一种船用LNG燃料罐箱系统的制作方法

一种船用lng燃料罐箱系统
技术领域
1.本发明涉及lng燃料存储技术领域，特别涉及一种船用lng燃料罐箱系统。


背景技术：

2.lng(液化天然气，liquefied nature gas)动力船舶发展十余年一直未有突破性发展，新建或改造的船舶长期处于停运状态，主要制约在lng燃料的供应。
3.在现有技术中，lng燃料罐式集装箱是固定在船舶上，在补充燃料时，需靠泊到专用沿岸加气站或水上加注趸船，通过以上基础设施的设备连接充装管路后，进行lng燃料的补给，但是，这样会导致lng燃料罐式集装箱的加注过程对接困难、管道长液源浪费大、充液时间长。


技术实现要素：

4.本发明提供一种船用lng燃料罐箱系统，解决了或部分解决了现有技术中lng燃料罐式集装箱的加注过程对接困难、管道长液源浪费大、充液时间长的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种船用lng燃料罐箱系统包括：罐箱组件，可拆卸式地设于船体上；充装气化撬，设于所述船体上；管路组件，一端可分离式地与所述罐箱组件连通，另一端与所述充装气化撬连通。
6.进一步地，所述罐箱组件包括：吊装框架；罐体，设于所述吊装框架内；冷箱，设于吊装框架内，并与所述罐体连接，所述冷箱上开设有与所述管路组件连通的第一接口、第二接口和第三接口；第一气相管，设于所述冷箱内，并与所述罐体的顶部和所述第一接口连通；第一输送管，设于所述冷箱内，所述第一输送管的一端与所述罐体的顶部连通，另一端与所述罐体的底部连通；第二输送管，设于所述冷箱内，并与所述第一输送管和所述第二接口连通；第三输送管，设于所述冷箱内，并与所述罐体的底部和所述第三接口连通。
7.进一步地，所述冷箱上开设有第一放散口、第一吹扫口和第一排污口，所述罐箱组件还包括：至少一个溢流管，设于所述冷箱内，并与所述罐体连通，所述溢流管上设有第一温度检测器；检测管，设于所述冷箱内，所述检测管的一端与所述罐体的顶部连通，另一端与所述罐体的底部连通，所述检测管上设有压力检测器和液位检测器。第一放散管，设于所述冷箱内，所述第一放散管的一端与所述第一气相管、所述第二输送管和所述第三输送管连通，另一端与所述第一放散口连通；第一吹扫管，设于所述冷箱内，所述第一吹扫管的一端与所述第一气相管、所述第二输送管和所述第三输送管连通，另一端与所述第一吹扫口连通；第一排污管，设于所述冷箱内，并与所述第一放散管连通；第二排污管，与所述第一排污口连通。
8.进一步地，所述管路组件包括：第一管，一端与所述第一接口连通，另一端与所述充装气化撬连通；第二管，一端与所述第二接口连通，另一端与所述充装气化撬连通；第三管，一端与所述第三接口连通，另一端与所述充装气化撬连通。
9.进一步地，所述充装气化撬包括：箱体，开设有第四接口、第五接口、第六接口和供
气口，所述第四接口与所述第一管连通，所述第五接口与所述第二管连通，所述第六接口与所述第三管连通；汽化器，设于所述箱体内；第四输送管，设于所述箱体内，所述第四输送管一端与所述汽化器连通，另一端与所述第四接口连通；第五输送管，设于所述箱体内，所述第五输送管一端与所述汽化器连通，另一端与所述第五接口连通；第六输送管，设于所述箱体内，所述第六输送管一端与所述汽化器连通，另一端与所述第六接口连通；第七输送管，设于所述箱体内，所述第七输送管一端与所述汽化器连通，另一端与所述供气口连通，所述第七输送管上设有缓冲罐。
10.进一步地，所述箱体上开设有第七接口和第八接口；所述充装气化撬还包括：第二气相管，设于所述箱体内，所述第二气相管一端与所述第七接口连通，另一端与所述第四输送管连通；第八输送管，设于所述箱体内，所述第八输送管一端与所述第八接口连通，另一端与所述第五输送管连通。
11.进一步地，所述箱体上开设有第二放散口、第二吹扫口和第二排污口；所述充装气化撬还包括：第二放散管，设于所述箱体内，所述第二放散管一端与所述第二放散口连通，另一端与所述第四输送管、所述第五输送管、所述第六输送管、所述第七输送管、所述第二气相管和所述第八输送管连通；第二吹扫管，设于所述箱体内，所述第二吹扫管一端与所述第二吹扫口连通，另一端与所述第二气相管、所述第八输送管和所述第七输送管连通；至少一个第三排污管，与所述第二排污口连通。
12.进一步地，所述第一气相管、所述第一输送管、所述第三输送管、所述第四输送管、所述第五输送管、所述第六输送管、所述第七输送管、所述第二气相管和所述第八输送管上均设有气动控制阀；所述船用lng燃料罐箱系统还包括与所述气动控制阀连通的充装控制阀组。
13.进一步地，所述充装气化撬还包括：调节管，设于所述箱体内，所述调节管一端与所述第四输送管连通，另一端与所述第六输送管连通，所述调节管上设有压力调节阀。
14.进一步地，所述箱体上开设有循环水进口和循环水出口；所述充装气化撬还包括：第一水管，设于所述箱体内，所述第一水管一端与所述循环水进口连通，另一端与所述汽化器连通；第二水管，设于所述箱体内，所述第二水管一端与所述循环水出口连通，另一端与所述汽化器连通。
15.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
16.由于罐箱组件可拆卸式地设于船体上，充装气化撬设于船体上，管路组件一端可分离式地与罐箱组件连通，另一端与罐箱组件连通，所以，当罐箱组件内的lng燃料使用完毕时，将管路组件由罐箱组件上拆卸下来，即可将罐箱组件吊走，再将装满lng燃料的罐箱组件吊装至船体上，管路组件与装满lng燃料的罐箱组件连通，即可将lng燃料输送至充装气化撬，由充装气化撬输送给需要用气的设备，可以在船舶停靠卸货时完成换装作业，无需加注等待时间，燃料供应快捷。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的船用lng燃料罐箱系统的结构示意图；
18.图2为图1中船用lng燃料罐箱系统的工艺流程图。
具体实施方式
19.参见图1，本发明实施例提供的一种船用lng燃料罐箱系统包括：
20.罐箱组件1可拆卸式地设于船体上。
21.充装气化撬2设于船体上。
22.管路组件3一端可分离式地与罐箱组件1连通，另一端与充装气化撬2连通。
23.管路组件3可分离式地与充装气化撬2连通，当管路组件3损坏时，以便于进行更换。
24.本技术具体实施方式由于罐箱组件1可拆卸式地设于船体上，充装气化撬2设于船体上，管路组件3一端可分离式地与罐箱组件1连通，另一端与罐箱组件1连通，所以，当罐箱组件1内的lng燃料使用完毕时，将管路组件3由罐箱组件1上拆卸下来，即可将罐箱组件1吊走，再将装满lng燃料的罐箱组件1吊装至船体上，管路组件3与装满lng燃料的罐箱组件1连通，即可将lng燃料输送至充装气化撬2，由充装气化撬2输送给需要用气的设备，可以在船舶停靠卸货时完成换装作业，无需加注等待时间，燃料供应快捷。
25.在一些实施例中，也可以不将罐箱组件1由船体上吊走，而直接通过充装气化撬2和管路组件3直接想罐箱组件1内进行充装lng燃料。
26.参见图2，在一些实施例中，罐箱组件1包括：吊装框架1-1、罐体1-2、冷箱1-3、第一气相管1-4、第一输送管1-5、第二输送管1-6和第三输送管1-7。
27.罐体1-2设于吊装框架1-1内，通过吊装框架1-1支持罐体1-2。在本实施方式中，罐体1-2采用双层不锈钢材质，以实现高真空多层绝热，用于存储lng燃料。
28.冷箱1-3设于吊装框架1-1内，并与罐体1-2连接，冷箱1-3上开设有与管路组件3连通的第一接口1-31、第二接口1-32和第三接口1-33，通过吊装框架1-1支撑冷箱1-3。
29.第一气相管1-4设于冷箱1-3内，并与罐体1-2的顶部和第一接口1-31连通。
30.第一输送管1-5设于冷箱1-3内，第一输送管1-5的一端与罐体1-2的顶部连通，另一端与罐体1-2的底部连通。
31.第二输送管1-6设于冷箱1-3内，并与第一输送管1-5和第二接口1-32连通。
32.第三输送管1-7设于冷箱1-3内，并与罐体1-2的底部和第三接口1-33连通。第三输送管1-7上设有第二温度检测器，用于检测输送的lng燃料的温度。
33.在一些实施例中，当要供气时，罐体1-2的底部将lng燃料通过第一输送管1-5、第二输送管1-6、第二接口1-32和管路组件3输送至充装气化撬3，充装气化撬3将lng燃料气化，再通过管路组件3、第一接口1-31和第一气相管1-4送入罐体1-2内，保证罐体1-2内的压力满足要求。罐体1-2的底部将lng燃料通过第三输送管1-7、第三接口1-33和管路组件3输送至充装气化撬3，充装气化撬3将lng燃料气化后，送至船舶需要燃料的设备。
34.在一些实施例中，当罐体1-2内的lng燃料用完，由船体上拆卸下来，并运输至岸上充气站时，通过第二接口1-32、第二输送管1-6和第一输送管1-5向罐体1-2加注lng燃料，此时，外界的增压设备通过第三接口1-32和第三输送管1-6向罐体1-2进行增压。
35.在一些实施例中，通过冷箱1-3容纳第一气相管1-4、第一输送管1-5、第二输送管1-6和第三输送管1-7，可以防止泄露的lng燃料对罐体1-2产生低温损伤，同时，也防止泄露的lng燃料在船上扩散，保证安全。
36.在一些实施例中，冷箱1-3上开设有第一放散口1-34、第一吹扫口1-35和第一排污
口1-36。
37.罐箱组件1还包括：检测管1-9、第一放散管1-10、第一吹扫管1-11、第一排污管1-12、第二排污管1-13和至少一个溢流管1-8。
38.至少一个溢流管1-8设于冷箱1-3内，并与罐体1-2连通，溢流管1-8上设有第一温度检测器。当向罐体1-2供给lng燃料时，lng燃料进入罐体1-2，在充装一定时间后，lng燃料会流入溢流管1-8，而lng燃料的温度较低，当第一温度检测器检测到溢流管1-8上的温度达到设定阈值时，表明罐体1-2内的lng燃料达到设定液位，则不再向罐体1-2共计lng燃料，避免充装lng燃料过度。
39.当溢流管1-8的数目为多个时，多个溢流管1-8由上至下间隔设于罐体1-2上，以检测罐体1-2不同的充装量。
40.检测管1-9设于冷箱1-3内，检测管1-9的一端与罐体1-2的顶部连通，另一端与罐体1-2的底部连通，检测管1-9上设有压力检测器和液位检测器，用于检测罐体1-2内的压力和液位是否满足要求。
41.第一放散管1-10设于冷箱1-3内，第一放散管1-10的一端与第一气相管1-4、第二输送管1-6和第三输送管1-7连通，另一端与第一放散口1-34连通。当船用lng燃料罐箱系统内的压力超过设定阈值时，通过第一放散管1-10和第一放散口1-34进行放散，以保证船用lng燃料罐箱系统内的压力满足要求，避免出现安全事故。而第一放散口1-34连通有连通管1-14，以将放散的气体输送至设定位置，保证安全。
42.第一吹扫管1-11设于冷箱1-3内，第一吹扫管1-11的一端与第一气相管1-4、第二输送管1-6和第三输送管1-7连通，另一端与第一吹扫口1-35连通。当要对罐体1-2进行充装lng燃料时，外界的惰性气体通过第一吹扫口1-35、第一吹扫管1-11向第一气相管1-4、第二输送管1-6和第三输送管1-7通入惰性气体，对第一气相管1-4、第二输送管1-6和第三输送管1-7进行吹扫，以避免第一气相管1-4、第二输送管1-6和第三输送管1-7内有空气或残留的lng燃料。
43.第一排污管1-12设于冷箱1-3内，并与第一放散管1-10连通，用于排除第一放散管1-10内的污物。
44.第二排污管1-13与第一排污口1-36连通，用于排除冷箱1-3内的污物。
45.在一些实施例中，管路组件3包括：第一管3-1、第二管3-2和第三管3-3。
46.第一管3-1一端与第一接口1-31连通，另一端与充装气化撬2连通，用于连通罐体1-2和充装气化撬2。
47.第二管3-2一端与第二接口1-32连通，另一端与充装气化撬2连通，用于连通罐体1-2和充装气化撬2。
48.第三管3-3一端与第三接口1-33连通，另一端与充装气化撬2连通，用于连通罐体1-2和充装气化撬2。
49.在本实施例中，第一管3-1、第二管3-2和第三管3-3均为金属软管，以便于布置。
50.在一些实施例中，充装气化撬2包括：箱体2-1、汽化器2-2、第四输送管2-3、第五输送管2-4、第六输送管2-5和第七输送管2-6。
51.箱体2-1开设有第四接口2-11、第五接口2-12、第六接口2-13和供气口2-14，第四接口2-11与第一管3-1连通，第五接口2-12与第二管3-2连通，第六接口2-13与第三管3-3连
通。箱体2-1上开设有通风进口2-22和通风出口2-23，用于对箱体2-1内部进行换气。
52.汽化器2-2设于箱体2-1内。在本实施方式中，汽化器2-2采用水浴式，集增压器和气化器一体，体积小，可以将lng燃料稳定气化。
53.第四输送管2-3设于箱体2-1内，第四输送管2-3一端与汽化器2-2连通，另一端与第四接口2-11连通。
54.第五输送管2-4设于箱体2-1内，第五输送管2-4一端与汽化器2-2连通，另一端与第五接口2-12连通。
55.第六输送管2-5设于箱体2-1内，第六输送管2-5一端与汽化器2-2连通，另一端与第六接口2-13连通。
56.第七输送管2-6设于箱体2-1内，第七输送管2-6一端与汽化器2-2连通，另一端与供气口2-14连通，第七输送管2-6上设有缓冲罐2-70。
57.在本实施例中，当要进行供气时，罐体1-2的底部将lng燃料通过第一输送管1-5、第二输送管1-6、第二接口1-32、第二管3-2、第五接口2-12和第五输送管2-4输送至汽化器2-2，汽化器2-2将lng燃料气化，再通过第四输送管2-3、第四接口2-11、第一管3-1、第一接口1-31和第一气相管1-4送入罐体1-2内，保证罐体1-2内的压力满足要求。罐体1-2的底部将lng燃料通过第三输送管1-7、第三接口1-33、第三管3-3、第六接口2-13、第六输送管2-5输送至汽化器2-2，汽化器2-2将lng燃料气化后，通过第七输送管2-6、缓冲罐2-70和供气口2-14送至船舶需要燃料的设备。
58.在本实施例中，箱体2-1上开设有第七接口2-15和第八接口2-16。
59.充装气化撬2还包括：第二气相管2-7和第八输送管2-8。
60.第二气相管2-7设于箱体2-1内，第二气相管2-7一端与第七接口2-15连通，另一端与第四输送管2-3连通。
61.第八输送管2-8设于箱体2-1内，第八输送管2-8一端与第八接口2-16连通，另一端与第五输送管2-4连通。
62.在一些实施例中，当罐体1-2内的lng燃料用完，需要在船体进行充装时，外界的lng燃料通过第八接口2-16、第八输送管2-8、第五输送管2-4、第五接口2-12、第二管3-2、第二接口1-32、第二输送管1-6和第一输送管1-5向罐体1-2加注lng燃料。此时，部分lng燃料通过第五输送管2-4送至汽化器2-2内，汽化器将lng燃料气化后依次通过第六输送管2-5、第六接口2-13、第三管3-3、第三接口1-32和第三输送管1-6向罐体1-2进行增压。而第七接口2-15依次通过第二气相管2-7、第四输送管2-3、第四接口2-11、第一管3-1、第一接口1-31与第一气相管1-4连通，保证了罐体1-2内的压力平衡。
63.在一些实施例中，箱体2-1上开设有第二放散口2-17、第二吹扫口2-18和第二排污口2-19。
64.充装气化撬2还包括：第二放散管2-9、第二吹扫管2-10和至少一个第三排污管2-30。
65.第二放散管2-9设于箱体2-1内，第二放散管2-9一端与第二放散口2-17连通，另一端与第四输送管2-3、第五输送管2-4、第六输送管2-5、第七输送管2-6、第二气相管2-7和第八输送管2-8连通。当船用lng燃料罐箱系统内的压力超过设定阈值时，通过第二放散管2-9和第二放散口2-17进行放散，以保证船用lng燃料罐箱系统内的压力满足要求，避免出现安
全事故。而第二放散口2-17与连通管1-14连通，以将放散的气体输送至设定位置，保证安全。
66.第二吹扫管2-10设于箱体2-1内，第二吹扫管2-10一端与第二吹扫口2-18连通，另一端与第二气相管2-7、第八输送管2-8和第七输送管2-6连通。当要通过充装气化撬3对罐体1-2进行充装lng燃料时，外界的惰性气体通过第二吹扫管2-10、第二吹扫管2-18向第二气相管2-7、第八输送管2-8和第七输送管2-6通入惰性气体，对第二气相管2-7、第八输送管2-8和第七输送管2-6进行吹扫，以避免第二气相管2-7、第八输送管2-8和第七输送管2-6内有空气或残留的lng燃料。
67.至少一个第三排污管2-30与第二排污口2-19连通，用于排除箱体2-1内的污物。
68.在一些实施例中，第一气相管1-4、第一输送管1-5、第三输送管1-7、第四输送管2-3、第五输送管2-4、第六输送管2-5、第七输送管2-6、第二气相管2-7和第八输送管2-8上均设有气动控制阀4，通过气动控制阀4控制第一气相管1-4、第一输送管1-5、第三输送管1-7、第四输送管2-3、第五输送管2-4、第六输送管2-5、第七输送管2-6、第二气相管2-7和第八输送管2-8的通断。
69.船用lng燃料罐箱系统还包括与气动控制阀4连通的充装控制阀组5，通过充装控制阀组5控制气动控制阀的开闭。在本实施方式，充装控制阀组5通过压缩气体控制气动控制阀4的开闭。
70.在一些实施例中，充装气化撬2还包括：调节管2-40。
71.调节管2-40设于箱体2-1内，调节管2-40一端与第四输送管2-3连通，另一端与第六输送管2-5连通，调节管2-40上设有压力调节阀2-41，通过压力调价发2-41的开闭，已实现调节管2-40与第四输送管2-3和第六输送管2-5的通断，以保证压力平衡。
72.在一些实施例中，箱体2-1上开设有循环水进口2-20和循环水出口2-21。
73.充装气化撬2还包括：第一水管2-50和第二水管2-60。
74.第一水管2-50设于箱体2-1内，第一水管2-50一端与循环水进口2-20连通，另一端与汽化器2-2连通。
75.第二水管2-60设于箱体2-1内，第二水管2-60一端与循环水出口2-21连通，另一端与汽化器2-2连通。
76.在本实施例中，当要对lng燃料进行气化时，外界的循环水通过循环水进口2-20和第一水管2-50进入汽化器2-2内，与lng燃料进行换热，以使lng燃料气化，而换热后的循环水依次通过第二水管2-60和循环水出口2-21排出。
77.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。