CN212951017U - 一种外置气相平衡***的单气室燃料罐及其运输船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外置气相平衡***的单气室燃料罐及其运输船，此型燃料罐包括双瓣罐和输料平衡单元，其中，双瓣罐，包括罐体和纵舱壁，纵舱壁设置于罐体的内腔中；输料平衡单元，包括平衡件和输料件，平衡件设置于罐体的顶部侧壁上，输料件设置于罐体内，且与平衡件配合相连；气相平衡管，设置于罐体外侧，且与平衡件配合相连；本实用新型中通过带孔的纵舱壁将双瓣燃料罐左右两腔室连通，通过设置的气相平衡管，和调整潜液泵及泵管的连接，减少了气室***的数量，大大降低了制造成本和维护难度。

Description

一种外置气相平衡***的单气室燃料罐及其运输船

技术领域

本实用新型涉及船用设备技术领域，尤其涉及一种外置气相平衡***的单气室燃料罐及其运输船。

背景技术

大型运输船的燃料罐，根据IGF/IGC规范要求，LNG(液化天然气)液体在燃料罐中最大的充装率为98％，燃料罐在船舶航行过程中，在产生15度的横倾，0.015L(L表示船体长度)纵倾时，两个双瓣罐内腔顶部局部位置将产生气穴。如果产生气穴，可能会导致燃料罐罐体内部压力增加，从而增加燃料罐的安全隐患。

现有技术中船用大型双瓣罐燃料罐分为左、右腔室且为独立腔室，左、右独立腔室的顶部各设有气室，用于集中燃料罐内挥发的气体，而所有从燃料舱出来的管线都要布置在气室上方，并配有压力仪表、液位仪表、温度仪表、安全阀等。气室上方的管道及仪表需要封闭的空间，并设通风装置，要求每小时换气30次(这个密闭空间称为TankConnectionSpace简称TCS)，两气室外各有一套TCS***，此气室***(带有TCS***的气室)用于解决燃料罐内的气穴现象，提高燃料罐的使用安全性。而此***占地大，造价高，距离远且操作不方便，且危险系数大。

而在独立腔室内各有一套深井泵，安装时泵的主机安装在燃料罐外，整个泵连同泵管直接吊装进燃料罐腔室中，此时泵管不能弯曲，因此C型燃料罐必须要安装两套深井泵及泵管，并且安装精度要求高，因此制造成本也随之大幅提高。

为此，申请号为：202020576964.1的中国专利，提出一种外置气相平衡***的单气室燃料罐，通过内置平衡结构(即气相平衡管)和潜液泵将现有的双气室***设计为单气室***，在解决气穴问题的同时，也大大降低了制造的成本。但是上述专利将气相平衡管内置的设计还存在如下问题：内置的气相平衡管及连接支撑结构会占用燃料罐的内腔空间，增加了LNG的晃荡；并且在船体倾斜时，气相平衡管的一端可能会浸入LNG，造成气相平衡管失效；再者，由于设置在罐内，难以对其进行维护。因而，需要对此问题进行解决。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有双瓣燃料罐存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种外置气相平衡***的单气室燃料罐，其目的在于通过减少气室***及输料泵来来简化燃料罐结构，降低制造成本，通过外置气相平衡管来降低维护难度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种外置气相平衡***的单气室燃料罐，此型燃料罐包括双瓣罐和输料平衡单元，其中，双瓣罐，包括罐体和纵舱壁，所述纵舱壁设置于所述罐体的内腔中；输料平衡单元，包括平衡件和输料件，所述平衡件设置于所述罐体的顶部侧壁上，所述输料件设置于所述罐体内，且与所述平衡件配合相连；气相平衡管，设置于所述罐体外侧，且与所述平衡件配合相连。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述罐体包括左罐体和右罐体，所述左罐体和右罐体的径向截面均呈大于半圆的C型，且二者的C型开口对称相连，形成整体，在所述罐体内部形成空腔。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述左罐体和右罐体的结构相同，所述左罐体的中部呈直筒状，且中部的两端呈球体状。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述纵舱壁安装于所述左罐体和右罐体的C型开口连接处，且位于所述空腔内，将所述空腔分隔成左腔室和右腔室，所述纵舱壁上开设有多个通孔。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述平衡件包括单气室***和集气包，所述单气室***设置于所述左罐体右罐体的C型顶部侧壁上，而所述集气包设置于所述右罐体左罐体的C型顶部，而所述气相平衡管将所述单气室***和集气包连通。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述单气室***和集气包均与所述空腔保持相通。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述输料件包括潜液泵和泵管，所述泵管一端连接于所述潜液泵的输出端，另一端连接并贯穿于所述单气室***，所述潜液泵位于所述左腔室和右腔室的C型底部。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：设置有所述集气包的所述右罐体左罐体中，所述泵管的中部贯穿所述通孔，其端部连接并贯穿于所述单气室***。

作为本实用新型所述外置气相平衡***的单气室燃料罐的一种优选方案，其中：所述气相平衡管通过支架可拆卸安装在所述罐体的顶部。

本实用新型要解决的另一个技术问题是提供一种安装有单气室***的燃料罐的运输船，其目的在于如何通过安装单气室***的燃料罐来简化船体燃料罐的结构，在降低成本的同时也降低使用风险和维护成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种运输船，其特征在于：安装有上述燃料罐。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中通过带孔的纵舱壁将双瓣燃料罐左右两腔室连通，通过设置的气相平衡管，和调整潜液泵及泵管的连接，减少了气室***的数量，大大降低了制造成本和维护难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的整体结构示意图。

图2为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的A面剖视结构示意图。

图3为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的径向中部平面结构示意图。

图4为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的罐体取消集气包结构示意图。

图5为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的罐体横向右侧倾斜15度平面示意图。

图6为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的罐体省略集气包且横向左侧倾斜15度平面示意图。

图7为本实用新型外置气相平衡***的单气室燃料罐的罐体纵向倾斜0.015倍船长示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1和3，为本实用新型第一个实施例，提供了一种外置气相平衡***的单气室燃料罐，此燃料罐包括双瓣罐100和输料平衡单元200，其中，双瓣罐100，包括罐体101和纵舱壁102，纵舱壁102设置于罐体101的内腔中；输料平衡单元200，包括平衡件201和输料件202，平衡件201设置于罐体101的顶部侧壁上，输料件202设置于罐体101内，且与平衡件201配合相连；气相平衡管300，设置于罐体101外侧，且与平衡件201配合相连。

其中，双瓣罐100为双体C型的罐体设计，用于承装LNG，其中罐体101为双瓣罐100的壳体部分，而纵舱壁102为罐体101内腔中的分隔板件，用于分隔罐体101的腔室，同时用于缓冲运输过程中，罐内存放的LNG燃料，减小运输时的振荡压力对罐体101侧壁产生的影响。而输料平衡单元200中的输料件201用于LNG的输送，平衡件202用于集中罐体101内挥发的LNG气体，进而方便平衡单侧罐内的气压。气相平衡管300为气相平衡***的一种优选方式，气相平衡管300配合平衡件202使用，使得双瓣罐100两侧罐体内的挥发气体汇聚相通，简化了气压平衡的结构，并保持燃料罐及承装的LNG在工作过程中的安全。

实施例2

参照图1～3，为本实用新型的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：罐体101包括左罐体101a和右罐体101b，左罐体101a和右罐体101b的径向截面均呈大于半圆的C型，且二者的C型开口对称相连，形成整体，内部形成空腔M。

左罐体101a和右罐体101b的形状相同，左罐体101a的中部呈直筒状，且中部的两端呈球体状。

纵舱壁102安装于左罐体101a和右罐体101b的C型开口连接处，且位于空腔M内，将空腔M分隔成左腔室M1和右腔室M2，纵舱壁102上开设有多个通孔102a。

相较于实施例1，进一步的，结合图2和3，罐体101由对称的左罐体101a和右罐体101b连接而成，左罐体101a和右罐体101b的整体形状和结构相同，径向截面成C型，二者相连后的径向截面呈“8”字型。其中纵舱壁102安装于左罐体101a和右罐体101b的C型开口连接处，且位于二者内腔的连接处，可焊接成一体，用于提高罐体101的支撑强度，并且提高了拼接后罐体101的空间利用率，在纵舱壁102的板面上开设多组通孔102a，可形状不一，通孔102a可均匀分布在板面上，用于将左腔室M1和右腔室M2连通，成为一个通腔，而位于空腔M内的LNG可自由穿过通孔102a，目的在于，当罐内的LNG产生振荡时，能够通过流动和纵舱壁102来减缓振荡对罐体101的压力。较佳的，还能够在罐体101的内腔及纵舱壁102的侧壁上增加用于承压和缓冲的桁材和扶强材。C型双体罐的设计具有强度高，放置更稳定，空间利用率更高的特点。

其余结构与实施例1的结构相同。

实施例3

参照图2～7，为本实用新型的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：平衡件201包括单气室***201a和集气包201b，单气室***201a设置于左罐体101a/右罐体101b的C型顶部侧壁上，而集气包201b设置于右罐体101b/左罐体101a的C型顶部，而气相平衡管300将单气室***201a和集气包201b连通。

单气室***201a和集气包201b均与空腔M保持相通。

输料件202包括潜液泵202a和泵管202b，泵管202b一端连接于潜液泵202a的输出端，另一端连接并贯穿于单气室***201a，潜液泵202a位于左腔室M1和右腔室M2的C型底部。

设置有集气包201b的右罐体101b/左罐体101a中，泵管202b的中部贯穿通孔102a，其端部连接并贯穿于单气室***201a。

气相平衡管203通过支架可拆卸安装在罐体101的顶部侧壁上。

相较于实施例2，进一步的，平衡件201中的单气室***201a用于调节和平衡罐体101内的气压，使得左罐体101a和右罐体101b内LNG能够被稳定输出；单气室***201a设置于左罐体101a或右罐体101b上均可，效果相同，例如，设置于左罐体101a的C型顶部侧壁上。而将被减少的气室***替换为集气包201b设置于右罐体101b的C型顶部侧壁上，需要说明的是，本方案中的集气包201b可以是向罐体101顶部突出的凸腔，主要用于收集罐内存在的气体，便于TCS***集中处理；罐体101倾斜过程中，罐内可能产生气穴，加之LNG存储过程中产生的蒸发气，导致罐体101a内部压力增加，左罐体101a内的气体汇集在左侧气室内，并被单气室***201a处理，而右罐体101b内的气体汇集在集气包201b中。而气相平衡管300用于将集气包201b和单气室***201a相连通，从而使得集气包201b内的气体能够被TCS***处理，进而保持左腔室M1和右腔室M2内的压力稳定。结合附图4、6和7，还需要说明的是，集气包201b可微型化或取消设置，在通过气相平衡管300换气时，提高换气频率来实现罐体101内压力平衡的效果。

具体的，结合图3，气相平衡管300通过支架可拆卸安装在双瓣罐100的顶部侧壁上，作用在于，相较于内置在罐体101内，气相平衡管300及其连接支撑结构不会占据燃料罐的内腔空间，可承装更多的LNG，并且减少罐内LNG与气相平衡管300的碰撞，可减少LNG因振荡产生的蒸发气；其次，在运输船转向时，船体会产生倾斜，安装的燃料罐随之倾斜，外置安装的气相平衡管300不会浸入LNG，不会发生失效的情况；再者，气相平衡管300位于燃料罐外，方便对其进行维护。通过支架可拆卸安装也便于气相平衡管300的安装和更换。为满足规范要求，即LNG燃料罐在船舶横倾15度时，如图4～6(图中的百分数表示罐腔容积的百分比)所示，以及纵倾0.015倍船长的情况下，如图7(图中L表示船长)所示，压力控制阀需设置在燃料罐最高点的位置。

更进一步的，输料件202中的潜液泵202a相比于现有技术中的深井泵具有更好的应用效果，用于罐内LNG的输送，连接于潜液泵202a输出端的泵管202b用于引流并导出LNG，在左罐体101a内，泵管202b以最短的距离连接并贯穿单气室***201a，以节省占据的空间，并提高输送的效率，而位于右罐体101b中的泵管202b则在弯折后贯穿纵舱壁102上的通孔102a连接并贯穿单气室***201a，弯折部分通过弯通等连接件连接，泵管202b贯穿单气室***201a后，与阀门或输料枪相连，再进行后续的输料控制。

其余结构与实施例2的结构相同。

实施例4

为本实用新型的第四个实施例，提出了一种运输船，此运输船安装有上述实施例的燃料罐。

本方案中的双瓣燃料罐，在将双气室***改为单气室***201a后，由于减小了一半数量的仪器、仪表和控制阀等，能够大大降低气室***的安装成本和控制难度；并且将双瓣燃料罐的内部连通，能够增加罐体101内空腔M的有效容积并减小罐体101的质量，进而可提高双瓣燃料罐的利用效率。在运输船上，将燃料罐内的LNG作为燃料，罐内LNG液体通过罐内的潜液泵202a输送到LNG蒸发器，将液态LNG进行汽化，作为燃料供运输船的主机、辅机和锅炉使用。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：包括，

双瓣罐（100），包括罐体（101）和纵舱壁（102），所述纵舱壁（102）设置于所述罐体（101）的内腔中；

输料平衡单元（200），包括平衡件（201）和输料件（202），所述平衡件（201）设置于所述罐体（101）的顶部侧壁上，所述输料件（202）设置于所述罐体（101）内，且与所述平衡件（201）配合相连；

气相平衡管（300），设置于所述罐体（101）外侧，且与所述平衡件（201）配合相连。

2.如权利要求1所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述罐体（101）包括左罐体（101a）和右罐体（101b），所述左罐体（101a）和右罐体（101b）的径向截面均呈大于半圆的C型，且二者的C型开口对称相连，形成整体，在所述罐体（101）内部形成空腔（M）。

3.如权利要求2所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述左罐体（101a）和右罐体（101b）的结构相同，所述左罐体（101a）的中部呈直筒状，且中部的两端呈球体状。

4.如权利要求2或3所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述纵舱壁（102）安装于所述左罐体（101a）和右罐体（101b）的C型开口连接处，且位于所述空腔（M）内，将所述空腔（M）分隔成左腔室（M1）和右腔室（M2），所述纵舱壁（102）上开设有多个通孔（102a）。

5.如权利要求4所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述平衡件（201）包括单气室***（201a）和集气包（201b），所述单气室***（201a）设置于所述左罐体（101a）/右罐体（101b）的C型顶部侧壁上，而所述集气包（201b）设置于所述右罐体（101b）/左罐体（101a）的C型顶部，所述气相平衡管（300）将所述单气室***（201a）和集气包（201b）连通。

6.如权利要求5所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述单气室***（201a）和集气包（201b）均与所述空腔（M）保持相通。

7.如权利要求5或6所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述输料件（202）包括潜液泵（202a）和泵管（202b），所述泵管（202b）一端连接于所述潜液泵（202a）的输出端，另一端连接并贯穿于所述单气室***（201a），所述潜液泵（202a）位于所述左腔室（M1）和右腔室（M2）的C型底部。

8.如权利要求7所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：设置有所述集气包（201b）的右罐体（101b）/左罐体（101a）中，所述泵管（202b）贯穿所述通孔（102a），其端部连接并贯穿于所述单气室***（201a）。

9.如权利要求4所述的外置气相平衡***的单气室燃料罐，其特征在于：所述气相平衡管（300）通过支架可拆卸安装在所述罐体（101）的顶部侧壁上。

10.一种运输船，其特征在于：安装有上述权利要求1~9任一所述的燃料罐。

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