一种用于气体燃料供给的温度监控系统的制作方法

本发明涉及液化天然气，具体涉及一种用于气体燃料供应的温度监控系统。

背景技术：

1、随着大气污染日益严重，对船舶的气体排放控制也日益严格。相对于传统的柴油或重油动力，船舶采用液化天然气作为燃料可减少百分之三十以上的碳排放和氮氧化合物排放、百分之九十八以上的硫化物排放和百分之三十左右的燃料费用。因此，液化天然气(liquefiednaturalgas，简称lng)动力船舶作为一种低排放、高自动化、高附加值的船舶，被越来越广泛的应用于水路交通领域。

2、液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成的液体，由于液化天然气燃料的特殊理化性质，需要保持在低温(低于其沸点)的环境下进行储存以及供应，如果储存温度超过沸点，液化天然气就会迅速蒸发为气态，导致储罐内压力升高，可能导致液化天然气从溢流管或安全阀排出，造成能源损失和环境污染，甚至造成储罐破裂，导致液化天然气泄漏，形成易燃易爆的蒸汽云，一旦遇到明火或高温，就会引发火灾或爆炸。

3、因此，有必要对液化天然气动力船舶的气体燃料供应系统进行相应的温度监测和控制，以保证液化天然气储存温度保持在沸点以下，使其维持液态；但目前由于以液化天然气作为燃料的技术在船舶领域的应用目前尚未成熟，造成了液化天然气动力船舶的气体燃料供应温度监控技术的缺失，难以实现安全可靠的液化天然气燃料供应，导致船舶在运输或航行过程中存在较大的风险。因此，有必要提出一种能够对液化天然气动力船舶的气体燃料供应系统进行相应的温度监测和控制，以保证液化天然气温度保持在沸点以下，使其维持液态的温度监控系统。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种能够液化天然气动力船舶的气体燃料供应系统进行相应的温度监测和控制的温度监控系统。

2、为实现上述目的，本发明提出的用于气体燃料供应的温度监控系统，包括储液模块、温度监测模块和温度控制模块；

3、所述储液模块包括至少一个储液单元，所述储液单元设置有第一存储空间和第二存储空间，所述第一存储空间用于储存液化天然气，所述第一存储空间与所述第二存储空间通过管路连通，所述管路设置气化阀；

4、所述温度监测模块包括设置在所述第一存储空间内的第一温度探头，所述第一温度探头用于监测所述第一存储空间内的液化天然气温度；

5、所述温度控制模块分别与所述气化阀和所述温度监测模块连接，所述温度控制模块用于：

6、接收所述第一温度探头的温度信号；

7、在液化天然气温度高于第一预设温度时开启所述气化阀，以使第一存储空间内的液化天然气通过所述气化阀气化后进入所述第二存储空间；

8、在液化天然气温度低于第一预设温度时关闭所述气化阀以截断所述管路。

9、优选地，所述第一存储空间内设置有冷却装置，所述冷却装置用于与第一存储空间存储的液化天然气进行热交换以降低液化天然气的温度，所述温度控制模块与所述冷却装置连接，用于在液化天然气温度高于第一预设温度时控制所述冷却装置开启，并在液化天然气温度低于第一预设温度时关闭所述冷却装置。

10、优选地，所述温度控制模块还设置有压力监测装置，所述温度控制模块还用于监测所述第一存储空间内部压力，并根据压力值计算第一预设温度；

11、计算式为：t＝t1-(p1-p2)×s；

12、其中，t为第一预设温度，t1为一标准大气压下液化天然气沸点，p1为一标准大气压，p2为监测压力，s为液化天然气沸腾温度随蒸气压力的变化梯度。

13、优选地，所述用于气体燃料供应的温度监控系统还包括汽化器，所述汽化器包括储水箱和盘管，所述盘管的主体设置在所述储水箱内，所述盘管一端为进液口，所述进液口与所述第一存储空间连通以接收第一存储空间输送的液化天然气，所述盘管另一端为出气口，所述出气口与外部输气管连通，所述储水箱内设置有加热器。

14、优选地，所述温度监测模块还包括第二温度探头，所述第二温度探头用于监测所述出气口的气化天然气温度，所述温度控制模块还用于接收第二温度探头传输的温度信号，以在气化天然气温度低于第二预设温度时开启加热器，并在气化天然气温度高于第二预设温度时关闭加热器。

15、优选地，所述第一存储空间内还设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于驱动所述第一存储空间内存储的液化天然气流动。

16、优选地，所述储液单元为储液罐，所述储液罐包括内罐体和合围在所述内罐体外的外罐体，所述内罐体合围形成容纳空间，所述容纳空间设置有分隔板，所述分隔板将所述容纳空间分隔为所述第一存储空间与第二存储空间。

17、优选地，所述内罐体与外罐体之间形成有用于容纳隔热粉末的隔热空间，所述隔热空间内设置有多个支撑单元，每个支撑单元包括一个中空的支撑管和一个连接件，所述支撑管一端与所述内罐体连接，所述支撑管另一端与所述外罐体连接，所述连接件位于所述支撑管的内部，并沿着所述支撑管的轴向延伸，所述连接件一端与所述内罐体连接，所述连接件另一端与所述外罐体连接。

18、优选地，所述隔热空间内还设置有多个分隔部件，各个所述分隔部件沿着所述第一存储空间的高度方向依次排列，以将所述隔热空间分隔为多个水平层，每个水平层之间填充隔热粉末。

19、优选地，所述用于气体燃料供应的温度监控系统还包括显示模块，所述显示模块与所述温度监测模块连接，所述显示模块用于接收并显示所述温度检测模块传输的数据，所述显示模块设置在船舶主控室。

20、综上所述，本发明提出的一种用于气体燃料供应的温度监控系统，通过所述第一温度探头监测第一存储空间内液化天然气温度，通过设置所述第二存储空间以及所述气化阀，在液化天然气温度高于第一预设温度时开启所述气化阀，第一存储空间内的液化天然气通过所述气化阀气化，液化天然气气化过程中吸热，从而使第一存储空间内的液化天然气温度下降，直至液化天然气温度低于第一预设温度(液化天然气沸点温度)，以保证液化天然气温度保持在沸点以下，使其维持液态；

21、随后关闭所述气化阀以截断管路，避免液化天然气温度继续下降。

技术特征：

1.一种用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，包括储液模块、温度监测模块和温度控制模块；

2.根据权利要求1所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述第一存储空间内设置有冷却装置，所述冷却装置用于与第一存储空间存储的液化天然气进行热交换以降低液化天然气的温度，所述温度控制模块与所述冷却装置连接，用于在液化天然气温度高于第一预设温度时控制所述冷却装置开启，并在液化天然气温度低于第一预设温度时关闭所述冷却装置。

3.根据权利要求2所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述温度控制模块还设置有压力监测装置，所述温度控制模块还用于监测所述第一存储空间内部压力，并根据压力值计算第一预设温度；

4.根据权利要求1所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，还包括汽化器，所述汽化器包括储水箱和盘管，所述盘管的主体设置在所述储水箱内，所述盘管一端为进液口，所述进液口与所述第一存储空间连通以接收第一存储空间输送的液化天然气，所述盘管另一端为出气口，所述出气口与外部输气管连通，所述储水箱内设置有加热器。

5.根据权利要求4所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述温度监测模块还包括第二温度探头，所述第二温度探头用于监测所述出气口的气化天然气温度，所述温度控制模块还用于接收第二温度探头传输的温度信号，以在气化天然气温度低于第二预设温度时开启加热器，并在气化天然气温度高于第二预设温度时关闭加热器。

6.根据权利要求1所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述第一存储空间内还设置有搅拌装置，所述搅拌装置用于驱动所述第一存储空间内存储的液化天然气流动。

7.根据权利要求1所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述储液单元为储液罐，所述储液罐包括内罐体和合围在所述内罐体外的外罐体，所述内罐体合围形成容纳空间，所述容纳空间设置有分隔板，所述分隔板将所述容纳空间分隔为所述第一存储空间与第二存储空间。

8.根据权利要求7所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述内罐体与外罐体之间形成有用于容纳隔热粉末的隔热空间，所述隔热空间内设置有多个支撑单元，每个支撑单元包括一个中空的支撑管和一个连接件，所述支撑管一端与所述内罐体连接，所述支撑管另一端与所述外罐体连接，所述连接件位于所述支撑管的内部，并沿着所述支撑管的轴向延伸，所述连接件一端与所述内罐体连接，所述连接件另一端与所述外罐体连接。

9.根据权利要求8所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，所述隔热空间内还设置有多个分隔部件，各个所述分隔部件沿着所述第一存储空间的高度方向依次排列，以将所述隔热空间分隔为多个水平层，每个水平层之间填充隔热粉末。

10.根据权利要求1-9中任一项所述用于气体燃料供应的温度监控系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述温度监测模块连接，所述显示模块用于接收并显示所述温度检测模块传输的数据，所述显示模块设置在船舶主控室。

技术总结
本发明提供一种用于气体燃料供应的温度监控系统，包括储液模块、温度监测模块和温度控制模块；储液模块包括储液单元，储液单元设置有第一存储空间和第二存储空间，第一存储空间储存液化天然气，第一存储空间与第二存储空间通过管路连通，管路设置气化阀；温度监测模块包括第一温度探头，第一温度探头用于监测第一存储空间内的液化天然气温度；温度控制模块用于：接收第一温度探头的温度信号；在液化天然气温度高于第一预设温度时开启气化阀，使第一存储空间内的液化天然气通过所述气化阀进入第二存储空间；在液化天然气温度低于第一预设温度时关闭气化阀。本发明旨在提供一种能够保证液化天然气温度保持在沸点以下，使其维持液态的温度监控系统。

技术研发人员：李忠良,杜本全,刘忠俭,宫坪,何浪
受保护的技术使用者：威海中远海运重工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25