一种船用蒸发氨气收集系统的制作方法

1.本发明涉及船用液氨存储领域，具体涉及对船用液氨存储舱内积聚的氨气气体进行收集的液氨蒸发气体收集系统。


背景技术：

2.目前，氨作为一种重要化工原料，在农药、医药、工业、冶金等领域广泛应用，氨还可用作于船舶推进燃料。为实现氨在船舶上存储，通常将其加压或冷却，以为液体状态存储，以节省存储空间。
3.根据船型尺度、液氨运载容积等不同，通常采用不同型式的液氨存储舱。液氨存储舱通常分为半冷半压式，设计温度
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40℃，设计压力4～10barg不等，c型储舱，适用于6000m3左右及以下容积存储；全冷式，设计温度
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40℃，设计压力≤0.7barg，a型储舱或b型储舱或薄膜型储舱，适用于6000m3左右及以上容积存储。液氨燃料舱或液氨运输舱都统称为液氨存储舱。
4.氨气具有剧毒，液氨氨存储舱内蒸发气体不允许直接向舱外排放。由于舱内温度与外界环境温度存在巨大差异，热量通过热传导或辐射等方式源源不断进入舱内，导致存储舱内液氨时刻挥发产生蒸发气体。船舶航行期间，液氨存储舱内由于蒸发气体积聚，导致压力不断升高，必须对舱内蒸发气体进行转移处理，否则将造成安全事故。
5.通常采用再液化设备，对液氨存储舱内的蒸发气体再液化为液体，返回液氨存储舱内。但再液化设备价格昂贵，工艺复杂，运行期间消耗大量电能，投资回报较差。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提供一种船用液氨蒸发气体收集系统，旨在达到对积聚在液氨储舱内的液氨蒸发气体进行收集的目的，其所采用的技术方案是：
7.一种船用蒸发氨气收集系统，有带有压力传感器的液氨存储舱，液氨存储舱可以为半冷半压式c型舱，也可以为全冷式a型储舱或b型储舱或薄膜型储舱，用于存储液氨燃料或者液氨运输介质。液氨存储舱设置压力传感器，实时监测储舱压力变化。有一个或一个以上的氨气高压收集罐，氨气高压收集罐通过回流管路与液氨存储舱、氨气压缩机串联形成循环管路，氨气高压收集罐之间并联。每个氨气高压收集罐与液氨存储舱、氨气压缩机都是串联，形成一条循环管路，氨气高压收集罐与氨气高压收集罐之间是并联。在氨气压缩机通往氨气高压收集罐的回流管路上设置有第一止回阀，在氨气高压收集罐通往液氨存储舱的回流管路上设置有第一阀门，氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统通过管路连通，氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统之间的管路上设置有第二阀门。本发明利用氨气压缩机将液氨存储舱的蒸发氨气加压存储至氨气高压收集罐中，最大加压至20barg，实现蒸发氨气高压压缩存储。
8.上述一种船用蒸发氨气收集系统，更进一步地，液氨存储舱通过气相管路与氨气压缩机相连通。
9.上述一种船用蒸发氨气收集系统，更进一步地，氨气高压收集罐顶部设置有压力传感器和液位传感器。压力传感器可以实时监测氨气高压收集罐内的气相压力，液位传感器可以实时监测氨气高压收集罐内液氨的液位高度。
10.本发明的有益效果是：
11.1.与氨蒸发气再液化设备相比，该系统设备配置简单，造价成本低，运营维护成本低，耗电量大大降低。
12.2.本发明将收集的氨气体处理后可以进一步用作船舶燃料，没有燃料浪费。
附图说明
13.图1是本发明带有一个氨气高压收集罐的系统结构图；
14.图2是本发明带有两个氨气高压收集罐的系统结构图；
15.其中：1
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液氨存储舱、2
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氨气压缩机、3
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氨气高压收集罐、4
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液氨燃料供应系统、5
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压力传感器、6
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液位传感器、7
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第一止回阀、8
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第一阀门、9
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第二阀门、10
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气相管路、11
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回流管路。
具体实施方式
16.结合附图对本发明作进一步说明。
17.实施例1
18.如图1所示的一种船用蒸发氨气收集系统，有液氨存储舱1和一个氨气高压收集罐3，液氨存储舱顶部带有压力传感器5，用于实时监测液氨存储舱内部的压力值。液氨存储舱顶部通过气相管路10连接至氨气压缩机2，氨气压缩机实现将液氨存储舱内蒸发气体抽吸并加压输送至氨气高压收集罐内，最大加压至20barg。回流管路11从氨气压缩机伸出与氨气高压收集罐连接后，回流至液氨存储舱顶部，液氨存储舱、氨气压缩机、氨气高压收集罐形成一个循环管路。在氨气压缩机通往氨气高压收集罐的回流管路上设置有第一止回阀7，在氨气高压收集罐通往液氨存储舱的回流管路上设置有第一阀门8。
19.当液氨存储舱内压力升高至设定值，船用蒸发氨气收集系统开启，氨气压缩机和第一止回阀开启，液氨存储舱内蒸发气经压缩机加压进入氨气高压收集罐；氨气压缩机根据氨气高压收集罐压力传感器监测到的气相压力值，调节自身输出压力，直至最大加压至20barg。若液氨存储舱出现负压真空状态，第一阀门开启，氨气高压收集罐内气体流入液氨存储舱以补充舱压。氨气高压收集罐的顶部还设置有压力传感器和液位传感器，实时监测氨气高压收集罐内的气相压力和液氨的液位高度。压力传感器实时监测氨气高压收集罐内的气相压力，调节自身输出压力，直至最大加压至20barg。
20.氨气高压收集罐通过管路连接至液氨燃料供应系统4，并且氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统之间的管路上设置有第二阀门9，通过液位传感器实时监测氨气高压收集罐内液氨的液位高度，当高压收集罐内氨气在高压状态下液化为液体并达到一定液位高度，可开启第二阀门，将液氨泄放用作船舶燃料使用。
21.实施例2
22.如图2所示，系统中带有两个氨气高压收集罐3，气相管路10从液氨存储舱1顶部伸出与氨气压缩机2连接，氨气压缩机通过回流管路11分别与两个氨气高压收集罐连接后，回
流至液氨存储舱顶部。液氨存储舱与氨气压缩机和氨气高压收集罐串联，两个氨气高压收集罐并联，形成了两个循环管路。在氨气压缩机通往氨气高压收集罐的回流管路上设置有第一止回阀7，氨气高压收集罐返回至液氨存储舱的回流管路上设置有第一阀门8。两个氨气高压收集罐分别通过管路与液氨燃料供应系统连接，两个氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统之间的管路上均设置有第二阀门9。两个氨气高压收集罐的顶部均设置有压力传感器5和液位传感器6，两个氨气高压收集罐均可以进行实时监测。
23.本发明也可根据系统要求设置两个以上的氨气高压收集罐，氨气高压收集罐之间均采用并联连接，氨气高压收集罐与液氨存储舱及氨气压缩机之间采用串联连接。实现氨蒸发气体的高压存储。
24.本发明的这种船用蒸发氨气收集系统，设备配置简单，造价成本低，运营维护成本低，耗电量也大大降低。本发明将收集的氨气体处理后可以进一步用作船舶燃料，没有燃料浪费，保证船舶航行安全。


技术特征：
1.一种船用蒸发氨气收集系统，有带有压力传感器的液氨存储舱(1)，其特征在于：有一个或一个以上的氨气高压收集罐(3)，氨气高压收集罐通过回流管路(11)与液氨存储舱、氨气压缩机(2)串联形成循环管路，氨气高压收集罐之间并联，在氨气压缩机通往氨气高压收集罐的回流管路上设置有第一止回阀(7)，在氨气高压收集罐通往液氨存储舱的回流管路上设置有第一阀门(8)，氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统通过管路连通，氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统之间的管路上设置有第二阀门(9)。2.根据权利要求1所述的一种船用蒸发氨气收集系统，其特征在于：液氨存储舱通过气相管路(10)与氨气压缩机相连通。3.根据权利要求1所述的一种船用蒸发氨气收集系统，其特征在于：氨气高压收集罐顶部设置有压力传感器(5)和液位传感器(6)。

技术总结
一种船用蒸发氨气收集系统，有带有压力传感器的液氨存储舱，有一个或一个以上的氨气高压收集罐，氨气高压收集罐通过回流管路与液氨存储舱、氨气高压收集罐串联形成循环管路，氨气高压收集罐之间并联，在氨气压缩机通往氨气高压收集罐的回流管路上设置有第一止回阀，在氨气高压收集罐通往液氨存储舱的回流管路上设置有第一阀门，氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统通过管路连通，氨气高压收集罐与液氨燃料供应系统之间的管路上设置有第二阀门。本发明的这种船用蒸发氨气收集系统，设备配置简单，造价成本低，运营维护成本低，耗电量也大大降低。本发明将收集的氨气体处理后可以进一步用作船舶燃料，没有燃料浪费，保证船舶航行安全。全。全。


技术研发人员：片成荣 张义明 吴楠 吕岩 方芳 嵇智勇 李达 赵贵军 林树良 刘竹风 王笑虹 王珊
受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：2021.02.05
技术公布日：2021/12/16