本发明涉及船舶燃料输送,特别涉及一种船用lng燃料舱供应系统及其控制方法。
背景技术:
1、航运业是耗能大户,而目前我国船舶清洁燃料使用率极低,大力推进船舶使用液化天然气(lng)作为燃料既是大气污染物治理的需求,也是我国能源结构调整的需要。目前,lng动力船舶通常设置一定容积的lng储罐,lng主要以液态形式储存在lng储罐内。
2、lng动力船舶中的船用燃料罐一般分为固定式燃料罐和可移动式燃料罐两种形式,主要用于加注、存储lng燃料,储罐与船用相变供气装置之间通过管道连接输送lng。
3、目前,现有船用lng燃料罐一般单个布置在船上,而采用多个燃料罐的供应系统中,存在供应管路较为复杂且容易发生泄露风险,因此,目前的船用lng燃料舱的管道布置也于不便于可移动式燃料罐的使用,需要进一步完善。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种船用lng燃料舱供应系统及其控制方法,以解决现有技术中的船用lng燃料罐存在供应管路较为复杂且不便于可移动式燃料罐的使用的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明提供一种船用lng燃料舱供应系统及其控制方法。
3、本发明的一个方面提供一种船用lng燃料舱供应系统,包括:
4、加注单元,设有液相加注口和气相加注口;
5、气化单元,用于气化燃料,所述气化单元的出口用于与发动机连接;
6、燃料单元,所述燃料单元包括燃料罐,所述燃料罐用于储存燃料,所述燃料罐设有第一液相口和气相口;
7、第一汇流管和第一控制阀,所述第一液相口与所述液相加注口之间通过所述第一汇流管连通,以使所述加注单元的液体可以流向所述第一液相口,所述第一控制阀设置在第一汇流管上,被配置为控制第一汇流管的导通与截止;
8、第二汇流管和第二控制阀,所述气相口与所述气相加注口之间通过所述第二汇流管连通,所述第二控制阀设置在第二汇流管上,被配置为控制第二汇流管的导通与截止;
9、第三汇流管和第三控制阀,所述第一液相口与所述气化单元的进口之间通过所述第三汇流管连通,以使所述燃料罐的液体可以流向所述气化单元,所述第三控制阀设置在第三汇流管上,被配置为控制第三汇流管的导通与截止;
10、第四汇流管和第四控制阀,所述气相口与所述气化单元的进口之间通过所述第四汇流管连通,所述第四控制阀设置在第四汇流管上,被配置为控制第四汇流管的导通与截止。
11、在其中一个实施例中,所述燃料罐还设有第二液相口,所述第二液相口在所述燃料罐内的液位高度高于所述第一液相口;
12、所述第二液相口通过所述第一汇流管与所述液相加注口连通,所述加注单元的液体能够流向所述燃料罐内。
13、在其中一个实施例中,所述燃料单元还包括第一管路、第一支路和第二支路,所述第一液相口通过所述第一支路和所述第一管路与所述第一汇流管路和所述第三汇流管路连通,所述第二液相口通过所述第二支路和第一管路与所述第一汇流管连通。
14、在其中一个实施例中,所述燃料单元包括:
15、第五控制阀,设置在所述第一支路上,被配置为控制所述第一支路的导通与截止;
16、第六控制阀,设置在所述第二支路上,被配置为控制所述第二支路的导通与截止;
17、第七控制阀,设置在所述第一管路上,被配置为控制所述第一管路的导通与截止。
18、在其中一个实施例中,所述燃料单元还包括:
19、第三支路,所述燃料罐还设有测满口,所述测满口与所述第三支路相连;
20、温度检测器,设置在所述第三支路上,用于检测所述第三支路的管路温度,所述第一控制阀能相应于所述温度检测器。
21、在其中一个实施例中,还包括增压器,所述增压器的进液端通过所述第三汇流管连通至所述第一液相口,以接收所述燃料罐输送的燃料,所述增压器的出气端与所述气相口接通,以使经所述增压器气化后的燃料输送至所述燃料罐内;
22、还包括第八控制阀,连接在所述增压器的进液端与所述第三汇流管之间,被配置为控制所述增压器的进液端与所述第三汇流管之间的导通与截止。
23、在其中一个实施例中,所述燃料单元还包括压力检测器,所述压力检测器设置在所述燃料罐上,用于检测所述燃料罐内的压力,所述第八控制阀能响应于所述压力检测器。
24、在其中一个实施例中,所述燃料单元还包括:
25、第二管路和第九控制阀,所述第二管路与所述气相口相连,所述第二管路与所述第二汇流管和所述第四汇流管接通,所述第九控制阀设置在所述第二管路上,被配置为控制所述第二管路的导通与截止。
26、在其中一个实施例中,所述燃料罐的数量至少为两个,各所述燃料罐可分别通过所述加注单元加注燃料,并分别向所述气化单元供应燃料。
27、本发明的另一个方面提供一种船用lng燃料舱供应系统的控制方法,所述船用lng燃料舱供应系统的控制方法应用于上述任一实施例所述的船用lng燃料舱供应系统中,所述船用lng燃料舱供应系统具有加注燃料模式和供应燃料模式,所述控制方法包括:
28、在所述加注燃料模式下,所述液相加注口通过所述第一汇流管与所述第一液相口导通,所述气相加注口通过所述第二汇流管与所述气相口导通,所述第三汇流管及所述第四汇流管截止;
29、在所述供应燃料模式,所述第一液相口通过所述第三汇流管与所述气化单元的进口导通,所述气相口通过所述第四汇流管与所述气化单元的进口导通,所述第一汇流管和所述第二汇流管截止。
30、在其中一个实施例中,所述船用lng燃料舱供应系统还包括气相燃料供应模式,所述控制方法包括:
31、在所述气相燃料供应模式下,所述气相口通过所述第四汇流管与所述气化单元的进口导通,所述第一汇流管、所述第二汇流管和第三汇流管截止。
32、有益效果:
33、本技术公开一种船用lng燃料舱供应系统及其控制方法,船用lng燃料舱供应系统包括加注单元、气化单元、燃料单元、第一汇流管和第一控制阀、第二汇流管和第二控制阀、第三汇流管和第三控制阀以及第四汇流管和第四控制阀。其中,燃料单元包括燃料罐,用于储存燃料。燃料罐设有第一液相口和气相口,分别用于液体的进出和气体的平衡。加注单元作为燃料补给的部分,包括液相加注口和气相加注口,通过第一汇流管连接燃料罐的第一液相口与加注单元的液相加注口,当第一控制阀打开时,可以将加注单元中的液态燃料直接注入燃料罐中,而且,通过第二汇流管连接燃料罐的气相口与加注单元的气相加注口,用于平衡燃料罐内外的气相压力;气化单元用于将液态lng转化为气态,以符合发动机的使用需求,将燃料罐中的液态lng输送到气化单元进行气化,通过设置第三汇流管连通第一液相口与气化单元的进口,在第三控制阀打开的情况下,可以将燃料罐中的液态燃料输送到气化单元进行气化,并且,通过设置第四汇流管连通气相口与气化单元的进口,可以将燃料罐的气相空间与气化单元连通,燃料罐内的燃料由于温度和压力状态改变而产生的闪蒸气还可以及时通过气相口输送至气化单元中,提高船用lng燃料舱供应系统的使用安全性。这样一来,燃料罐设置的第一液相口既可以通过与第一汇流管连通而作为储存燃料的进液口,又可以通过与第三汇流管连通进而作为向气化单元供给燃料的出液口,燃料罐设置的气相口也可通过第四汇流管与气化单元的进口连通进而将燃料罐内的闪蒸气输送至气化单元。这样可以减少在燃料罐上开设多个连接口和连接管道,有效减少管路的复杂性;相比于现有技术而言,本技术简化了燃料罐上开设多个接口的技术方案,并进一步简化了燃料供应和加注的管路,可以降低在使用移动式燃料罐时,由于需要拆卸和安装多个接口和管路引起的泄露风险,提高了使用船用lng燃料舱供应系统的安全性和稳定性。
1.一种船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,所述燃料罐还设有第二液相口,所述第二液相口在所述燃料罐内的液位高度高于所述第一液相口;
3.根据权利要求2所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,所述燃料单元还包括第一管路、第一支路和第二支路,所述第一液相口通过所述第一支路和所述第一管路与所述第一汇流管路和所述第三汇流管路连通,所述第二液相口通过所述第二支路和第一管路与所述第一汇流管连通。
4.根据权利要求3所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,所述燃料单元包括:
5.根据权利要求1所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,所述燃料单元还包括:
6.根据权利要求1所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,所述燃料单元还包括压力检测器,所述压力检测器设置在所述燃料罐上,用于检测所述燃料罐内的压力,所述第八控制阀能响应于所述压力检测器。
8.根据权利要求1所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,所述燃料单元还包括:
9.根据权利要求1至8任一项所述的船用lng燃料舱供应系统,其特征在于,
10.一种船用lng燃料舱供应系统的控制方法,其特征在于,所述船用lng燃料舱供应系统的控制方法应用于上述权利要求1至9任一项所述的船用lng燃料舱供应系统中,所述船用lng燃料舱供应系统具有加注燃料模式和供应燃料模式,所述控制方法包括:
11.根据权利要求10所述的船用lng燃料舱供应系统的控制方法,其特征在于,所述船用lng燃料舱供应系统还包括气相燃料供应模式,所述控制方法包括:
