專利名稱：用于柴油－lng混合動(dòng)力船的lng儲(chǔ)罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及低溫容器，具體涉及用于柴油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐。
背景技術(shù)：
LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然氣)的主要成分由甲烷組成，是將常壓下 氣態(tài)的天然氣冷卻至-162°C凝結(jié)成液體而獲得的，具有節(jié)約儲(chǔ)運(yùn)空間和成本、熱值大、性能 高等特點(diǎn)。LNG是一種清潔、高效的能源，許多國家都將LNG列為首選燃料，天然氣在能源供 應(yīng)中的比例迅速增加，LNG作為混合動(dòng)力也開始在汽車領(lǐng)域逐步應(yīng)用。船舶作為一種最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸工具，目前一股使用的燃料是柴油，但是柴油動(dòng)力船 舶燃料消耗高，運(yùn)營成本高，而且污染嚴(yán)重，因此，柴油-LNG混合動(dòng)力在船舶上具有廣闊的 應(yīng)用前景。由于LNG需要保持在-162°C左右的溫度下保存，因此，LNG的低溫儲(chǔ)存是實(shí)現(xiàn)在 船舶上應(yīng)用柴油-LNG混合動(dòng)力該技術(shù)的第一關(guān)鍵步驟?，F(xiàn)有的LNG低溫儲(chǔ)罐一股有兩種，一種應(yīng)用在混合動(dòng)力汽車上，但是該儲(chǔ)罐體積 較小(只有60L-450L左右)，無法滿足船舶的需求。另一種是普通LNG低溫液體罐式集裝 箱，主要用于LNG運(yùn)輸，用作船舶的燃料儲(chǔ)罐，容積過大，浪費(fèi)船上的空間，不經(jīng)濟(jì)，且普遍 工作壓力較低，無法直接向船上內(nèi)燃機(jī)供氣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于柴油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ) 罐，提供合適的儲(chǔ)液體積以及良好的保溫性能，以使柴油-LNG混合動(dòng)力可以在船舶上順利應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種用于柴 油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，包括密封的外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的密封內(nèi)容器，外殼上設(shè) 有與內(nèi)容器底部相通的第一 LNG充裝管，內(nèi)容器通過若干玻璃鋼管支柱支撐在外殼內(nèi)且內(nèi) 容器上纏繞隔熱層，外殼與內(nèi)容器之間的夾層為真空，內(nèi)容器的中部設(shè)有防波裝置，所述防 波裝置包括中心管和支撐板，所述中心管的軸線與內(nèi)容器的軸線重合；所述支撐板呈喇叭 狀，其小端開口處與中心管的外圓周表面焊接，大端開口處與內(nèi)容器的內(nèi)壁焊接。在上述方案中，所述支撐板大端的上、下部分別設(shè)有由水平面截割形成的上、下缺 口，所述上、下缺口形狀大小相同，上、下缺口處分別焊接有上、下直角彎板，所述上、下直 角彎板的水平部分分別與所述上、下缺口相適配，垂直部分的邊緣分別與內(nèi)容器的內(nèi)壁相 適配，上、下直角彎板垂直部分的邊緣分別與內(nèi)容器的內(nèi)壁焊接。在上述方案中，內(nèi)容器內(nèi)設(shè)有四根加強(qiáng)管，所述四根加強(qiáng)管分別垂直設(shè)置且沿內(nèi) 容器的軸向垂直中垂面對(duì)稱布置，加強(qiáng)管的端部通過加強(qiáng)板與內(nèi)容器焊接，外殼上與加強(qiáng) 管對(duì)應(yīng)的部位開有通孔，所述通孔通過堵頭密封，所述玻璃鋼管支柱分別設(shè)置在堵頭與加 強(qiáng)板之間。[0010]在上述方案中，所述隔熱層由多層鋁箔紙和玻璃纖維紙間隔纏繞而成，纏繞層數(shù) 為50層，捆綁后的厚度為25-30mm，玻璃纖維紙緊貼內(nèi)容器的外壁。在上述方案中，內(nèi)容器的左上部設(shè)有工藝人孔，且通孔密封蓋密封，密封蓋上設(shè)有 低溫吸附劑。在上述方案中，所述低溫吸附劑為5A或13X分子篩。在上述方案中，外殼內(nèi)壁的左、右兩側(cè)分別設(shè)置有吸氫劑，所述吸氫劑為金屬鈀或鋯。在上述方案中，外殼上設(shè)有增壓器，該增壓器的出口與內(nèi)容器的內(nèi)腔連通。在上述方案中，外殼的頂部還設(shè)有第二 LNG充裝管，第二 LNG充裝管通入內(nèi)容器的 內(nèi)腔中并沿內(nèi)容器的頂壁延伸至其左端，位于內(nèi)容器頂部的第二 LNG充裝管部分的外圓周 表面上均勻地設(shè)有多個(gè)通孔。本實(shí)用新型，根據(jù)內(nèi)河船舶具體情況量身定制LNG儲(chǔ)罐，有效容積達(dá)到5m3 10m3，燃料輸送可完全滿足船舶的航行要求，并且在內(nèi)容器中設(shè)有特殊結(jié)構(gòu)的防波板，因此 減小了在船舶行駛過程中罐體內(nèi)液體向各個(gè)方向的沖擊和振蕩，保證了安全性。

圖1為本實(shí)用新型用于柴油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖2為圖1中的A部放大圖；圖3為圖1中的B部放大圖；圖4為防波裝置剖面結(jié)構(gòu)示 意圖；圖5為防波裝置側(cè)視圖；圖6為防波裝置俯視圖；圖7為上、下直角彎板立體結(jié)構(gòu)示 意圖；圖8為用于柴油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐的俯視圖；圖9為用于柴油-LNG混合 動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐的右視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型作出詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型提供了一種用于柴油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，用于在壓力范圍為 0-0. SMpa的狀態(tài)下長期儲(chǔ)存低溫LNG，為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料。圖1為用于柴油-LNG混合 動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中的A部放大圖，如圖1、圖2所 示，用于柴油-LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐包括密封的外殼1和設(shè)置在外殼1內(nèi)的密封內(nèi)容 器2，外殼1和內(nèi)容器2的外形均為鋼板焊接而成的臥式圓柱形罐體，兩端為球面狀，內(nèi)容器 2的材質(zhì)為06Crl9Nil0低碳奧氏不銹鋼，外殼1的材質(zhì)為Q345R碳素結(jié)構(gòu)鋼，外殼1的外圓 柱狀內(nèi)表面上焊接有若干圈角鋼3，用于加強(qiáng)外殼1的剛度和強(qiáng)度，內(nèi)容器2上纏繞隔熱層 4，隔熱層4由多層鋁箔紙和玻璃纖維紙間隔纏繞而成，纏繞層數(shù)為50層，捆綁后的厚度為 25-30mm，其中玻璃纖維紙緊貼內(nèi)容器2的外壁，纏繞層數(shù)以及厚度的選擇經(jīng)過測(cè)試能夠確 保在最佳的隔熱效果的前提下，用料最省。外殼1上安裝有抽真空接口裝置，利用真空機(jī)組 將外殼1與內(nèi)容器2之間的夾層抽真空，以此力求把隨著時(shí)間的推移將通過對(duì)流、傳導(dǎo)和輻 射途徑傳遞給內(nèi)容器2的導(dǎo)熱量減少到盡可能低的程度，來維持低溫體系正常工作，確保 低溫LNG長期儲(chǔ)存。外殼1上安裝有各種管路與閥門，通過閥門的開關(guān)輸送低溫LNG液體， 供發(fā)動(dòng)機(jī)使用，主要管口閥門和儀表(壓力表、液體計(jì)等)布置在儲(chǔ)罐一側(cè)封頭的正面，且 安裝到船舶上時(shí)，朝向船體的右舷，管路及閥門的排列整齊，使操作及維護(hù)方便。儲(chǔ)罐配有鞍座6，鞍座6上有安裝孔(一端為圓孔，一端為長孔)，以便將其準(zhǔn)確安裝到船體甲板上。內(nèi)容器2的中部設(shè)有防波裝置5，防波裝置的結(jié)構(gòu)如圖4、圖5和圖6所示，包括中 心管51和支撐板52，中心管51呈圓套狀，其軸線與內(nèi)容器2的軸線重合，支撐板52呈喇 叭狀，其小端開口處與中心管51的外圓周表面焊接，大端開口朝向內(nèi)容器的左端，由于呈 喇叭狀支撐板52可以起到緩沖作用，因此減小了在船舶行駛過程中罐體內(nèi)液體向各個(gè)方 向的沖擊和振蕩，保證了安全性。為了進(jìn)一步提高防波動(dòng)效果，本實(shí)用新型中支撐板52采 用了一種更為先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，支撐板52大端的上、下部分別設(shè)有由水平面截割形成的上、下 缺口，所述上、下缺口形狀大小相同，上、下缺口處分別焊接有上、下直角彎板53，上、下直角 彎板53的結(jié)構(gòu)如圖7所示，所述上、下直角彎板的水平部分531分別與所述上、下缺口相適 配，垂直部分532的邊緣分別與內(nèi)容器的內(nèi)壁相適配，上、下直角彎板垂直部分532的邊緣 分別與內(nèi)容器的內(nèi)壁焊接。上、下直角彎板53的設(shè)置，減小了液體在支撐板52內(nèi)部空間 在上、下部分的晃動(dòng)，經(jīng)過測(cè)試，防波動(dòng)效果提高了 20%。外殼1上設(shè)有與內(nèi)容器2底部相通的第一 LNG充裝管14，用于向LNG儲(chǔ)罐充裝 LNG,另外，本實(shí)用新型提供的儲(chǔ)罐還設(shè)有第二 LNG充裝管15，第二 LNG充裝管15伸入內(nèi)容 器2的內(nèi)腔中并沿內(nèi)容器2的頂壁延伸至其左端，位于內(nèi)容器2頂部的第二 LNG充裝管部 分的外圓周表面上均勻地設(shè)有多個(gè)通孔。這樣，可將LNG直接輸入儲(chǔ)罐，不必進(jìn)行排放，因 為，從第二 LNG充裝管15輸入的LNG會(huì)均勻噴到儲(chǔ)罐內(nèi)略熱的氣體上，降低了容器壓力，因 此，第一充裝管14可以快速地將LNG輸入儲(chǔ)罐，保持較低且穩(wěn)定的壓力。第一 LNG充裝管 14和第二 LNG充裝管15可分別設(shè)置為兩根，一方面可同時(shí)快速充裝，另一方面可以增加選 擇的余地，例如修護(hù)其中的一根充裝管時(shí)，可以使用另一根充裝管進(jìn)行充裝，避免管路出現(xiàn) 故障時(shí)，影響LNG的充裝，提高可靠性和工作效率。為了提高外殼1對(duì)內(nèi)容器2的支撐強(qiáng)度，并保證內(nèi)容器2不變形，內(nèi)容器2的內(nèi)部 設(shè)有四根加強(qiáng)管21，結(jié)合圖1、圖3、圖6圖8，四根加強(qiáng)管21分別垂直設(shè)置且沿內(nèi)容器2的 軸向垂直中垂面對(duì)稱布置，加強(qiáng)管21的端部通過加強(qiáng)板22與內(nèi)容器2的外壁焊接為一體， 外殼1上與加強(qiáng)管21對(duì)應(yīng)的部位開有通孔，通孔通過堵頭11密封，玻璃鋼管支柱7分別設(shè) 置在堵頭11與加強(qiáng)板22之間，起到支撐作用，利用玻璃鋼管支柱7作為支撐，加強(qiáng)了隔熱 的效果，同時(shí)，由于玻璃鋼管支柱7由四根加強(qiáng)管21承載，保證了內(nèi)容器2不易發(fā)生變形。內(nèi)容器2的左上部設(shè)有工藝人孔23，用于人工清理內(nèi)容器的內(nèi)部，工藝人孔23上 扣蓋有密封蓋24，實(shí)現(xiàn)密封，為了進(jìn)一步提高隔熱效果，密封蓋24上設(shè)有低溫吸附劑25，低 溫吸附劑為5A或13X分子篩，最佳的方案是5A或13X混合使用，5A與13X混合物中二者 的質(zhì)量比為2 1。另外，外殼1內(nèi)壁的左、右兩側(cè)分別設(shè)置有吸氫劑12，用于吸附夾層中 游離的氫離子，吸氫劑采用的是金屬鈀或鋯，金屬鈀或鋯具有極強(qiáng)的吸氫效果，低溫吸附劑 以及吸氫劑的使用，可以大大提高外殼1與內(nèi)容器2夾層內(nèi)的真空度，從而提高了隔熱的效果。本實(shí)用新型中，外殼1上設(shè)有增壓器13，如圖9所示，該增壓器13的出口與內(nèi)容 器2的內(nèi)腔連通，在大量排放操作期間，可以用增壓器來增加壓力，以維持較高的供氣量供 發(fā)動(dòng)機(jī)使用。本實(shí)用新型中，LNG儲(chǔ)罐有效容積達(dá)到5m3 10m3，工作壓力一股定為0. 8MPa和 1. 2MPa兩種，可滿足內(nèi)河船舶LNG燃料儲(chǔ)存要求，為內(nèi)河航運(yùn)向經(jīng)濟(jì)和低碳環(huán)保方向發(fā)展提供了條件。詳細(xì)地說，本實(shí)用新型具有如下有益效果。(1)、儲(chǔ)罐內(nèi)部裝設(shè)有防波板，減小了在船舶行駛過程中罐體內(nèi)液體向各個(gè)方向的 沖擊和振蕩，保證了安全性。(2)、儲(chǔ)罐本體與管路部分，所有泄壓氣體采用集中放空口排放，提高了系統(tǒng)的安 全可靠性。根據(jù)船舶所處的狀態(tài)，可以更改放空管口架設(shè)的高度。放空管采用輕量化設(shè)計(jì)， 連接采用快速接頭，更換使用快捷方便。(3)、儲(chǔ)罐充裝口均位于船舶右舷方向，便于船用LNG動(dòng)力系統(tǒng)推廣，形成統(tǒng)一的 充裝規(guī)范。(4)、儲(chǔ)罐各項(xiàng)外形尺寸參數(shù)按照內(nèi)河船用設(shè)備要求設(shè)計(jì)，儲(chǔ)罐在船甲板上安裝 后，不影響船員活動(dòng)和任何船上作業(yè)和船舶正常航行。(5)、內(nèi)容器的頂部和底部均設(shè)有LNG充裝管，頂部的LNG充裝管可以起到降溫的 作用，因此，可以實(shí)現(xiàn)LNG快速充裝。本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在實(shí)用新型的啟示下作 出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，包括密封的外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的密封內(nèi) 容器，外殼上設(shè)有與內(nèi)容器底部相通的第一 LNG充裝管，內(nèi)容器通過若干玻璃鋼管支柱支 撐在外殼內(nèi)且內(nèi)容器上纏繞隔熱層，外殼與內(nèi)容器之間的夾層為真空，其特征在于內(nèi)容器 軸向的中間處設(shè)有防波裝置，所述防波裝置包括中心管，其軸線與內(nèi)容器的軸線重合；支撐板，呈喇叭狀，其小端開口處與中心管的外圓周表面焊接，大端開口處與內(nèi)容器的 內(nèi)壁焊接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于所述支撐 板大端的上、下部分別設(shè)有由水平面截割形成的上、下缺口，所述上、下缺口形狀大小相同， 上、下缺口處分別焊接有上、下直角彎板，所述上、下直角彎板的水平部分分別與所述上、下 缺口相適配，垂直部分的邊緣分別與內(nèi)容器的內(nèi)壁相適配，上、下直角彎板垂直部分的邊緣 分別與內(nèi)容器的內(nèi)壁焊接。
3.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于內(nèi)容器內(nèi) 設(shè)有四根加強(qiáng)管，所述四根加強(qiáng)管分別垂直設(shè)置且沿內(nèi)容器的軸向垂直中垂面對(duì)稱布置， 加強(qiáng)管的端部通過加強(qiáng)板與內(nèi)容器焊接，外殼上與加強(qiáng)管對(duì)應(yīng)的部位開有通孔，所述通孔 通過堵頭密封，所述玻璃鋼管支柱設(shè)置在堵頭與加強(qiáng)板之間。
4.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于所述隔 熱層由多層鋁箔紙和玻璃纖維紙間隔纏繞而成，纏繞層數(shù)為50層，捆綁后的厚度為25 -30mm,玻璃纖維紙緊貼內(nèi)容器的外壁。
5.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于內(nèi)容器的 左上部設(shè)有工藝人孔，且通孔密封蓋密封，密封蓋上設(shè)有低溫吸附劑。
6.如權(quán)利要求5所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于所述低溫 吸附劑為5A或13X分子篩。
7.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于外殼內(nèi)壁 的左、右兩側(cè)分別設(shè)置有吸氫劑，所述吸氫劑為金屬鈀或鋯。
8.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于外殼上設(shè) 有增壓器，該增壓器的出口與內(nèi)容器的內(nèi)腔連通。
9.如權(quán)利要求1所述的用于柴油一LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，其特征在于外殼的頂 部還設(shè)有第二 LNG充裝管，第二 LNG充裝管通入內(nèi)容器的內(nèi)腔中并沿內(nèi)容器的頂壁延伸至 其左端，位于內(nèi)容器頂部的第二 LNG充裝管部分的外圓周表面上均勻地設(shè)有多個(gè)通孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于柴油－LNG混合動(dòng)力船的LNG儲(chǔ)罐，包括密封的外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的密封內(nèi)容器，外殼上設(shè)有與內(nèi)容器底部相通的第一LNG充裝管，內(nèi)容器通過若干玻璃鋼管支柱支撐在外殼內(nèi)且內(nèi)容器上纏繞隔熱層，外殼與內(nèi)容器之間的夾層為真空，內(nèi)容器的中部設(shè)有防波裝置，所述防波裝置包括中心管和支撐板，中心管的軸線與內(nèi)容器的軸線重合，支撐板呈喇叭狀，其小端開口處與中心管的外圓周表面焊接，大端開口處與內(nèi)容器的內(nèi)壁焊接。本實(shí)用新型，由于在內(nèi)容器中設(shè)有特殊結(jié)構(gòu)的防波板，因此減小了在船舶行駛過程中罐體內(nèi)液體向各個(gè)方向的沖擊和振蕩，保證了安全性。同時(shí)，本實(shí)用新型提供合適的儲(chǔ)液體積以及良好的保溫性能，完全適合在船舶上使用。
文檔編號(hào)F17C1/12GK201779441SQ201020291599
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者呂連海, 周立忠, 孫斌, 時(shí)國偉, 王剛, 范少鋒, 蔡仁龍, 賈文濤, 陳仕銳, 黃興華 申請(qǐng)人:孫加成;張家港市江南鍋爐壓力容器有限公司