【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能安全控制的船用甲醇供应单元及控制方法，属于船舶。
技术介绍
1、在我国碳达峰、碳中和目标的大背景和国际海事组织温室气体减排的战略目标下，当前国际、国内船舶空气污染物排放控制标准日益严格，各种清洁替代燃料逐步在船舶上得到不同程度的应用，如ulsfo、mgo、lng、甲醇、氢、氨燃料等。甲醇开始被很多船东青睐、接收，并作为发动机的燃料应用。
2、目前甲醇燃料供给系统已经在一些汽车和船舶上开始逐步得到应用，但目前采用的甲醇燃料供给系统中，一些功能仍相对于简单，某些智能功能、安全系数等还不够完善。例如：甲醇系统流量、压力控制的失效，甲醇混合筒排气的背压，甲醇混合筒没有低低液位安全报警及对应运行功能保障，普通双联滤器的内部密封渗漏问题及安全保障，乙二醇水箱缺少本地和远程的人工查看液位即时显示及报警，乙二醇水的超低温环境使用性，备用泵运行控制模式、温度控制模式的双重可靠性和安全性，甲醇完全泄放的可靠性，等等。
3、基于上述情况，我们专利技术了一种智能安全控制的船用甲醇供应单元。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种智能安全控制的船用甲醇供应单元及控制方法，从而解决上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，包括压缩空气供应管路、氮气供应管路、甲醇供应管路、甲醇泄放管路、乙二醇水供应管路和低温淡水供应管路；
3、所述压缩空气供应管包括手动球阀
4、所述压缩空气供应管一侧与接口连接；所述接口用于空气瓶内的压缩空气供入，依次经过手动球阀、空气滤器进入各分支管路；所述空气滤器用于过滤氮气内的杂质和颗粒物，各自的气动球阀用于控制压缩空气的通断，电磁减压阀用于对进入泄放泵的压缩空气进行减压；
5、所述氮气供应管路包括氮气滤器、气动球阀、手动球阀、止回阀、压力表pg、压力变送器pt、液位开关ls；所述氮气滤器用于过滤氮气内的杂质和颗粒物；所述气动球阀、手动球阀用于控制氮气的通入与切断，止回阀用于控制甲醇的止回；所述氮气从接口供入，经由手动球阀、氮气滤器、气动球阀进入各气动控制分支管路；氮气进口后面的压力表pg、压力变送器pt，可从本地及控制面板监测氮气压力情况，压力低时发出低压报警，液位开关ls的通断可以判断氮气管路内是否漏进甲醇；
6、所述甲醇供应管路包括单联粗滤器、甲醇供应泵、低压热交换器、压力控制阀、混合筒、高压热交换器、甲醇循环泵、双联精滤器、压力控制阀、流量计、气动球阀、手动球阀、背压阀、安全阀、压力表、压力变送器、温度表、温度变送器、温度开关、液位开关；
7、所述单联粗滤器用于进入甲醇供应泵的甲醇一级过滤，单联粗滤器用于进入甲醇供应泵的甲醇一级过滤，以去除甲醇内的较大杂质和颗粒物，确保进入甲醇供应泵的甲醇清洁度要求；
8、所述甲醇供应泵用于甲醇的输送供应及一级加压；
9、所述混合筒用于甲醇的回流混合，配有低液位开关ls、低低液位开关ls、压力变送器tt、安全阀、排气气动球阀、排气背压阀、止回阀；所述混合筒在低液位时自动排气、开启背压与高液位时停止排气的组合功能；
10、所述甲醇循环泵用于甲醇的输送及二级加压，甲醇循环泵为变频电机驱动，变频器根据发动机负荷变化自动调节变频电机的转速来控制甲醇循环泵的流量，同时压力控制阀会根据甲醇出口前的压力变送器pt的压力反馈来控制泵出口的压力；
11、所述高压热交换器用于乙二醇水与甲醇的二级换热，即对甲醇循环泵所输送的甲醇进行换热；所述高压热交换器进口的温度表tg、出口的温度表tg分别显示进、出口的本地温度，高压热交换器出口的温度变送器tt和温度控制器tc将实现双重保护控制，温度变送器采样温度输入至控制板对换热的甲醇进行温度控制，温度控制器根据设定温度对换热进行温度控制保护，温度控制范围可设定；
12、所述双联精滤器用于进入发动机的甲醇二级过滤，去除甲醇内的较细杂质和颗粒物，确保进入发动机的甲醇清洁度要求；所述流量计用于流量测量，即测量发电机的耗量，具体包括质量流量、体积流量、温度、密度，流量分为瞬时流量、累加流量；
13、所述甲醇泄放管路包括泄放泵、气动球阀、手动球阀、止回阀、视液镜、压力表pg、液位开关ls；且泄放管路位于最下层，保证设备及管路的泄放均能流入；泄放泵为气动隔膜泵，一台泄放泵工作，一台泄放泵备用，气动球阀、手动球阀用于控制泄放的通入与切断，止回阀用于控制泄放管路的止回；外围泄放出口使用氧气浓度测量仪测量含氧量，确保部件及管路的完全排空，无甲醇遗留，以免出现空气污染，确保不会影响人员的维修、操作、健康、安全；
14、所述乙二醇水供应管路包括乙二醇水箱、乙二醇水泵、乙二醇水热交换器、三通调节阀、节流阀、手动球阀、止回阀、压力表pg、压力变送器pt、温度表tg、温度变送器tt、温度开关ts、磁翻板液位计li、液位变送器lt、液位开关ls；
15、乙二醇水从接口经手动球阀进入乙二醇水箱（201），乙二醇水箱内的空气经手动球阀从接口通过管路排至大气；
16、乙二醇水箱内的乙二醇水经手动球阀、1号乙二醇水泵、手动球阀后，或经备用管路的手动球阀、2号乙二醇水泵、手动球阀后，再经乙二醇水热交换器、手动球阀、三通调节阀后分为两路；一路乙二醇水经手动球阀进入低压热交换器，再经手动球阀、止回阀、节流阀回至乙二醇水箱；一路乙二醇水经手动球阀进入高压热交换器，再经手动球阀、止回阀、节流阀回至乙二醇水箱，乙二醇水进行循环；
17、所述手动球阀用于控制乙二醇水的通入与切断，止回阀用于控制二路乙二醇水回路的止回；
18、所述乙二醇水箱配有温度变送器tt、液位开关ls、磁翻板液位计li、液位传感器ls、手动球阀；所述乙二醇水热交换器用于低温淡水与乙二醇水的换热；乙二醇水热交换器用于低温淡水与乙二醇水的换热；所述三通调节阀进口配有温度变送器tt，出口配有温度变送器tt和温度控制器tc；三通调节阀进口的温度变送器tt可测量乙二醇水热交换器后的温度；
19、所述乙二醇水热交换器用于低温淡水与乙二醇水的换热；
20、所述三通调节阀用于调节最终乙二醇水的出口温度，以保证进入低压热交换器和高压热交换器的乙二醇水温度；
21、所述三通调节阀进口配有温度变送器tt，出口配有温度变送器tt和温度控制器tc；三通调节阀进口的温度变送器tt可测量乙二醇水热交换器后的温度；出口的温度变送器tt和温度控制器tc将实现双重保护控制，温度变送器采样温度输入至控制板对换热的乙二醇水进行温度控制，温度控制器根据设定温度对换热进行温度控制保护，温度控制范围可设定；
22、所述低温淡水供应管路包括手动球阀、压力表pg、温度表tg、温度变送器tt；来自中央冷却水系统的低温淡水从接口经过手本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，包括压缩空气供应管路、氮气供应管路、甲醇供应管路、甲醇泄放管路、乙二醇水供应管路和低温淡水供应管路；
2.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述甲醇供应泵（103、105）、甲醇循环泵（110、111）、泄放泵（408、409）均为两台，一用一备，互为备用。
3.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述甲醇供给泵（103、105）和甲醇循环泵（110、111）为变频泵，流量可随着船舶发动机负荷变化的需求而自动变化。
4.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述混合筒（108）配置了低液位开关LS、低低液位开关LS、排气背压阀、安全阀；甲醇混合筒在低液位时自动排气、开启背压与高液位时停止排气的组合功能，排气时可以维持混合筒内的压力。
5.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述混合筒（108）及管道的液位开关将采用音叉液位开关，灵敏度更高，且不受船舶摇摆的
6.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述乙二醇水箱（201）配置磁翻板液位计LI、液位传感器LT、低液位开关LS；可通过磁翻板液位计直接查看液位，液位传感器输送4-20mA信号至控制板显示0-100%液位比例，远程可查看实际同步液位，低液位开关可发送低液位报警。
7.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述泄放管路位于最下层，使用氮气吹扫，泄放口外接管路上可增加氧气浓度测量仪测量含氧量功能，确保部件及管路的完全排空，无甲醇遗留，以免出现空气污染。
8.一种智能安全控制的船用甲醇供应单元的控制方法，其特征在于，具体工作方法如下所示：
9.根据权利要求8所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述步骤二中，来自氮气罐的氮气从接口四（8）供入，经由手动球阀、氮气滤器（301）、总气动球阀（302）进入各气动控制分支管路；
10.根据权利要求8所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述步骤三中，来自船舶甲醇日用柜的甲醇，从接口十（1）经由气动球阀（101）、手动球阀、手动球阀、1号单联滤器（102）被1号甲醇供应泵（103）吸入后经止回阀、手动球阀、手动球阀流入混合筒（108），或从备用管路经手动球阀、手动球阀、2号单联滤器（104）被2号甲醇供应泵（105）吸入后经止回阀、手动球阀、手动球阀流入混合筒（108），再依次经过手动球阀、高压热交换器（109）、手动球阀、手动球阀、1号甲醇循环泵（110）或2号甲醇循环泵（111）、止回阀、手动球阀、手动球阀、双联精滤器（112）、质量流量计（114）、气动球阀（115）从接口九（2）被输送至发动机；
...【技术特征摘要】
1.一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，包括压缩空气供应管路、氮气供应管路、甲醇供应管路、甲醇泄放管路、乙二醇水供应管路和低温淡水供应管路；
2.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述甲醇供应泵（103、105）、甲醇循环泵（110、111）、泄放泵（408、409）均为两台，一用一备，互为备用。
3.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述甲醇供给泵（103、105）和甲醇循环泵（110、111）为变频泵，流量可随着船舶发动机负荷变化的需求而自动变化。
4.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述混合筒（108）配置了低液位开关ls、低低液位开关ls、排气背压阀、安全阀；甲醇混合筒在低液位时自动排气、开启背压与高液位时停止排气的组合功能，排气时可以维持混合筒内的压力。
5.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述混合筒（108）及管道的液位开关将采用音叉液位开关，灵敏度更高，且不受船舶摇摆的影响。
6.根据权利要求1所述的一种智能安全控制的船用甲醇供应单元，其特征在于，所述乙二醇水箱（201）配置磁翻板液位计li、液位传感器lt、低液位开关ls；可通过磁翻板液位计直接查看液位，液位传感器输送4-20ma信号至控制板显示0-100%液位比例，...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹小平，谢锦泉，俞洪亮，
申请(专利权)人：南通航海机械集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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