Система и способ подачи топливного газа корабля



Система и способ подачи топливного газа корабля
Система и способ подачи топливного газа корабля
Система и способ подачи топливного газа корабля
Система и способ подачи топливного газа корабля

 


Владельцы патента RU 2607893:

ДЭУ ШИПБИЛДИНГ ЭНД МАРИН ИНДЖИНИРИНГ КО., ЛТД. (KR)

Изобретение относится к судовым энергетическим установкам и может быть использовано для подачи топливного газа. Система подачи топливного газа корабля содержит двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ. Топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, хранится в резервуаре топливного газа. Двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля. Резервуар топливного газа расположен в продольном направлении корабля. Достигается возможность эффективного использования корабельного пространства при минимизации длины линии подачи топливного газа. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе и способу подачи топливного газа корабля, а более конкретно к расположению заправочного трубопровода, вентиляционного стояка, отсека подачи топливного газа и резервуара топливного газа в системе подачи топливного газа, которая подает сжиженный природный газ к двигателю корабля.

Уровень техники

В последние годы в связи с повышением внимания к загрязнению внешней среды вследствие того, что в выхлопных газах, образующихся во время сжигания сырой нефти, морского дизельного топлива (МДТ) и им подобных, используемых в качестве топлива для различных корабельных двигателей, были ужесточены правила, касающиеся корабельных двигателей, использующих сырую нефть и ей подобное в качестве топлива, вызвав тем самым увеличение расходов на удовлетворение этим правилам.

Соответственно, было предложено и получило развитие создание кораблей, использующих чистое газовое топливо, такое как сжиженный природный газ (СПГ), сжиженный нефтяной газ (СНГ), сжатый природный газ (КПГ) или диметиловый эфир (ДМЕ), в дополнение к предотвращению или минимизации использования нефтяного топлива, такого как сырая нефть или MДТ.

В частности, двигатель с электронным управлением подачей газа М-типа (MEGI) использует в качестве топлива сжиженный природный газ и, для того чтобы добиться требуемого высокого давления подачи газа (200~300 бар), включает в себя насос высокого давления и испаритель высокого давления.

Топливный газ обычно хранится в сжиженном состоянии при низкой температуре. Резервуар топливного газа имеет больший размер и больший вес, чем резервуары дизельного топлива. Для того чтобы подавать топливный газ из резервуара топливного газа к двигателю, требуется насос высокого давления и испаритель высокого давления. Эти устройства расположены в отсеке подачи топливного газа (ОПТГ). Таким образом, для того чтобы достичь эффективного использования корабельного пространства, важным моментом является определить на корабле подходящие расположения резервуара топливного газа и отсека подачи топливного газа.

Кроме того, корабль оборудован заправочным трубопроводом, который принимает топливный газ, и вентиляционным стояком, который действует в качестве вентиляционного отверстия, через которое испаряющийся газ в случае крайней необходимости разряжается из резервуара топливного газа и отсека подачи топливного газа. Поскольку заправочный трубопровод действует как устройство для приема топливного газа, а через вентиляционный стояк происходит разрядка испаряющегося газа, то оба устройства подвержены риску взрыва. Поэтому на корабле важно определить подходящие расположения заправочного трубопровода и вентиляционного стояка с тем, чтобы облегчить подачу топливного газа при одновременном уменьшении риска взрыва.

Описание изобретения

Техническая проблема

Варианты исполнения настоящего изобретения обеспечивают систему подачи топливного газа и способ загрузки на корабль, в котором резервуар топливного газа и отсек подачи топливного газа расположены таким образом, чтобы можно было эффективно использовать корабельное пространство при минимизации длины линии подачи топливного газа, и в котором заправочный трубопровод и вентиляционный стояк расположены таким образом, чтобы облегчить подачу топливного газа при одновременном уменьшении риска взрыва.

Техническое решение

В соответствии с одним объектом настоящего изобретения система подачи топливного газа корабля включает в себя двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ; и резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, при этом двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя.

В частности, резервуар топливного газа может быть расположен в продольном направлении корабля.

Кроме того, корабль может быть судном-контейнеровозом.

Далее, резервуар топливного газа может быть расположен на первой палубе, а вторая палуба может быть расположена выше резервуара топливного газа, чтобы позволить загрузку контейнера на вторую палубу.

Далее, система подачи топливного газа может дополнительно включать в себя отсек подачи топливного газа, который включает в себя оборудование для подачи топливного газа в двигатель после сжатия топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа.

Далее, отсек подачи топливного газа может содержать линию подачи топливного газа, передающую хранящийся в резервуаре топливного газа топливный газ в двигатель, насос высокого давления, выполняющий сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и нагреватель, нагревающий сжатый топливный газ.

Далее, отсек подачи топливного газа может быть расположен выше отсека двигателя.

В соответствии с другим объектом настоящего изобретения способ подачи топливного газа корабля, включает в себя сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, с тем, чтобы удовлетворить требования, предъявляемые к двигателю; нагрев сжатого топливного газа и подачу нагретого газа в двигатель, при этом двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя.

В частности, резервуар топливного газа может быть расположен в продольном направлении корабля.

Кроме того, корабль может быть судном-контейнеровозом.

Далее, резервуар топливного газа может быть расположен на первой палубе, а вторая палуба может быть расположена выше резервуара топливного газа, чтобы позволить загрузку контейнера на вторую палубу.

В соответствии со следующим объектом настоящего изобретения система подачи топливного газа корабля включает в себя двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ; первый резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель; и отсек подачи топливного газа, включающий в себя оборудование для сжатия топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и подачи сжатого топливного газа в двигатель, при этом двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя.

В частности, отсек подачи топливного газа расположен около первого резервуара топливного газа.

В дополнение, система подачи топливного газа корабля может дополнительно содержать второй резервуара топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, при этом отсек подачи топливного газа может быть расположен между первым резервуаром топливного газа и вторым резервуаром топливного газа.

Далее, отсек подачи топливного газа может включать в себя линию подачи топливного газа, передающую хранящийся в резервуаре топливного газа топливный газ в двигатель, насос высокого давления, выполняющий сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и нагреватель, нагревающий сжатый топливный газ.

Кроме того, корабль может быть судном-контейнеровозом.

Далее, резервуар топливного газа может быть расположен выше отсека двигателя.

В соответствии с еще одним другим объектом настоящего изобретения способ подачи топливного газа корабля включает в себя сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, используя насос высокого давления, с тем, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к двигателю, и нагрев сжатого топливного газа, используя нагреватель, и подачу нагретого газа в двигатель, при этом двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа, включающий в себя насос высокого давления и нагреватель, расположен выше отсека двигателя.

В частности, отсек подачи топливного газа может быть расположен около резервуара топливного газа.

Кроме того, корабль может быть судном-контейнеровозом.

В соответствии с еще одним другим объектом настоящего изобретения система подачи топливного газа корабля включает в себя двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ, резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, и заправочный трубопровод, принимающий топливный газ, поданный снаружи корабля, и подающий топливный газ в резервуар топливного газа, при этом двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а заправочный трубопровод расположен с одной стороны кормы корабля.

В частности, заправочный трубопровод может быть расположен на стороне резервуара топливного газа.

Кроме того, система подачи топливного газа корабля может дополнительно включать в себя вентиляционный стояк, в аварийной ситуации выпускающий испаряющийся газ резервуара топливного газа.

Далее, вентиляционный стояк может быть расположен на корме корабля.

Далее, заправочный трубопровод и вентиляционный стояк могут быть расположены, соответственно, по противоположным сторонам корабля.

Далее, заправочный трубопровод может принимать топливный газ, поданный с корабля-заправщика сжиженного природного газа.

Кроме того, корабль может быть судном-контейнеровозом.

В соответствии с еще одним другим объектом настоящего изобретения система подачи топливного газа корабля включает в себя двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ; резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, и вентиляционный стояк, в аварийной ситуации выпускающий испаряющийся газ резервуара топливного газа. При этом двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а вентиляционный стояк расположен с одной стороны кормы корабля.

В частности, система подачи топливного газа может дополнительно включать в себя отсек подачи топливного газа, включающий в себя оборудование для сжатия топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и подачи сжатого топливного газа в двигатель.

Далее, вентиляционный стояк может выпускать испаряющийся газ из отсека подачи топливного газа.

Кроме того, корабль может быть судном-контейнеровозом.

Положительные эффекты

В соответствии с вариантами исполнения настоящего изобретения вентиляционный стояк расположен с одной стороны кормы корабля, чтобы облегчить подачу топливного газа.

В дополнение, вентиляционный стояк расположен на корме корабля, чтобы предупредить более близкое нахождение топливного газа с жилым отсеком или с неопасным грузом, таким как охлаждающий контейнер.

Далее, заправочный трубопровод и вентиляционный стояк могут быть расположены, соответственно, по противоположным сторонам корабля, тем самым уменьшая возможность взрыва из-за топливного газа.

В соответствии с вариантами исполнения отсек подачи топливного газа и резервуар топливного газа расположены выше отсека двигателя, чтобы достичь эффективного использования пространства на корабле при одновременной минимизации длины линии подачи топливного газа. Далее, резервуар топливного газа расположен в продольном направлении корабля, чтобы минимизировать явление расплескивания.

Далее, заправочный трубопровод расположен на одной стороне кормы, чтобы облегчить подачу топливного газа. Кроме того, вентиляционный стояк расположен на корме корабля, чтобы предупредить более близкое нахождение топливного газа с жилым отсеком или неопасным грузом, таким как охлаждающий контейнер. Кроме того, заправочный трубопровод и вентиляционный стояк могут быть расположены, соответственно, по противоположным сторонам корабля, тем самым уменьшая возможность взрыва из-за топливного газа.

Описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схему системы подачи топливного газа корабля в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой вид в плане системы подачи топливного газа корабля в соответствии с вариантом исполнения настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет собой вид в сечении конфигурации системы подачи топливного газа корабля в соответствии с вариантом исполнения настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет собой вид сбоку системы подачи топливного газа корабля в соответствии с вариантом исполнения настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему способа загрузки топливного газа на корабль в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения.

Наилучший способ исполнения

Теперь будут подробно описаны взятые в качестве примера варианты исполнения настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи. Следует заметить, что похожие компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями по всему описанию и сопроводительным чертежам. Кроме того, описания функции или признаков, не относящихся к настоящему изобретению, для ясности будут опущены.

Международная морская организация с недавних пор регламентирует выброс окислов азота (NOx) и окислов серы (SOx) в выхлопных газах кораблей и в ближайшие годы планирует ввести дополнительные ограничения на двуокись углерода (СO2). В частности, обязательное выполнение регламентаций по выбросу окислов азота (NOx) и окислов серы (SOx) вступило в силу в мае 2005 года после длинного промежутка в восемь лет с момента предложения в 1997 году этих регламентаций Протоколом по предотвращению загрязнения моря с судов.

Соответственно, чтобы отвечать таким регламентациям, были предложены различные способы для уменьшения выбросов окислов азота (NOx). Среди этих способов в соответствующей области техники были разработаны и использовались, например, двигатели с впрыском природного газа под высоким давлением, например, двигатели MEGI (Multipoint Electronic Gas Injection - многоточечный впрыск газа с электронным управлением) для морских конструкций, включая суда, такие как танкеры-перевозчики сжиженного природного газа. Двигатели типа MEGI могут сократить выбросы загрязняющих веществ, то есть двуокиси углерода - до 23%, соединений азота - до 80% и соединений серы - до 95% или более по сравнению с тем же самым выходным уровнем дизельных двигателей, и они выдвинулись на первый план как следующее поколение двигателей, дружественных по отношению к окружающей среде.

Такой MEGI-двигатель использует в качестве топлива двигателя природный газ и требует высокого давления от около 200 до 400 бар (абсолютное давление) в соответствии с нагрузкой для подачи топливного газа в двигатель.

MEGI-двигатель может быть непосредственно соединен с движителем для передвижения и, таким образом, представляет собой двухтактный двигатель, который вращается на низкой скорости. То есть, MEGI-двигатель является низкоскоростным двухтактным двигателем с впрыском природного газа под высоким давлением.

Фиг. 1 представляет собой схему системы подачи топливного газа корабля в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения, фиг. 2 представляет собой вид в плане системы подачи топливного газа корабля в соответствии с вариантом исполнения настоящего изобретения, фиг. 3 представляет собой вид в сечении конфигурации системы подачи топливного газа корабля в соответствии с вариантом исполнения настоящего изобретения, фиг. 4 представляет собой вид сбоку системы подачи топливного газа на корабле в соответствии с вариантом исполнения настоящего изобретения и фиг. 5 представляет собой блок-схему способа загрузки топливного газа на корабль в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг. 1-4, система подачи топливного газа корабля в соответствии с одним вариантом исполнения изобретения включает в себя резервуар 110 топливного газа, отсек 120 подачи топливного газа, двигатель 130, заправочный трубопровод (манифольд) 140 и вентиляционный стояк 150, при этом двигатель 130 установлен в отсеке двигателя.

Резервуар 110 топливного газа хранит предназначенный для подачи в двигатель 30 топливный газ, а оборудование отсека 120 подачи топливного газа нагнетает давление в резервуаре 110 топливного газа, чтобы подать находящийся под давлением топливный газ в двигатель 130.

Двигатель 130 является двигателем, работающим на газе, который создает движущую силу, используя топливный газ, поданный из резервуара 110 топливного газа. Двигатель 130 может быть двигателем типа MEGI или двигателем на гетерогенном топливе.

Когда двигатель 130 является двигателем, работающим на гетерогенном топливе, этот двигатель 130 может селективно получать СПГ или нефть. Однако для того чтобы избежать снижения эффективности двигателя 130, система подачи топливного газа может предотвращать подачу смеси СПГ и нефти.

В двигателе 130, по мере того как поршень под действием сгорания топливного газа совершает внутри цилиндра возвратно-поступательные движения, вращается соединенный с поршнем коленчатый вал, обуславливая вращение связанного с коленчатым валом вала привода. Таким образом, поскольку, в конечном счете, по мере работы двигателя 130 вращается связанный с этим валом движитель, вперед или назад движется корпус корабля.

Хотя двигатель 130 в этом варианте исполнения будет описан как двигатель для привода движителя, следует понимать, что двигатель 130 может быть двигателем для выработки электроэнергии или энергии других типов. То есть, двигатель 130 в соответствии с этим вариантом исполнения не ограничен каким-то определенным типом двигателя. Двигатель 130 может быть двигателем внутреннего сгорания, который создает движущую силу посредством сжигания сжиженного природного газа.

Двигатель 130 размещен в двигательном отсеке. В данном случае, как показано на фиг. 4, двигательный отсек расположен в кормовой части судна.

Резервуар 110 топливного газа хранит предназначенный для подачи в двигатель 130 топливный газ. Резервуар 110 топливного газа обычно хранит топливный газ в жидком состоянии. В этом отношении, поскольку природный газ сжижают при нормальном давлении при криогенной температуре около -163°С, то этот природный газ при нормальном давлении сразу же, как только температура чуть станет выше, чем -163°С, начнет испаряться. Даже в том случае, когда резервуар 110 топливного газа находится в изолированном состоянии, поскольку в этот природный газ непрерывно поступает внешнее тепло, этот природный газ внутри резервуара топливного газа непрерывно испаряется, создавая внутри этого резервуара 110 топливного газа газ, вследствие чего внутреннее давление резервуара 110 топливного газа может быть увеличенным. Соответственно, резервуар 110 топливного газа может принять форму "резервуара высокого давления". Но даже, когда резервуар 110 топливного газа принимает форму резервуара высокого давления, испарившийся газ из резервуара 110 топливного газа необходимо выпускать, для того чтобы предотвратить непрерывное увеличение давления в этом резервуаре 110 топливного газа. Испаряющийся газ может быть использован на корабле в качестве топлива или же может быть сжижен и вновь перемещен в резервуар 110 топливного газа.

Как показано на фиг. 2-4, резервуар 110 топливного газа размещен выше отсека двигателя. Такое размещение обеспечивает эффективное использование пространства корабля при одновременной минимизации длины линии 124 подачи топливного газа, продолжающейся от резервуара 110 топливного газа до отсека двигателя. То есть, резервуар 110 топливного газа размещен позади жилого отсека. Как показано на фиг. 3 по 4, первая палуба может быть расположена выше отсека двигателя, а резервуар 110 топливного газа может быть размещен на первой палубе. В этом случае первая палуба может быть главной палубой.

В частности, на судне-контейнеровозе грузовой отсек для загрузки контейнеров обычно расположен перед отсеком двигателя. Однако, поскольку контейнеры загружаются сверху, то контейнер не может быть загружен под резервуар 110 топливного газа. Соответственно, в такой конструкции, в которой резервуар 110 топливного газа вместо отсека двигателя расположен выше грузового отсека, контейнеры не могут быть загружены в грузовое отверстие под резервуар 110 топливного газа, так что количество груза, который может быть загружен на корабль, уменьшается, тем самым вызывая потери. Соответственно, расположение резервуара 110 топливного газа, когда он находится выше отсека двигателя, делает возможным эффективное использование пространства корабля.

В дополнение, как показано на фиг. 2, резервуар 110 топливного газа может быть расположен в продольном направлении корабля. Это расположение минимизирует явление расплескивания. Расплескиванием называется относительное перемещение между жидкостью и содержащим жидкость контейнером. Таким образом, при транспортировании жидкого груза явление расплескивания возникает внутри транспортировочного контейнера, вызывая удар, которым транспортировочный контейнер может быть поврежден. То есть, вследствие бортовой качки корабля топливный газ качается внутри резервуара 110 топливного газа, тем самым резервуар 110 топливного газа может быть поврежден. Таким образом, расположение резервуара 110 топливного газа, размещенного в продольном направлении корабля, уменьшает силу, приложенную к резервуару 110 топливного газа в результате раскачивания топливного газа вследствие бортовой качки корабля, тем самым предотвращая повреждение резервуара 110 топливного газа.

Далее, как показано на фиг. 4, выше резервуара 110 топливного газа может быть дополнительно расположена вторая палуба для погрузки на нее контейнеров.

На фиг. 1-3 на корабле размещены два резервуара 110 топливного газа. Однако следует понимать, что система подачи топливного газа в соответствии с настоящим изобретением может включать в себя единственный резервуар 110 топливного газа или же множество резервуаров 110 топливного газа для надежной избыточности

Как показано на фиг. 1, отсек 120 подачи топливного газа включает в себя линию 124 подачи топливного газа, первичный насос 121, вторичный насос 122 и нагреватель 123.

Линия 124 подачи топливного газа представляет собой трубу для перемещения топливного газа от резервуара 110 топливного газа к двигателю 130. Как показано на фиг. 1, линия 124 подачи топливного газа оснащена первичным насосом 121, вторичным насосом 122 и нагревателем 123, чтобы подавать топливный газ к двигателю 130 после изменения давления и температуры топливного газа до давления и температуры, необходимой для двигателя 130.

Линия 124 подачи топливного газа может быть оснащена вентилем подачи топлива, чтобы регулировать количество подаваемого газа посредством регулировки степени открытия этого вентиля подачи топлива.

Первичный насос 121 перемещает топливный газ, хранящийся в резервуаре 110 топливного газа, в линию 124 подачи топливного газа после поднятия давления топливного газа от нескольких до дюжины бар. Как показано на фиг. 1, один первичный насос 121 соединен с каждым из резервуаров 110 топливного газа, и перемещает топливный газ, хранящийся в соответствующем резервуаре 110 топливного газа, в линию 124 подачи топливного газа. Линии 124 подачи топливного газа перед вторичным насосом 122 объединены.

На фиг. 1 показаны два первичных насоса 121, один вторичный насос 122 и один нагреватель 123. Однако следует понимать, что система подачи топливного газа в соответствии с настоящим изобретением может включать в себя некоторое количество первичных насосов 121, вторичных насосов 122 и нагревателей 123.

Хотя на фиг. 1 первичный насос 121 показан как расположенный снаружи резервуара 110 топливного газа, этот первичный насос 121 может быть расположен внутри резервуара 110 топливного газа.

Вторичный насос 122 является насосом высокого давления и повышает давление топливного газа до давления, необходимого для двигателя 130, например, до давления от 200 до 400 бар. Этот вторичный насос 122 может приводиться двигателем 125.

Нагреватель 123 подает топливный газ к двигателю, после нагрева топливного газа, давление которого поднято вторичным насосом 122, до температуры, необходимой для двигателя 130.

Как показано на фиг. 2 и 3, отсек 120 подачи топливного газа расположен выше отсека двигателя. Это расположение обеспечивает эффективное использование пространства на корабле и минимизирует длину линии 124 подачи топливного газа, продолжающейся от отсека 120 подачи топливного газа до отсека двигателя. Как показано на фиг. 3 и 4, первая палуба расположена выше отсека двигателя, и отсек подачи топливного газа может быть расположен выше первой палубы.

Кроме того, отсек 120 подачи топливного газа может быть расположен около резервуара 110 топливного газа. Это расположение может минимизировать длину линии 124 подачи топливного газа, соединяющей резервуар 110 топливного газа и отсек 120 подачи топливного газа.

Далее, как показано на фиг. 2 и 3, когда система подачи топливного газа включает в себя два резервуара 110 топливного газа, отсек 120 подачи топливного газа может быть расположен между этими резервуарами 110 топливного газа. Эта структура может минимизировать длину линии 124 подачи топливного газа, соединяющей резервуар 110 топливного газа с отсеком 120 подачи топливного газа.

Со ссылкой на фиг. 2 и 3, заправочный трубопровод 140 является устройством для приема топливного газа. То есть, корабль получает топливный газ, подаваемый из внешнего резервуара, например, с корабля-заправщика сжиженного природного газа, и сохраняет топливный газ в резервуаре 110 топливного газа. В этом случае устройство для приема топливного газа, подаваемого из внешнего резервуара, есть заправочный трубопровод 140. Этот заправочный трубопровод 140 подсоединен к резервуару 110 топливного газа и к линии подачи топливного газа и подает топливный газ в резервуар 110 топливного газа через линии подачи топливного газа.

Как показано на фиг. 2 и 3, заправочный трубопровод 140 расположен с одной стороны кормы для того, чтобы облегчить подачу топливного газа. Альтернативно, заправочный трубопровод 140 может быть расположен с одной стороны резервуара 110 топливного газа, чтобы обеспечить удобное перемещение топливного газа в резервуар 110 топливного газа.

Вентиляционный стояк 150 представляет собой выпускное отверстие, через которое в случае крайней необходимости разряжается испаряющийся газ резервуара 110 топливного газа и отсека 120 подачи топливного газа. Этот вентиляционный стояк 150 соединен с резервуаром 110 топливного газа и с отсеком 140 подачи топливного газа посредством линии передачи испарившегося газа. Как описано выше, топливный газ, сохраненный в жидком состоянии в резервуаре 110 топливного газа, испаряется под действием тепла, внесенного в резервуар 110 топливного газа снаружи, и создает испаряющийся газ. Испаряющийся газ может быть использован на корабле в качестве топлива или же может быть сжижен и вновь перемещен в резервуар 110 топливного газа. Однако в случае, если испаряющийся газ из резервуара 110 топливного газа не разряжается, или внутри него создается избыток испарившегося газа вследствие неисправности этой системы, внутреннее давление резервуара 110 топливного газа может сделаться повышенным. В таких крайних обстоятельствах вентиляционный стояк 150 выпускает испарившийся газ резервуара 110 топливного газа. Кроме того, в аварийной ситуации вентиляционный стояк 150 может также выпускать испарившийся газ отсека 140 подачи топливного газа.

Вентиляционный стояк 150 расположен на корме корабля, чтобы предотвратить более близкое нахождение топливного газа с жилым отсеком или с неопасным грузом, таким как охлаждающий контейнер. Кроме того, заправочный трубопровод 140 и вентиляционный стояк 150 могут быть расположены, соответственно, по противоположным сторонам корабля, тем самым уменьшая возможность взрыва из-за топливного газа. Например, заправочный трубопровод 140 может быть расположен по левому борту корабля, а вентиляционный стояк 150 может быть расположен по правому борту корабля. Альтернативно, заправочный трубопровод 140 может быть расположен по правому борту корабля, а вентиляционный стояк 150 может быть расположен по левому борту корабля. Размещение, при котором заправочный трубопровод 140 и вентиляционный стояк 150 расположены по противоположным сторонам корабля, уменьшает риск взрыва из-за топливного газа.

Далее со ссылкой на фиг. 5 будет описан способ загрузки топливного газа на корабль. Фиг. 5 представляет собой блок-схему способа подачи топливного газа на корабль в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения.

Обращаясь к фиг. 5, первичный насос сжимает топливный газ, хранящийся в резервуаре 110 топливного газа, и перемещает топливный газ в линию 124 подачи топливного газа (этап S510). В дополнение, вторичный насос 122 сжимает топливный газ до давления, требуемого для двигателя 130, например, до давления от 200 до 400 бар (этап S520). Далее нагреватель 123 подает топливный газ в двигатель, после нагрева топливного газа, давление которого поднято вторичным насосом 122, до температуры, необходимой для двигателя 130 (этап S530).

В данном случае резервуар 110 топливного газа расположен выше отсека двигателя, чтобы обеспечить эффективное использование пространства на корабле при минимизации длины линии 124 подачи топливного газа, продолжающейся от резервуара 110 топливного газа до отсека двигателя. Далее, как показано на фиг. 2, резервуар 110 топливного газа может быть расположен в продольном направлении корабля для минимизации явления расплескивания. Затем, как показано на фиг.4, выше резервуара 110 топливного газа дополнительно может быть расположена вторая палуба, чтобы на нее можно было загружать контейнер.

Далее, отсек 120 подачи топливного газа, включающий в себя первичный насос 121, вторичный насос 122 и нагреватель 123, расположен выше отсека двигателя для обеспечения эффективного использования пространства на корабле при минимизации длины линии 124 подачи топливного газа, продолжающейся от отсека 120 подачи топливного газа до отсека двигателя. Кроме того, отсек 120 подачи топливного газа может быть расположен около резервуара 110 топливного газа, чтобы минимизировать длину линии 124 подачи топливного газа, продолжающейся от резервуара 110 топливного газа до отсека 120 подачи топливного газа.

Хотя здесь описаны некоторые варианты исполнения, специалистам в данной области должно быть понятно, что эти варианты исполнения приведены лишь в виде иллюстрации, и в них могут быть внесены различные модификации, изменения и отклонения, не выходя за рамки сущности и объема изобретения. Поэтому раскрытые здесь варианты исполнения не следует истолковывать как ограничивающие технический объем изобретения, а следует рассматривать как иллюстрирующие идею настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения должен определяться в соответствии с приложенными пунктами формулы изобретения как покрывающими все модификации или изменения, проистекающие из приложенных пунктов или их эквивалентов.

1. Система подачи топливного газа корабля, содержащая:

- двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ; и

- резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель,

причем двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя,

причем резервуар топливного газа расположен в продольном направлении корабля.

2. Система подачи топливного газа корабля по п.1, при этом корабль является судном-контейнеровозом.

3. Система подачи топливного газа корабля по п.2, в которой резервуар топливного газа расположен на первой палубе, а вторая палуба расположена выше резервуара топливного газа, чтобы позволить загрузку контейнера на вторую палубу.

4. Система подачи топливного газа корабля по любому из пп.1-3, дополнительно содержащая:

- отсек подачи топливного газа, включающий в себя оборудование для подачи топливного газа в двигатель после сжатия топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа.

5. Система подачи топливного газа корабля по п.4, в которой отсек подачи топливного газа содержит:

- линию подачи топливного газа, передающую хранящийся в резервуаре топливного газа топливный газ в двигатель,

- насос высокого давления, выполняющий сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и

- нагреватель, нагревающий сжатый топливный газ.

6. Система подачи топливного газа корабля по п.4, в которой отсек подачи топливного газа расположен выше отсека двигателя.

7. Способ подачи топливного газа корабля, включающий в себя:

- сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, с тем, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к двигателю;

- нагрев сжатого топливного газа и подачу нагретого газа в двигатель,

причем двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя.

8. Способ подачи топливного газа корабля по п.7, в котором резервуар топливного газа расположен в продольном направлении корабля.

9. Способ подачи топливного газа корабля по п.7, в котором корабль является судном-контейнеровозом.

10. Способ подачи топливного газа корабля по п.9, в котором резервуар топливного газа расположен на первой палубе, а вторая палуба расположена выше резервуара топливного газа, чтобы позволить загрузку контейнера на вторую палубу.

11. Система подачи топливного газа корабля, содержащая:

- двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ;

- первый резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель; и

- отсек подачи топливного газа, включающий в себя оборудование для сжатия топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и подачи сжатого топливного газа в двигатель,

причем двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя.

12. Система подачи топливного газа корабля по п.11, в которой отсек подачи топливного газа расположен около первого резервуара топливного газа.

13. Система подачи топливного газа корабля по п.11, дополнительно содержащая:

- второй резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель,

причем отсек подачи топливного газа расположен между первым резервуаром топливного газа и вторым резервуаром топливного газа.

14. Система подачи топливного газа корабля по п.11, в которой отсек подачи топливного газа содержит:

- линию подачи топливного газа, передающую хранящийся в резервуаре топливного газа топливный газ в двигатель,

- насос высокого давления, выполняющий сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и

- нагреватель, нагревающий сжатый топливный газ.

15. Система подачи топливного газа корабля по п.11, в которой корабль является судном-контейнеровозом.

16. Система подачи топливного газа корабля по п.11, в которой резервуар топливного газа расположен выше отсека двигателя.

17. Способ подачи топливного газа корабля, включающий в себя:

- сжатие топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, используя насос высокого давления, с тем, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к двигателю; и

- нагрев сжатого топливного газа, используя нагреватель, и подачу нагретого газа в двигатель,

причем двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а отсек подачи топливного газа, включающий в себя насос высокого давления и нагреватель, расположен выше отсека двигателя.

18. Способ подачи топливного газа корабля по п.17, в котором отсек подачи топливного газа расположен около резервуара топливного газа.

19. Способ подачи топливного газа корабля по п.17, в котором корабль является судном-контейнеровозом.

20. Система подачи топливного газа корабля, содержащая:

- двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ;

- резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, и

- заправочный трубопровод, принимающий топливный газ, поданный снаружи корабля, и подающий топливный газ в резервуар топливного газа,

причем двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а заправочный трубопровод расположен с одной стороны кормы корабля.

21. Система подачи топливного газа корабля по п.20, в которой заправочный трубопровод расположен на стороне резервуара топливного газа.

22. Система подачи топливного газа корабля по п.20, дополнительно содержащая:

- вентиляционный стояк, в аварийной ситуации выпускающий испаряющийся газ резервуара топливного газа.

23. Система подачи топливного газа корабля по п.22, в которой вентиляционный стояк расположен на корме корабля.

24. Система подачи топливного газа корабля по п.23, в которой заправочный трубопровод и вентиляционный стояк расположены, соответственно, по противоположным сторонам корабля.

25. Система подачи топливного газа корабля по п.20, в которой заправочный трубопровод принимает топливный газ, поданный с корабля-заправщика сжиженного природного газа.

26. Система подачи топливного газа корабля по п.20, при этом корабль является судном-контейнеровозом.

27. Система подачи топливного газа корабля, содержащая:

- двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ;

- резервуар топливного газа, хранящий топливный газ, предназначенный для подачи в двигатель, и

- вентиляционный стояк, в аварийной ситуации выпускающий испаряющийся газ резервуара топливного газа,

причем двигатель установлен в отсеке двигателя, расположенном на корме корабля, а вентиляционный стояк расположен с одной стороны кормы корабля.

28. Система подачи топливного газа корабля по п.27, дополнительно содержащая:

- отсек подачи топливного газа, включающий в себя оборудование для сжатия топливного газа, хранящегося в резервуаре топливного газа, и подачи сжатого топливного газа в двигатель.

29. Система подачи топливного газа корабля по п.28, в которой вентиляционный стояк выпускает испаряющийся газ из отсека подачи топливного газа.

30. Система подачи топливного газа корабля по п.27, при этом корабль является судном-контейнеровозом.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Предложена система питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) генераторным газом, содержащая ДВС 29, смеситель 27, газовый редуктор 26 с элементами защиты и управления, роторный нагнетатель 20 с электродвигателем 21, систему охлаждения и очистки генераторного газа, ресивер 25 для промежуточного хранения генераторного газа под избыточным давлением, газогенератор.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи судовых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система подачи гибридного топлива для двигателя судна, включающая в себя: компрессионное устройство (200), выполненное с возможностью сжатия отпарного газа, образующегося из сжиженного природного газа, хранящегося в грузовом танке; насос высокого давления (300), выполненный с возможностью сжатия сжиженного природного газа, подаваемого из грузового танка; испаритель (310), выполненный с возможностью испарения сжиженного природного газа, сжатого насосом высокого давления, и двигатель (100), в который в качестве топлива подается отпарной газ, сжатый посредством компрессионного устройства (200) или сжиженный природный газ, сжатый посредством насоса высокого давления (300) и испаренный в испарителе (310).

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено дозирующее устройство и способ управления смесеобразованием для газового ДВС.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам и способам питания судовых двигателей внутреннего сгорания. Предложенный двигатель 7 запускается на дизельном топливе, подаваемом в двигатель по линии 9 подачи дизельного топлива.

Изобретение относится к системам обработки сжиженного газа и может быть использовано на судах. Система обработки сжиженного газа для судна содержит основную линию подачи испаряющегося газа (BOG), выполненную с возможностью сжимать BOG, образуемый в грузовой цистерне, посредством компрессора и подавать его в основной двигатель в качестве топлива.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам регулирования топливоподачи газодизелей, работающих на двух видах топлива. Предложена система регулирования газодизеля, содержащая регулятор 1 частоты вращения, смеситель 3 воздуха и газа, клапан 6 с электромагнитным управлением на подводе газа, выходной рычаг 13 регулятора, с одной стороны кинематически связанный через тягу и пружину 8 с рейкой 12 топливного насоса высокого давления (ТНВД), с другой - с заслонкой 4 на подводе газа в смеситель.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС), работающих на газу. Предложен воздуховод ДВС содержащий полый корпус 1, имеющий впускное отверстие для прохода потока воздуха в полость внутри корпуса 1 и выпускные отверстия 3 для прохода воздуха из упомянутой полости в каналы в головке цилиндров ДВС.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система топливоподачи, содержащая источник дизельного топлива 1, источник сжиженного нефтяного газа (пропан-бутан) 2 и источник природного газа (метан) 3.

Изобретение может быть использовано в устройствах, приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания, использующим газовое топливо. Устройство с приводом от питаемого газом двигателя (22) внутреннего сгорания,содержит устройство, выполненное в виде контейнера (12) для хранения сжиженного газа, выпускной канал, и устройство крепления контейнера для хранения сжиженного газа.

Изобретение относится к области средств подачи топлива в двигатель, в частности к инжектору для подачи газового топлива в цилиндр двигателя, и может найти применение в различных областях средств транспорта и газо-поршневых энергетических установках, применяющих газовое топливо.

Изобретение относится к системам обработки сжиженного газа и может быть использовано на судах. Система обработки сжиженного газа для судна содержит основную линию подачи испаряющегося газа (BOG), выполненную с возможностью сжимать BOG, образуемый в грузовой цистерне, посредством компрессора и подавать его в основной двигатель в качестве топлива.

Изобретение относится к области подводного кораблестроения и касается топливной системы подводной лодки. Предложена топливная система подводной лодки, включающая наружные топливные цистерны, которые выполнены в виде, например, тел вращения и оборудованы трубопроводами с клапанами замещения, причем наружные цистерны установлены побортно вне корпуса подводной лодки и соединены между собой крылообразным обтекателем, состоящим из двух бортовых секций, при этом обтекатель в средней части выполнен по форме надстройки подводной лодки, а трубопроводы наружных цистерн размещены внутри крылообразного обтекателя, причем бортовые секции обтекателя связаны между собой и с корпусом подводной лодки быстроразъемными соединениями.

Изобретение относится к техническим решениям, касающимся обеспечения газовым топливом судовых потребителей на танкерах для перевозки СПГ, использующих в качестве основного энергоносителя перевозимый в сжиженном состоянии природный газ.

Изобретение относится к области судовых энергетических установок и может быть использовано для систем охлаждения пара в главных конденсаторах и подогрева конденсата в конденсатно-питательных системах.

Изобретение относится к устройству для подачи топлива в бортовую энергетическую установку судна для перевозки сжиженного газа из резервуара для сжиженного газа упомянутого судна.

Изобретение относится к судостроению, в частности к топливным системам подводных лодок. .

Изобретение относится к корабельным системам подводной лодки, в частности к топливной системе. .

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании систем охлаждения энергетических установок судов, работающих в условиях высокой загрязненности забортной воды различными включениями, например, мусором, водорослями, илом, а также судов, плавающих в ледовых условиях при наличии большого количества ледяной крошки, например, на атомных или дизель-электрических ледоколах.

Изобретение относится к судостроению, в частности, к системам уплотнений двух установленных концентрично друг другу соосных гребных валов судов. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкции и способу постройки плавучей топливозаправочной станции со встроенной в корпус топливной цистерной.
Наверх