一种甲醇燃料供给装置及船舶的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种甲醇燃料供给装置及船舶。


背景技术：

2.目前大部分船舶使用燃油和lng作为推进系统的动力燃料，燃油作为动力燃料会排放硫氧化物等，难以满足排放要求；lng作为动力燃料可以解决排放问题，但lng成本较高。甲醇作为新型绿色燃料，既能满足排放要求，又易获得，价格适中。然而，因甲醇的低闪点、易燃易爆、有毒易挥发的特性，采用气态喷射燃料，现有的燃油和lng的燃料供给系统，其内部的泵，滤器，阀件和管路设计无法满足甲醇燃料的使用要求。在甲醇燃料进入燃料供给系统前，无法维持燃料供给系统内部管路的惰化环境，也无法在设备管路检修时，对管路和设备进行吹扫，在船舶营运中无法确保甲醇燃料在使用的安全性。
3.因此，亟需一种甲醇燃料供给装置及船舶，以解决上述存在的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种甲醇燃料供给装置及船舶，可以连续、稳定地向甲醇动力船舶的推进装置供给满足压力、流量、温度要求的甲醇燃料，并确保甲醇燃料使用过程中的安全性。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种甲醇燃料供给装置，包括：
7.供给泵、循环柜和循环泵，所述供给泵、所述循环柜和所述循环泵依次通过管路连接，所述循环泵泵出的甲醇能够回流至所述循环柜，所述供给泵的进口端用于与供给端连接，所述循环泵的出口端用于与用户端连接，所述供给泵的上游设有进口控制阀，所述循环泵的下游设有出口控制阀；
8.检测模组，包括压力检测单元、温度检测单元和流量检测单元，所述压力检测单元用于检测所述管路中甲醇的压力，所述温度检测单元用于检测所述管路中甲醇的温度，所述流量检测单元设于所述供给泵和所述循环柜之间，所述流量检测单元用于检测所述管路中甲醇的耗量；
9.调节模组，用于对所述管路中的甲醇温度、流量和压力进行调节。
10.在一些可能的实施方式中，所述压力检测单元包括两个压力传感器，一个所述压力传感器设于所述供给泵的上游，另一个所述压力传感器设于所述循环泵的下游。
11.在一些可能的实施方式中，所述温度检测单元包括温度传感器，所述温度传感器设于所述循环泵的下游。
12.在一些可能的实施方式中，所述流量检测单元包括流量计，所述流量计设于所述供给泵和所述循环柜之间。
13.在一些可能的实施方式中，所述调节模组包括换热单元，所述换热单元用于对所述管路中的甲醇温度进行调节，所述换热单元包括：
14.第一换热器，所述第一换热器设于所述供给泵和所述循环柜之间；
15.第二换热器，所述第二换热器设于所述循环泵的下游。
16.在一些可能的实施方式中，所述换热单元的热源媒介为乙二醇水，所述调节模组还包括第三换热器和乙二醇水泵，所述换热单元的出口连接于所述乙二醇水泵的进口，所述换热单元设于所述乙二醇水泵的出口和所述换热单元的进口之间，所述第三换热器的热源媒介为淡水。
17.在一些可能的实施方式中，所述调节模组包括：
18.第一旁通流量调节阀，所述第一旁通流量调节阀的进口连接于所述供给泵的出口，所述第一旁通流量调节阀的出口连接于所述供给泵的进口，所述第一旁通流量调节阀用于调节所述供给泵的泵出甲醇的流量和压力；
19.第二旁通流量调节阀，所述第二旁通流量调节阀的进口连接于所述循环泵的出口，所述第二旁通流量调节阀的出口连接于所述循环柜的进口，所述第二旁通流量调节阀用于调节所述循环泵的泵出甲醇的流量和压力。
20.在一些可能的实施方式中，还包括泄放泵，所述管路上设有若干泄放接口和若干氮气接口，所述氮气接口用于连接氮气源，若干所述泄放接口连接于所述泄放泵的进口。
21.在一些可能的实施方式中，还包括：
22.第一滤器，设于所述供给泵的上游；
23.第二滤器，设于所述循环泵的下游。
24.另一方面，提供一种船舶，包括上述的甲醇燃料供给装置。
25.本发明的有益效果：
26.本发明提供的一种甲醇燃料供给装置及船舶，通过设置用于供给低压甲醇的供给泵和用于供给高压甲醇的循环泵，并在供给泵和循环泵之间设置循环柜，供给泵建立甲醇供给装置的一级压力，供给低压甲醇，低压甲醇经流量检测单元进入循环柜，之后循环柜中的甲醇通过循环泵建立甲醇供给装置的二级压力，供给高压甲醇，循环柜安装在供给泵和循环泵之间，用于收集从循环泵回流的甲醇，回流的甲醇会再次进入循环泵。甲醇从供给端经过一级压力和二级压力进入用户端，实现了连续、稳定地向船舶中供给甲醇。通过设置检测模组检测管路中甲醇的压力、温度及流量，以及调节模组自动调节管路中甲醇的压力、温度和流量，保证供给的甲醇燃料满足压力、温度及流量要求，确保了甲醇燃料在船舶的应用的安全性。通过设置进口控制阀和出口控制阀，用于切断甲醇供给装置的上下游的管路，方便控制。
附图说明
27.图1是本发明的具体实施方式提供的甲醇燃料供给装置的示意图；
28.图2是本发明的具体实施方式提供的泄放泵与管路上的多个泄放接口的示意图。
29.图中：
30.1、供给泵；2、循环柜；3、循环泵；4、进口控制阀；5、出口控制阀；6、压力检测单元；7、温度检测单元；8、流量检测单元；9、调节模组；91、第一换热器；92、第二换热器；93、第一旁通流量调节阀；94、第二旁通流量调节阀；10、泄放泵；11、管路；111、泄放接口；112、氮气接口；12、第一滤器；13、第二滤器；14、第三换热器；15、乙二醇水泵。
具体实施方式
31.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.本实施例提供了一种船舶，包括甲醇燃料供给装置，甲醇燃料供给装置用于供给甲醇，使甲醇作为动力燃料为船舶提供动力，满足排放要求，且成本适中。本实施例还提供了一种甲醇燃料供给装置，如图1所示，包括供给泵1、循环柜2、循环泵3、检测模组和调节模组9，供给泵1、循环柜2和循环泵3依次通过管路11连接，循环泵3泵出的甲醇能够回流至循环柜2，供给泵1的进口端用于与供给端连接，循环泵3的出口端用于与用户端连接，供给泵1的上游设有进口控制阀4，循环泵3的下游设有出口控制阀5；检测模组包括压力检测单元6、温度检测单元7和流量检测单元8，压力检测单元6用于检测管路11中甲醇的压力，温度检测单元7用于检测管路11中甲醇的温度，流量检测单元8设于供给泵1和循环柜2之间，流量检测单元8用于检测管路11中甲醇的耗量；调节模组9用于对管路11中的甲醇温度、流量和压力进行调节。
35.通过设置用于供给低压甲醇的供给泵1和用于供给高压甲醇的循环泵3，并在供给泵1和循环泵3之间设置循环柜2，供给泵1建立甲醇供给装置的一级压力，供给低压甲醇，低压甲醇经流量检测单元8进入循环柜2，之后循环柜2中的甲醇通过循环泵3建立甲醇供给装置的二级压力，供给高压甲醇，循环柜2安装在供给泵1和循环泵3之间，用于收集从循环泵3回流的甲醇，回流的甲醇会再次进入循环泵3。甲醇从供给端经过一级压力和二级压力进入用户端，实现了连续、稳定地向船舶中供给甲醇。通过设置检测模组检测管路11中甲醇的压力、温度及流量，以及调节模组9自动调节管路11中甲醇的压力、温度和流量，保证供给的甲醇燃料满足压力、温度及流量要求，确保了甲醇燃料在船舶的应用的安全性。通过设置进口控制阀4和出口控制阀5，用于切断甲醇供给装置的上下游的管路11，方便控制，具体进口控制阀4和出口控制阀5可以是遥控阀件，便于操作。
36.在一种实施例中，压力检测单元6包括两个压力传感器，一个压力传感器设于供给泵1的上游，另一个压力传感器设于循环泵3的下游，从而可以检测管路11不同位置的甲醇的压力，提高了可靠性，压力传感器为现有技术，方便使用。
37.在一种实施例中，温度检测单元7包括温度传感器，温度传感器设于循环泵3的下游，用于检测循环泵3下游的甲醇的温度，其他实施例中，也可以设置多个温度传感器，分别检测管路11不同位置的甲醇的温度，提高了可靠性，温度传感器为现有技术，方便使用。
38.在一种实施例中，流量检测单元8包括流量计，流量计设于供给泵1和循环柜2之间，用于计量甲醇的耗量，流量计为现有技术，方便使用。
39.在一种实施例中，如图1所示，调节模组9包括换热单元，换热单元用于对管路11中的甲醇温度进行调节，换热单元包括第一换热器91和第二换热器92，第一换热器91设于供给泵1和循环柜2之间，用于加热或冷却供给泵1供给的甲醇；第二换热器92设于循环泵3的下游，用于加热或冷却循环泵3供给的甲醇，通过第一换热器91和第二换热器92调节甲醇的温度，从而保证进入用户端的甲醇符合温度要求。第一换热器91和第二换热器92分别独立使用，互不影响。
40.在一种实施例中，如图1所示，换热单元的热源媒介为乙二醇水，即第一换热器91和第二换热器92的热源媒介为乙二醇水，调节模组9还包括第三换热器14和乙二醇水泵15，换热单元的出口连接于乙二醇水泵15的进口，换热单元设于乙二醇水泵15的出口和换热单元的进口之间，第三换热器14的热源媒介为淡水，乙二醇水作为二次换热介质，通过淡水与乙二醇水进行热交换，使乙二醇水处于合适的温度，以便乙二醇水再和甲醇进行热交换。具体地，淡水为船舶中央淡水，方便使用。
41.在一种实施例中，如图1所示，调节模组9包括第一旁通流量调节阀93和第二旁通流量调节阀94，供给泵1设置第一旁通流量调节阀93，循环泵3设置第二旁通流量调节阀94，具体地，第一旁通流量调节阀93的进口连接于供给泵1的出口，第一旁通流量调节阀93的出口连接于供给泵1的进口，回流的甲醇回到供给泵1的进口，第一旁通流量调节阀93用于调节供给泵1的泵出甲醇的流量和压力；第二旁通流量调节阀94的进口连接于循环泵3的出口，第二旁通流量调节阀94的出口连接于循环柜2的进口，第二旁通流量调节阀94用于调节循环泵3的泵出甲醇的流量和压力。
42.在一种实施例中，如图1和图2所示，甲醇燃料供给装置还包括泄放泵10，管路11上设有若干泄放接口111和若干氮气接口112，氮气接口112用于连接氮气源，若干泄放接口111连接于泄放泵10的进口。管路11上设置泄放接口111，甲醇燃料供给装置停止运行时，氮气源通过氮气接口112向管路11供入氮气，用于清除管路11或设备中残留的甲醇，实现了管路11和设备的清空和惰化功能，消除了甲醇形成易燃易爆环境的风险。甲醇燃料供给装置启动时，泄放泵10通过泄放接口111抽除管路11中残存的氮气，以使后续工作中甲醇填充进入管路11中；并且管路11上设有多个氮气接口112，以便在启动前进行管路11的密性试验，避免发生甲醇泄漏，保证安全性。本实施例中，设有四个氮气接口112和四个泄放接口111，其他实施例中，根据需求进行设置即可，不作限定。
43.在一种实施例中，如图1所示，甲醇燃料供给装置还包括第一滤器12和第二滤器13，第一滤器12设于供给泵1的上游；第二滤器13设于循环泵3的下游，第一滤器12和第二滤器13分别用于过滤甲醇中的杂质，第一滤器12保证进入供给泵1和循环泵3的甲醇清洁，防止损坏供给泵1和循环泵3，第二滤器13进一步过滤甲醇中的杂质，保证进入用户端的甲醇的清洁度符合要求。
44.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对
本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种甲醇燃料供给装置，其特征在于，包括：供给泵(1)、循环柜(2)和循环泵(3)，所述供给泵(1)、所述循环柜(2)和所述循环泵(3)依次通过管路(11)连接，所述循环泵(3)泵出的甲醇能够回流至所述循环柜(2)，所述供给泵(1)的进口端用于与供给端连接，所述循环泵(3)的出口端用于与用户端连接，所述供给泵(1)的上游设有进口控制阀(4)，所述循环泵(3)的下游设有出口控制阀(5)；检测模组，包括压力检测单元(6)、温度检测单元(7)和流量检测单元(8)，所述压力检测单元(6)用于检测所述管路(11)中甲醇的压力，所述温度检测单元(7)用于检测所述管路(11)中甲醇的温度，所述流量检测单元(8)设于所述供给泵(1)和所述循环柜(2)之间，所述流量检测单元(8)用于检测所述管路(11)中甲醇的耗量；调节模组(9)，用于对所述管路(11)中的甲醇温度、流量和压力进行调节。2.根据权利要求1所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，所述压力检测单元(6)包括两个压力传感器，一个所述压力传感器设于所述供给泵(1)的上游，另一个所述压力传感器设于所述循环泵(3)的下游。3.根据权利要求1所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，所述温度检测单元(7)包括温度传感器，所述温度传感器设于所述循环泵(3)的下游。4.根据权利要求1所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，所述流量检测单元(8)包括流量计，所述流量计设于所述供给泵(1)和所述循环柜(2)之间。5.根据权利要求1所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，所述调节模组(9)包括换热单元，所述换热单元用于对所述管路(11)中的甲醇温度进行调节，所述换热单元包括：第一换热器(91)，所述第一换热器(91)设于所述供给泵(1)和所述循环柜(2)之间；第二换热器(92)，所述第二换热器(92)设于所述循环泵(3)的下游。6.根据权利要求5所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，所述换热单元的热源媒介为乙二醇水，所述调节模组(9)还包括第三换热器(14)和乙二醇水泵(15)，所述换热单元的出口连接于所述乙二醇水泵(15)的进口，所述换热单元设于所述乙二醇水泵(15)的出口和所述换热单元的进口之间，所述第三换热器(14)的热源媒介为淡水。7.根据权利要求1所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，所述调节模组(9)包括：第一旁通流量调节阀(93)，所述第一旁通流量调节阀(93)的进口连接于所述供给泵(1)的出口，所述第一旁通流量调节阀(93)的出口连接于所述供给泵(1)的进口，所述第一旁通流量调节阀(93)用于调节所述供给泵(1)的泵出甲醇的流量和压力；第二旁通流量调节阀(94)，所述第二旁通流量调节阀(94)的进口连接于所述循环泵(3)的出口，所述第二旁通流量调节阀(94)的出口连接于所述循环柜(2)的进口，所述第二旁通流量调节阀(94)用于调节所述循环泵(3)的泵出甲醇的流量和压力。8.根据权利要求1-7任一项所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，还包括泄放泵(10)，所述管路(11)上设有若干泄放接口(111)和若干氮气接口(112)，所述氮气接口(112)用于连接氮气源，若干所述泄放接口(111)连接于所述泄放泵(10)的进口。9.根据权利要求1-7任一项所述的甲醇燃料供给装置，其特征在于，还包括：第一滤器(12)，设于所述供给泵(1)的上游；第二滤器(13)，设于所述循环泵(3)的下游。10.一种船舶，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的甲醇燃料供给装置。

技术总结
本发明公开了一种甲醇燃料供给装置及船舶，属于船舶技术领域。包括检测模组、调节模组和通过管路依次连接的供给泵、循环柜和循环泵，循环泵泵出的甲醇能够回流至循环柜，供给泵的进口端用于与供给端连接，循环泵的出口端用于与用户端连接，供给泵的上游设有进口控制阀，循环泵的下游设有出口控制阀；检测模组包括压力检测单元、温度检测单元和流量检测单元，压力检测单元用于检测管路中甲醇的压力，温度检测单元用于检测管路中甲醇的温度，流量检测单元设于供给泵和循环柜之间，流量检测单元用于检测管路中甲醇的耗量；调节模组用于对管路中的甲醇温度、流量和压力进行调节。本发明确保了甲醇燃料使用过程中的安全性。明确保了甲醇燃料使用过程中的安全性。明确保了甲醇燃料使用过程中的安全性。


技术研发人员：李腾飞 路玉娟 薛琪 张志文
受保护的技术使用者：广船国际有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/5/23