一种用于船舶的氮气系统及船舶

摘要

本发明属于船舶技术领域，公开了一种用于船舶的氮气系统及船舶，其包括能够提供氮气的气源装置和管路组件，管路组件包括一端与气源装置连通的第一管路和第二管路，第二管路上并列连通设置有第一分管路、第二分管路和第三分管路，第一管路的另一端与货油舱连通，能够以第一预设压力为货油舱惰化补气，第一分管路与甲醇日用柜连通，能够以第二预设压力为甲醇日用柜补气，第二分管路能够以第三预设压力吹扫甲醇供给单元和甲醇主机单元，第三分管路能够以第四预设压力吹扫甲醇双燃料主机。所述船舶包括上述用于船舶的氮气系统。本发明的用于船舶的氮气系统及船舶，能够同时用于货油舱惰化、补气，甲醇系统补气、吹扫，以及甲醇双燃料主机吹扫。

权利要求

1.一种用于船舶的氮气系统，船舶上设置有货油舱(100)、甲醇系统(200)和燃油系统，所述甲醇系统(200)包括甲醇日用柜(201)、甲醇供给单元(202)和甲醇主机单元(203)，所述燃油系统包括甲醇双燃料主机(300)，其特征在于，用于船舶的氮气系统包括：气源装置，能够提供氮气；

管路组件，包括第一管路(21)和第二管路(22)，所述第一管路(21)和所述第二管路(22)的一端与所述气源装置连通，所述第二管路(22)上并列连通设置有第一分管路(23)、第二分管路(24)和第三分管路(25)，所述第一管路(21)的另一端与所述货油舱(100)连通，能够以第一预设压力为所述货油舱(100)惰化补气，所述第一分管路(23)与所述甲醇日用柜(201)连通，能够以第二预设压力为所述甲醇日用柜(201)补气，所述第二分管路(24)能够以第三预设压力吹扫所述甲醇供给单元(202)和所述甲醇主机单元(203)，所述第三分管路(25)能够以第四预设压力吹扫所述甲醇双燃料主机(300)；

所述气源装置包括第三储气罐(14)和第四储气罐(15)，所述第二分管路(24)与所述第三储气罐(14)连通，所述第三分管路(25)与所述第四储气罐(15)连通。

2.根据权利要求1所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述管路组件还包括第四分管路(26)，所述第二分管路(24)和所述第三分管路(25)通过所述第四分管路(26)与所述第二管路(22)连通，所述气源装置包括第一储气罐(12)和第二储气罐(13)，所述第一分管路(23)与所述第一储气罐(12)连通，所述第四分管路与所述第二储气罐(13)连通。

3.根据权利要求2所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述第四分管路(26)上设置有增压机(17)，所述增压机(17)设置于所述第三储气罐(14)和所述第四储气罐(15)的上游。

4.根据权利要求3所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述第三储气罐(14)的下游设置有第一减压阀(18)，所述第四储气罐(15)的下游设置有第二减压阀(19)，以使所述第二分管路(24)输出具有所述第三预设压力的氮气，所述第三分管路(25)输出具有所述第四预设压力的氮气。

5.根据权利要求3或4所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述第一储气罐(12)、所述第二储气罐(13)、所述第三储气罐(14)和所述第四储气罐(15)上均设置有监控组件(16)。

6.根据权利要求1‑4任一项所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述气源装置还包括制氮设备(11)，所述第一管路(21)和所述第二管路(22)均与所述制氮设备(11)连通。

7.根据权利要求2‑4任一项所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述第一管路(21)上设置有第一控制阀(28)，所述第一储气罐(12)下游设置的第二控制阀(27)。

8.根据权利要求7所述的用于船舶的氮气系统，其特征在于，所述第一控制阀(28)和所述第二控制阀(27)均为DBB阀。

9.一种船舶，其特征在于，包括货油舱(100)、甲醇系统(200)和燃油系统，所述甲醇系统(200)包括甲醇日用柜(201)、甲醇供给单元(202)和甲醇主机单元(203)，所述燃油系统包括甲醇双燃料主机(300)，还包括权利要求1‑8任一项所述的用于船舶的氮气系统。

说明书

一种用于船舶的氮气系统及船舶

技术领域

[0001] 本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种用于船舶的氮气系统及船舶。

背景技术

[0002] 现有技术中对于甲醇双燃料的油船，其包括两套氮气系统，一套氮气系统用于为货油舱提供氮气惰化、补气，另一套氮气系统用于双燃料使用过程中对燃料罐补气、以及使
用后对设备和管路进行吹扫。然而配置两套氮气系统，会加大系统设备的使用成本，也会占
用更大的舱室空间。

发明内容

[0003] 本发明的一个目的在于提供一种用于船舶的氮气系统，能够同时用于货油舱惰化、补气，以及甲醇系统补气、吹扫，以及甲醇双燃料主机吹扫，降低成本，减少占用空间。

[0004] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0005] 一种用于船舶的氮气系统，船舶上设置有货油舱、甲醇系统和燃油系统，所述甲醇系统包括甲醇日用柜、甲醇供给单元和甲醇主机单元，所述燃油系统包括甲醇双燃料主机，
用于船舶的氮气系统包括：

[0006] 气源装置，能够提供氮气；

[0007] 管路组件，包括第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路的一端与所述气源装置连通，所述第二管路上并列连通设置有第一分管路、第二分管路和第三分管路，
所述第一管路的另一端与所述货油舱连通，能够以第一预设压力为所述货油舱惰化补气，
所述第一分管路与所述甲醇日用柜连通，能够以第二预设压力为所述甲醇日用柜补气，所
述第二分管路能够以第三预设压力吹扫所述甲醇供给单元和所述甲醇主机单元，所述第三
分管路能够以第四预设压力吹扫所述甲醇双燃料主机。

[0008] 可选地，所述管路组件还包括第四分管路，所述第二分管路和所述第三分管路通过所述第四分管路与所述第二管路连通，所述气源装置包括第一储气罐和第二储气罐，所
述第一分管路与所述第一储气罐连通，所述第四分管路与所述第二储气罐连通。

[0009] 可选地，所述气源装置还包括第三储气罐和第四储气罐，所述第二分管路与所述第三储气罐连通，所述第三分管路与所述第四储气罐连通。

[0010] 可选地，所述第四分管路上设置有增压机，所述增压机设置于所述第三储气罐和所述第四储气罐的上游。

[0011] 可选地，所述第三储气罐的下游设置有第一减压阀，所述第四储气罐的下游设置有第二减压阀，以使所述第二分管路输出具有所述第三预设压力的氮气，所述第三分管路
输出具有所述第四预设压力的氮气。

[0012] 可选地，所述第一储气罐、所述第二储气罐、所述第三储气罐和所述第四储气罐上均设置有监控组件。

[0013] 可选地，所述气源装置还包括制氮设备，所述第一管路和所述第二管路均与所述制氮设备连通。

[0014] 可选地，所述第一管路上设置有第一控制阀，所述第一储气罐下游设置的第二控制阀。

[0015] 可选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为DBB阀。

[0016] 本发明的另一个目的在于提供一种船舶，降低成本，方便船舶空间布置。

[0017] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0018] 一种船舶，包括货油舱、甲醇系统和燃油系统，所述甲醇系统包括甲醇日用柜、甲醇供给单元和甲醇主机单元，所述燃油系统包括甲醇双燃料主机，还包括上述的用于船舶
的氮气系统。

[0019] 本发明的有益效果：

[0020] 本发明提供的一种用于船舶的氮气系统，气源装置能够提供不同压力的氮气，通过管路组件能够同时用于货油舱惰化补气、甲醇日用柜补气、甲醇供给单元和甲醇主机单
元吹扫、甲醇双燃料主机吹扫，减少了气源装置等设备的使用数量，简化了氮气系统的结
构，使用方便，节省了船舶空间，降低了船东的船舶运营成本。由于用于货油舱补气、甲醇系
统补气和吹扫、燃油系统吹扫的氮气压力可能存在差异，因此通过第一管路、第二管路、第
一分管路、第二分管路和第三分管路分别用于提供氮气，以方便调节和提供不同压力的氮
气。

[0021] 本发明提供的一种船舶，通过采用上述的用于船舶的氮气系统，简化了氮气系统的结构，使用方便，节省了船舶空间，方便船舶空间布置，降低了船东的船舶运营成本。

附图说明

[0022] 图1是本发明的具体实施方式提供的用于船舶的氮气系统的示意图。

[0023] 图中：

[0024] 100、货油舱；200、甲醇系统；201、甲醇日用柜；202、甲醇供给单元；203、甲醇主机单元；300、甲醇双燃料主机；

[0025] 11、制氮设备；12、第一储气罐；13、第二储气罐；14、第三储气罐；15、第四储气罐；16、监控组件；17、增压机；18、第一减压阀；19、第二减压阀；

[0026] 21、第一管路；22、第二管路；23、第一分管路；24、第二分管路；25、第三分管路；26、第四分管路；27、第二控制阀；28、第一控制阀。

具体实施方式

[0027] 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。

[0028] 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。

[0029] 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。

[0030] 本实施例还提供了一种船舶，船舶上设置有货油舱100、甲醇系统200和燃油系统，通过甲醇系统200和燃油系统实现节能减排。具体地，甲醇系统200包括甲醇日用柜201、甲
醇供给单元202和甲醇主机单元203，燃油系统包括燃甲醇双燃料主机300；为保证船舶的运
输安全，消除安全隐患，船舶上还设有氮气系统，以用于货油舱100和甲醇日用柜201的补
气，使货油舱100内的油品与大气隔离，以及使甲醇日用柜201内的甲醇与大气隔离，防止形
成爆炸性混合气体，提高使用安全性，同时也能减少油品及甲醇的挥发；以及甲醇供给单元
202和甲醇主机单元203、甲醇双燃料主机300的吹扫，以清除杂质，避免影响设备使用。现有
技术中，包括两套氮气系统，分别用于货油舱100和燃料系统，然而使用成本高，且占用舱室
空间大。

[0031] 为解决上述问题，本实施例还提供了一种用于船舶的氮气系统，如图1所示，其包括气源装置和管路组件；具体地，气源装置能够提供氮气；管路组件包括第一管路21和第二
管路22，第一管路21和第二管路22的一端与气源装置连通，第二管路22上并列连通设置有
第一分管路23、第二分管路24和第三分管路25；第一管路21的另一端与货油舱100连通，能
够以第一预设压力为货油舱100惰化补气；第一分管路23与甲醇日用柜201连通，能够以第
二预设压力为甲醇日用柜201补气，第二分管路24能够以第三预设压力吹扫甲醇供给单元
202和甲醇主机单元203，第三分管路25能够以第四预设压力吹扫甲醇双燃料主机300。

[0032] 气源装置能够提供不同压力的氮气，通过管路组件能够同时用于货油舱100惰化补气、甲醇日用柜201补气、甲醇供给单元202和甲醇主机单元203吹扫、甲醇双燃料主机300
吹扫，减少了气源装置等设备的使用数量，简化了氮气系统的结构，使用方便，节省了船舶
空间，降低了船东的船舶运营成本。由于用于货油舱100惰化补气、甲醇系统200补气和吹
扫、燃油系统吹扫的氮气压力可能存在差异，因此通过第一管路21、第二管路22、第一分管
路23、第二分管路24和第三分管路25分别用于提供氮气，以方便调节和提供不同压力的氮
气。

[0033] 可选地，如图1所示，气源装置还包括制氮设备11，第一管路21和第二管路22均与制氮设备11连通，制氮设备11产生氮气的再通过第一管路21传输用于货油舱100，通过第二
管路22传输用于燃料系统。具体地，根据使用需求制氮设备11可提供不同纯度和不同压力
的氮气，本实施例中，制氮设备11提供99％的高纯度、压力约7bar的氮气；具体地制氮设备
11可参照现有技术。

[0034] 可选地，如图1所示，管路组件还包括第四分管路26，第二分管路24和第三分管路25通过第四分管路26与第二管路22连通，由于用于甲醇日用柜201补气的氮气压力与用于
燃料吹扫的压力不同，因此通过设置第四分管路26连通第二分管路24和第三分管路25，使
第四分管路26和第二分管路24并列连通于第二管路22，以通过第二分管路24和第四分管路
26分别控制甲醇日用柜201补气的氮气压力与用于燃料吹扫的压力，方便控制。

[0035] 由于制氮设备11出来的氮气可能压力不稳定，也可能存在水分等杂质异物，为提高氮气压力的稳定性和纯度，进一步具体地，气源装置包括第一储气罐12和第二储气罐13，
第一分管路23与第一储气罐12连通，第四分管路与第二储气罐13连通，第一储气罐12和第
二储气罐13分别用于甲醇日用柜201补气和用于燃料吹扫，通过增加第一储气罐12和第二
储气罐13用于存储制氮设备11出来的氮气，以缓冲气压不稳定，且能使杂质得到沉淀，同时
能够减少制氮设备11主机发起次数，提高使用寿命。具体地，第一储气罐12和第二储气罐13
上分别设置有监控组件16，能依据需求进行监控组件16调节，将气压衡定在某一压力规模
3
之内。本实施例中，制氮设备11产生的氮气储存在2个10m的氮气储气罐内，分别用于甲醇
日用柜201补气和燃料系统吹扫。

[0036] 可选地，如图1所示，气源装置还包括第三储气罐14和第四储气罐15，第二分管路24与第三储气罐14连通，第三分管路25与第四储气罐15连通，以分别控制氮气以第三预设
压力吹扫甲醇供给单元202和甲醇主机单元203，和以第四预设压力吹扫甲醇双燃料主机
300，进一步方便控制。

[0037] 可选地，如图1所示，第四分管路26上设置有增压机17，增压机17设置于第三储气罐14和第四储气罐15的上游，通过增压机17提高进入第三储气罐14和第四储气罐15的氮气
压力，降低第三储气罐14和第四储气罐15的容积，以减小占用空间。本实施例中，通过增压
3
机17将压力增加至30bar,第三储气罐14和第四储气罐15均为1m的氮气储气罐，增压后的
3
氮气储存在2个1m的氮气储气罐内。

[0038] 可选地，如图1所示，第三储气罐14的下游设置有第一减压阀18，第四储气罐15的下游设置有第二减压阀19，以使第二分管路24输出具有第三预设压力的氮气，第三分管路
25输出具有第四预设压力的氮气，通过第一减压阀18和第二减压阀19，使第二分管路24和
第三分管路25分别输出相应压力的氮气，以满足使用需求，方便控制压力值。本实施例中，
经过第一减压阀18和第二减压阀19减压至10bar后，分别用于甲醇供给单元202和甲醇主机
单元203吹扫，以及甲醇双燃料主机300的吹扫。

[0039] 可选地，如图1所示，第一储气罐12、第二储气罐13、第三储气罐14和第四储气罐15上均设置有监控组件16，各个监控组件16分别依据需求进行氮气的控制调节，将气压衡定
在某一压力规模之内。具体地，监控组件16包括压力传感器、安全阀、排污阀、压力表；具体
地，压力传感器可以实时显示和监控压力，以保证输出的氮气压力符合需求；进一步具体
地，第三储气罐14和第四储气罐15上的压力传感器均与增压机17电连接，当压力传感器检
测到内部压力低于预设值时，压力传感器被触发并将触发信号反馈给控制系统，控制系统
可自动控制增压机17启动，当压力传感器检测到内部压力达到预设值时，压力传感器被触
发并将触发信号反馈给控制系统，控制系统可自动控制增压机17停止；当储气罐超压时，安
全阀会自动打开，时刻保护储气罐的安全；压力表用于显示储气罐内的压力；排污阀设置于
罐体底部，能够定期排出罐体内的杂质。

[0040] 可选地，如图1所示，第一管路21上设置有第一控制阀28，可以进行第一管路21的通断控制，实现气源装置与货油舱100的隔离，提高了使用安全性；通过第一控制阀28对货
油舱100进行自动补气，方便控制；本实施例中，第一控制阀28为DBB阀，DBB阀即使在高温或
高压情况下，可以在上游和下游方向提供隔离，隔离效果好，进一步提高了气源装置与货油
舱100的隔离，提高了使用安全性。

[0041] 可选地，如图1所示，第一储气罐12下游设置有第二控制阀27，可以进行第一分管路23的通断控制，实现气源装置与甲醇日用柜201的隔离，提高使用安全性；通过第二控制
阀27对甲醇日用柜201进行自动补气，方便控制；本实施例中，第二控制阀27为DBB阀，同理，
进一步提高了气源装置与甲醇日用柜201的隔离效果，提高了使用安全性。

[0042] 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。