示意图；
图2 本申请的加注机的另一种应用示意图；
图3 本申请的加注机的装置的主视图；
图4 本申请的加注机的装置的俯视图；
图5 本申请的加注机的装置的右视图；
图6 本申请的加注机的控制***的电气示意图；
图7 本申请的加注机的管路***原理图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明的技术方案，下面结合附图1-7和实施例对其进行说明。
图中一号止回阀A1、二号止回阀A2、三号止回阀A3、加液枪回流口C1、回***C2、加液枪C3、回流口R1、放散口R2、进液口R3、一号截止阀V1、二号截止阀V2、液相质量流量计F1、气相质量流量计F2、一号安全阀PSV-1、二号安全阀PSV-2、一号低温紧急切断阀GV1、二号低温紧急切断阀GV2、一号温度传感器T1、二号温度传感器T2、一号压力传感器P1、二号压力传感器P2、电源板A11、安全栅A22、主板A33。
实施例
一种船用LNG加注机，包括进液***、回流***，进液***包括依次安装于进液管路上的进液口R3、一号截止阀V1、液相质量流量计F1、一号低温紧急切断阀GV1、一号温度传感器T1、一号压力传感器P1和加液枪C3；所述回流***包括依次安装于回流管路上的加液枪回流口C1、一号止回阀A1、二号压力传感器P2、二号截止阀V2、二号温度传感器T2以及回流口R1，其中进液***中的进液口R3、一号截止阀V1、液相质量流量计F1、低温紧急切断阀GV1、加液枪C3与回流***中的加液枪回流口C1、一号止回阀A1、二号压力传感器P2、二号截止阀V2、二号温度传感器T2以及回流口R1形成大冷却循环，其中进液口R3、回流口R1均连接位于加注机外的加注罐，加液枪C3和加液枪回流口C1在被加注船上的受注罐中相互连通，实现对LNG的大循环预冷；
所述进液***与回流***之间连接有辅助管路，辅助管路上设有二号低温紧急切断阀GV2；进液***的进液口R3、一号截止阀V1、液相质量流量计F1与二号低温紧急切断阀GV2以及回流***中的二号截止阀V2、二号温度传感器T2、和回流口R1，最后进入加注机外的加注罐，形成小冷却循环，实现对LNG的小循环预冷。
在加注机设备实施大循环预冷工作时，二号低温紧急切断阀GV2处于关闭状态，一号低温紧急切断阀GV1打开；在加注机设备实施小预冷循环预冷工作时，二号低温紧急切断阀GV2打开，一号低温紧急切断阀GV1关闭。
所述回流***还包括连接于回流管路的回气管路；所述回气管路一端为回***C2，回气管路上依次安装二号止回阀A2和气相质量流量计F2后，另一端连接于回流管路；所述回***C2连接被加注船上受注罐的气相管路，实现对被加注船的受注罐内的气态LNG的回收。当预冷后，准备加注时，加液枪C3连接被加注船舶上受注罐的液相管路，回***C2连接被加注船舶上的受注罐气相管路；被加注船舶上的受注罐内有部分气态的天然气，通过二号止回阀A2，经气相质量流量计F2、二号截止阀V2、二号温度传感器T2和回流口R1，回到加注罐内。
为了降低加注机工作的危险系数，还包括压力放散***；所述压力放散***包括一号安全阀PSV-1、二号安全阀PSV-2与放散口R2；所述一号安全阀PSV-1连接于辅助管路上的二号低温紧急切断阀GV2与进液***的进液管路之间，在二号紧急切断阀GV2处于切断状态下时，进液***与一号安全阀PSV-1、放散口R2之间形成进液***的放散管路；所述二号安全阀PSV-2连接于回流***，在二号紧急切断阀GV2处于切断状态下时，回流***与二号安全阀PSV-2、放散口R2之间形成回流***的放散管路；放散口R2与大气相通。
为了提高降压效率，还包括辅助泄压管路；辅助泄压管路包括三号止回阀A3；辅助泄压管路一端连接于进液***的一号低温紧急切断阀GV1与加液枪C3之间，另一端连接于二号低温紧急切断阀GV2与进液管路之间。辅助泄压管路还可以用于在一号低温紧急切断阀GV1和二号低温紧急切断阀GV2均切断的情况下加注机的泄压，LNG气体通过三号止回阀A3和一号安全阀PSV-1以及放散口R2进行泄压。
在本实施例中，所述的连接均为管路连接，所述的管路连接均为全焊透对接焊连接形式，所述管路连接管路的材质为304、 304L、316或 316L。
加注机采用控制***控制，所述控制***用于控制加注机的运行，包括防爆区电气控制设备和本安区电气控制设备，
其中防爆区电气控制设备包括防爆接线箱、防爆接线盒及防爆控制按钮盒；所述防爆接线箱由电源板A11、安全栅A22和主板A33组成；电源板A11连接主板A33，主板A33同时连接安全栅A22以及防爆接线盒，防爆接线盒连接防爆控制按钮盒、温度传感器以及压力传感器；
本安区电气控制设备包括通讯板、通信连接于通讯板的正面笔段码LCD显示屏以及反面笔段码LCD显示屏；通讯板连接于安全栅A22，又同时通信连接于液相质量流量计F1和气相质量流量计F2。
控制***的供电方式：1.220V供电方式：从外部安全区引入220V交流电源，通过小隔爆箱接入控制箱内开关电源上，由开关电源转出的5V给主板供电；
2.24V供电方式：从外部安全区引入24V直流电源，通过小隔爆型接入控制箱内端子排，通过DC-DC装置，把24V通过5V接入主板A33。
本安板上485（4）口用于与本安485设备通讯。
在本实施例中，控制***中所述连接均采用船用防爆电缆。
加注机可布置于船舶左舷、右舷、船首或船体中部。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种船用LNG加注机，包括进液***、回流***，进液***包括依次安装于进液管路上的进液口、一号截止阀、液相质量流量计、一号低温紧急切断阀、一号温度传感器、一号压力传感器和加液枪；所述回流***包括依次安装于回流管路上的加液枪回流口、一号止回阀、二号压力传感器、二号截止阀、二号温度传感器以及回流口，其中进液***中的进液口、一号截止阀、液相质量流量计、低温紧急切断阀、加液枪与回流***中的加液枪回流口、一号止回阀、二号压力传感器、二号截止阀、二号温度传感器以及回流口形成大冷却循环，其中进液口、回流口均连接位于加注机外的加注罐，加液枪和加液枪回流口在被加注船上的受注罐中相互连通，实现对LNG加注管路上设备的大循环预冷；
其特征在于，所述进液***与回流***之间连接有辅助管路，辅助管路上设有二号低温紧急切断阀；进液***的进液口、一号截止阀、液相质量流量计与二号低温紧急切断阀以及回流***中的二号截止阀、二号温度传感器和回流口，最后进入加注机外的加注罐，形成小冷却循环，实现对LNG加注管路上设备的小循环预冷；
还包括控制***，所述控制***用于控制加注机的运行，包括防爆区电气控制设备和本安区电气控制设备，
其中防爆区电气控制设备包括防爆接线箱、防爆接线盒及防爆控制按钮盒；所述防爆接线箱由电源板、安全栅和主板组成；电源板连接主板，主板同时连接安全栅以及防爆接线盒，防爆接线盒连接防爆控制按钮盒、温度传感器以及压力传感器；
本安区电气控制设备包括通讯板、通信连接于通讯板的正面笔段码LCD显示屏以及反面笔段码LCD显示屏；通讯板连接于安全栅，又同时通信连接于液相质量流量计和气相质量流量计。
2.根据权利要求1所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，所述回流***还包括连接于回流管路的回气管路；所述回气管路一端为回***，回气管路上依次安装二号止回阀和气相质量流量计后，另一端连接于回流管路；所述回***连接被加注船上受注罐的气相管路，实现对被加注船的受注罐内的气态天然气进行回收利用。
3.根据权利要求1所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，还包括压力放散***；所述压力放散***包括一号安全阀、二号安全阀与放散口；所述一号安全阀连接于辅助管路上的二号低温紧急切断阀与进液***的进液管路之间，在二号紧急切断阀处于切断状态下时，进液***与一号安全阀、放散口之间形成进液***的放散管路；所述二号安全阀连接于回流***，在二号紧急切断阀处于切断状态下时，回流***与二号安全阀、放散口之间形成回流***的放散管路；放散口与大气相通。
4.根据权利要求1所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，辅助泄压管路，辅助泄压管路包括三号止回阀，辅助泄压管路一端连接于进液***的一号低温紧急切断阀与加液枪之间，另一端连接于二号低温紧急切断阀与进液管路之间。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，所述的连接均为管路连接。
6.根据权利要求5所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，所述的管路连接均为全焊透对接焊连接形式。
7.根据权利要求5所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，所述管路连接管路的材质为304、304L、316或316L。
8.根据权利要求1所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，所述连接均采用船用防爆电缆。
9.根据权利要求1所述的一种船用LNG加注机，其特征在于，加注机可布置于船舶左舷、右舷、船首或船体中部。
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Assignee: CHANGJIANG SAMSUNG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU MODERN SHIPBUILDING TECHNOLOGY Ltd.

Contract record no.: X2020980000788

Denomination of invention: Marine liquefied natural gas (LNG) filling machine

Granted publication date: 20180724

License type: Exclusive License

Record date: 20200317

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