CN113443117A - 液货船及其液货加热系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液货加热系统。该液货加热系统具有向外输送气货的气相输出口，其包括海水加热器、乙二醇加热器和储罐。海水加热器上设置有海水入口、海水出口、第一液货端口和第一气货端口。乙二醇加热器上设置有乙二醇入口、乙二醇出口、第二液货端口和第二气货端口。储罐用以储存液货，其顶部设置有第三液货端口和第三气货端口。第三液货端口选择性地与第一液货端口或第二液货端口连通，第三气货端口对应地选择性地与第一气货端口或第二气货端口连通，以利用海水加热器或乙二醇加热器将液货加热为气货，气货返回储罐或经气相输出口输出。此时，通过增加乙二醇加热器加热液货，解决在低温海水海域无法对液货加热的问题。

Description

液货船及其液货加热系统

技术领域

本申请涉及石油化工领域，特别涉及一种液货船及其液货加热系统。

背景技术

LPG(Liquefied Petroleum Gas，液化石油气)主要成分是丙烷和丁烷，是通过在常压下气态石油气冷却至-42℃，使之凝结成液体。石油气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。船用LPG储罐一般采用半冷半压式的存储罐，若在LPG装卸过程中，出现船用LPG储罐与港口LPG储罐的种类不同时，需用加热器对LPG货物加热后再输送上岸。

目前对于液货的加热的主要方式是使用以海水为加热介质的加热器进行加热，并通过控制卸载速度的方法，保证出水侧的海水温度保持在+5℃以上，使得海水能够满足LPG加热器热交换需求量，保证船与岸货物能够正常输送。但是当使用海水加热液货的船舶处于寒冷水域，海水本身的温度已经低于+5℃时，海水加热器将无法正常工作，导致船上的货物无法满足陆地接收罐的货物接收要求，使得船舶无法到该海域码头进行卸货。

发明内容

本申请的目的在于提供一种液货加热系统，解决现有技术中处于寒冷水域的船舶中的海水加热器无法正常工作导致船舶无法到该海域码头进行卸货的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种液货加热系统，其具有向外输送气货的气相输出口，所述液货加热系统包括：海水加热器，其上设置有用于接收海水的海水入口和用于输出海水的海水出口；其上还设置有第一液货端口和第一气货端口；乙二醇加热器，其上设置有用于接收乙二醇的乙二醇入口和用于输出乙二醇的乙二醇出口；其上还设置有第二液货端口和第二气货端口；以及储罐，用以储存液货；其顶部设置有第三液货端口和第三气货端口，所述第三液货端口通过液态管连接所述第一液货端口以及所述第二液货端口，所述第三气货端口通过气态管连接所述第一气货端口以及所述第二气货端口；所述第三液货端口选择性地与所述第一液货端口或所述第二液货端口连通，所述第三气货端口对应地选择性地与所述第一气货端口或所述第二气货端口连通，以利用所述海水加热器或所述乙二醇加热器将所述液货加热为所述气货，所述气货返回所述储罐或经所述气相输出口输出。

优选地，连通所述第三液货端口与所述第二液货端口之间的液态管上设置有第一阀门，连通所述第三气货端口与所述第二气货端口之间的气态管上相应地设置有第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门一同导通或一同关闭，而使得所述乙二醇加热器选择性连通所述储罐。

优选地，连通所述第三液货端口与所述第一液货端口之间的液态管上设置有第三阀门，连通所述第三气货端口与所述第一气货端口之间的气态管上相应地设置有第四阀门，所述第三阀门和所述第四阀门一同导通或一同关闭，而使得所述海水加热器选择性连通所述储罐。

优选地，所述液货加热系统还包括：乙二醇换热器，其内设置有可进行热交换的乙二醇通路和蒸汽通路；所述乙二醇通路的入口连接所述乙二醇出口，所述乙二醇通路的出口连接所述乙二醇入口，所述蒸汽通路的入口作为蒸汽入口用于接收蒸汽，所述蒸汽通路的出口作为蒸汽出口用于输出蒸汽。

优选地，所述液货加热系统还包括用于补充乙二醇的乙二醇储箱；所述乙二醇储箱的出口连通所述乙二醇出口与所述乙二醇通路的入口之间的管道。

优选地，连通所述乙二醇出口与所述乙二醇通路的入口之间的管道上设置有乙二醇泵。

优选地，所述液货加热系统还包括增压泵，所述增压泵的出口连通所述第一液货端口，所述增压泵的入口连通所述第三液货端口。

以及一种液货船包括：海水循环系统、机舱蒸汽系统和所述液货加热系统；所述海水循环系统用于向所述液货加热系统提供海水，以加热所述液货；所述机舱蒸汽系统通过管道与所述液货加热系统连通，用于向所述液货加热系统提供蒸汽，以提供热量给乙二醇，并且回收与所述乙二醇热交换后的蒸汽。

优选地，所述液货船上设置有气货装卸站，所述气货装卸站通过管道连通所述气相输出口，使得从所述气相输出口输出的气货在所述气货装卸站输送上岸。

由上述技术方案可知，本申请至少具有以下优点：1、在液货加热系统中利用普遍采用的以海水为加热介质的海水加热器对液货进行加热，使船上的货物满足陆地接收罐的货物接收要求，同时增加乙二醇加热器对液货进行加热，使得在寒冷水域的液货船中的货物同样能满足陆地接收罐的货物接收要求，解决在低温海水海域无法对液货加热的问题；2、采用海水加热和乙二醇加热两套加热方式，通过选择性地连通海水加热器或乙二醇加热器加热液货，提高液货船的适应性和全面性。

附图说明

图1是本申请实施例的液货加热系统的结构示意图；

图2是本申请实施例的液货加热系统的加热过程流程图。

附图标记说明如下：100、液货加热系统；101、海水加热器；1011、海水入口；1012、海水出口；1013、第一液货端口；1014、第一气货端口；102、乙二醇加热器；1021、乙二醇入口；1022、乙二醇出口；1023、第二液货端口；1024、第二气货端口；103、储罐；1031、第三液货端口；1032、第三气货端口；104、乙二醇换热器；1041、乙二醇通路；1042、蒸汽通路；1043、蒸汽入口；1044、蒸汽出口；105、乙二醇泵；106、乙二醇储箱；107、气相输出管；108、液态管；1081、第一阀门；1082、第三阀门；109、气态管；1091、第二阀门；1092、第四阀门；110、增压泵；200、气货装卸站；300、液货装卸站。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

本申请提供一种液货船，包括海水循环系统、机舱蒸汽系统和液货加热系统100。海水循环系统用于向液货加热系统100提供海水。机舱蒸汽系统通过管道与液货加热系统100连通，用于向液货加热系统100提供蒸汽，以提供热量，并且回收交换后的蒸汽。

液货船上设置有气货装卸站200，液货船在气货装卸站200处装卸气相货物。气货装卸站200通过管道与液货加热系统100相连。

液货船上还设置有液货装卸站300，液货船在液货装卸站300处装卸液相货物。液货装卸站300通过管道与液货加热系统100相连。

本申请提供一种液货加热系统100，用于对液货船上的液货进行加热得到气货，，使货物能够满足陆地接收罐的货物接收要求，从而使液货船能够在码头上卸载液货。其中，液货可为液化石油气，相应地，气货为气态石油气。

请参阅图1，本实施例的液货加热系统100包括海水加热器101、乙二醇加热器102和储罐103。

海水加热器101将海水作为加热介质，用于加热液货船上的液货。其中，海水加热器101与海水循环系统相连而接收海水循环系统所输送的海水。本实施例中，海水加热器101可以为壳管式加热器。

海水加热器101上设置有用于接收海水的海水入口1011和用于输出海水的海水出口1012。海水通过液货船的海水循环系统，经海水入口1011进入海水加热器101，将热量提供给液货后，从海水出口1012排出。

海水加热器101上还设置有第一液货端口1013和第一气货端口1014。液货从第一液货端口1013进入海水加热器101，与海水换热后，吸热汽化变成气货从第一气货端口1014排出。此时，通过控制海水卸载速度的方法，保证进入海水加热器101的海水温度保持在+5℃以上，海水温度比进入海水加热器101的液货温度高，使得海水能够满足海水加热器101热交换需求量。与液货换热后的海水温度降低，而液货吸收海水的温度，温度升高得以汽化变成气货。

乙二醇加热器102将乙二醇作为加热介质，同样用于加热液货船上的液货。乙二醇加热器102同样可以为壳管式加热器。当液货船处于寒冷水域，海水本身的温度低于+5℃时，海水加热器101无法正常工作，此时可以采用乙二醇加热器102对液货加热，使得货物能够满足陆地接收罐的货物接收要求，解决在低温海水海域无法对液货加热的问题。

乙二醇加热器102上设置有用于接收乙二醇的乙二醇入口1021和用于输出乙二醇的乙二醇出口1022。乙二醇从乙二醇入口1021进入乙二醇加热器102，将热量提供给液货后，从乙二醇出口1022排出。

乙二醇加热器102上还设置有第二液货端口1023和第二气货端口1024。液货从第二液货端口1023进入乙二醇加热器102，与乙二醇换热后，吸热汽化变成气货从第二气货端口1024排出。此时，进入乙二醇加热器102的乙二醇温度比液货温度高，能够将热量传递给液货，使得液货吸收热量温度升高汽化变成气货。

优选地，液货加热系统100还包括乙二醇换热器104。乙二醇换热器104可以为板式热交换器。乙二醇换热器104内设置有可进行热交换的乙二醇通路1041和蒸汽通路1042。

乙二醇通路1041的入口连接乙二醇出口1022，乙二醇通路1041的出口连接乙二醇入口1021。蒸汽通路1042的入口作为蒸汽入口1043，用于接收来自液货船机舱蒸汽系统中的蒸汽，蒸汽通路1042的出口作为蒸汽出口1044，用于输出蒸汽，输出的蒸汽重新返回机舱蒸汽系统。进入乙二醇换热器104的乙二醇将热量提供给了液货，温度降低，比进入乙二醇换热器104的蒸汽温度低，在乙二醇换热器104中换热后，乙二醇的温度得到提高，此时，温度提高的乙二醇流回乙二醇加热器102中加热液货，保证乙二醇加热器102能够正常工作。

乙二醇换热器104和乙二醇加热器102之间形成一条乙二醇回路，可循环利用乙二醇。通过从液货船的机舱蒸汽系统中的蒸汽管引出一路来给乙二醇加热，即使用液货船自身的蒸汽加热乙二醇，保证乙二醇能够循环加热液货，使得液货加热系统100稳定运行。

具体地，连通乙二醇出口1022与乙二醇通路1041的入口之间的管道上设置有乙二醇泵105，用于循环乙二醇加热器102和乙二醇换热器104回路中的乙二醇。

进一步，液货加热系统100还包括用于补充乙二醇的乙二醇储箱106。乙二醇储箱106的出口连通乙二醇出口1022与乙二醇通路1041的入口之间的管道。当乙二醇加热器102中乙二醇的量不够时，乙二醇储箱106能够向乙二醇加热器102补充乙二醇。

储罐103用以储存液货。

储罐103顶部设置有第三液货端口1031和第三气货端口1032。第三液货端口1031通过液态管108连接第一液货端口1013以及第二液货端口1023，第三气货端口1032通过气态管109连接第一气货端口1014以及第二气货端口1024。液态管108连接第三液货端口1031的末端分成两支路，其中一条安装有液货泵，以将储罐103中的液货泵取出来，经液态管108输送至液货加热系统100其他部位，另一条用于将从外部装载的液货注入储罐103。

第三液货端口1031选择性地与第一液货端口1013或第二液货端口1023连通，第三气货端口1032对应地选择性地与第一气货端口1014或第二气货端口1024连通，以利用海水加热器101或乙二醇加热器102将液货加热为气货，气货返回储罐103或经气相输出口输出。气相输出口为气相输出管107的出口，与气货装卸站200相连，气相输出管107的入口与第一气货端口1014或第二气货端口1024相连。其中，向外输出的气货经气相输出管107从气相输出口输出。气货经气相输出口输出后，会输送至液货船上的气货装卸站200，继而再输送上岸。需要解释的是，在气货装卸站200装载气货时，气相输出口也可以作为气相输入口，气货从气相输入口进入后，经管道进入储罐103。

而气货返回储罐103是为了完成扫舱工作。扫舱是指船舶装货前或卸货后对货舱进行清扫作业。加热后的货物变成高温气体，经气态管109回到储罐103内蒸发储罐103底部积液井内残留的低温液货，完成扫舱工作，通常这种扫舱方式是使用A罐货物经过加热后扫除B罐底部残留液。具体地，利用液货船上的货物压缩机对储罐103内的气体进行压缩升温后再打入储罐103内进行扫舱工作。

具体地，连通第三液货端口1031与第二液货端口1023之间的液态管108上设置有第一阀门1081，连通第三气货端口1032与第二气货端口1024之间的气态管109上相应地设置有第二阀门1091，第一阀门1081和第二阀门1091一同导通或一同关闭，而使得乙二醇加热器102选择性连通储罐103。

连通第三液货端口1031与第一液货端口1013之间的液态管108上设置有第三阀门1082，连通第三气货端口1032与第一气货端口1014之间的气态管109上相应地设置有第四阀门1092，第三阀门1082和第四阀门1092一同导通或一同关闭，而使得海水加热器101选择性连通储罐103。

通过操作阀门控制切换，保证两种加热方式能够有效切换，提高液货船的适应性和全面性。具体地，控制第一阀门1081和第二阀门1091一同关闭，而第三阀门1082和第四阀门1092一同导通，使得海水加热器101连通储罐103，即采用海水加热的方式加热液货，或者控制第一阀门1081和第二阀门1091一同导通，而第三阀门1082和第四阀门1092一同关闭，使得乙二醇加热器102连通储罐103，即采用乙二醇加热的方式加热液货。

优选地，液货加热系统100还包括增压泵110。增压泵110具有出口和入口，其出口连通第一液货端口1013，入口连通第三液货端口1031。即增压泵110将储罐103的液货加压后输送至海水加热器101中。采用增压泵110对液货进行加压以使货物卸载的温度能够满足陆地接收罐的设计温度，实际使用时以陆地接收罐的背压来确定是否采用增压泵110加压。增压泵110还可以在货物不需要加热就输送上岸时，对液货加压，然后输送至液货船上的液货装卸站300，继而输送上岸。

请参阅图2，液货加热系统100的大致工作流程为：

S401、利用液货泵将液货从储罐103泵出。

从储罐103中泵出的液货经液态管108输送至海水加热器101或者乙二醇加热器102内加热。

S402、选择性采用海水加热器101或乙二醇加热器102加热液货。

在非寒冷海域，采用以海水为介质的海水加热器101加热液货。此时控制第一阀门1081和第二阀门1091一同关闭，而第三阀门1082和第四阀门1092一同导通，使得海水加热器101连通储罐103。

通过控制海水卸载速度的方法，保证进入海水加热器101的海水温度保持在+5℃以上，使得海水能够满足海水加热器101热交换需求量，从而将海水的热量传递给液货，使液货温度升高得以汽化变成气货。

在寒冷海域，采用以乙二醇为介质的乙二醇加热器102加热液货。此时控制第一阀门1081和第二阀门1091一同导通，而第三阀门1082和第四阀门1092一同关闭，使得乙二醇加热器102连通储罐103。

通过从液货船的机舱蒸汽系统中的蒸汽管引出一路来给乙二醇进行加热，具体采用乙二醇换热器104进行蒸汽与乙二醇的换热。将蒸汽的热量传递给乙二醇，使得进入乙二醇加热器102的乙二醇温度比液货的高，进而将乙二醇的热量传递给液货，使液货温度升高得以汽化变成气货。而换热后的乙二醇温度降低，回到乙二醇换热器104中与蒸汽换热，提高温度，再次进入乙二醇加热器102中加热液货。

S403、加热后的液货汽化变成气货返回储罐103完成扫舱工作，或经气相输出口输出。

经海水加热器101或乙二醇加热器102加热后的液货汽化变成气货返回储罐103完成扫舱工作，或经气相输出口输出，输送至液货船上的气货装卸站200，继而再输送上岸。

本申请至少具有以下优点：

1、在液货加热系统100中利用普遍采用的以海水为加热介质的海水加热器101对液货进行加热，使船上的货物满足陆地接收罐的货物接收要求，同时增加乙二醇加热器102对液货进行加热，使得在寒冷水域的液货船中的货物同样能满足陆地接收罐的货物接收要求，解决在低温海水海域无法对液货加热的问题。

2、采用海水加热和乙二醇加热两套加热方式，通过选择性地连通海水加热器101或乙二醇加热器102加热液货，提高液货船的适应性和全面性。

3、采用操作阀门控制切换的方法，保证两种加热方式能够有效切换，即，需要海水加热器101工作时，控制第一阀门1081和第二阀门1091一同关闭，而第三阀门1082和第四阀门1092一同导通，而需要乙二醇加热器102工作时，控制第一阀门1081和第二阀门1091一同导通，而第三阀门1082和第四阀门1092一同关闭，从而进一步提高液货船的适应性和全面性。

4、通过从液货船的机舱蒸汽系统中的蒸汽管引出一路来给乙二醇进行加热，具体采用乙二醇换热器104实现用液货船自身的蒸汽加热乙二醇，保证乙二醇能够循环加热液货，使得液货加热系统100稳定运行。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种液货加热系统，其具有向外输送气货的气相输出口，其特征在于，所述液货加热系统包括：

海水加热器，其上设置有用于接收海水的海水入口和用于输出海水的海水出口；其上还设置有第一液货端口和第一气货端口；

乙二醇加热器，其上设置有用于接收乙二醇的乙二醇入口和用于输出乙二醇的乙二醇出口；其上还设置有第二液货端口和第二气货端口；以及

储罐，用以储存液货；其顶部设置有第三液货端口和第三气货端口，所述第三液货端口通过液态管连接所述第一液货端口以及所述第二液货端口，所述第三气货端口通过气态管连接所述第一气货端口以及所述第二气货端口；

所述第三液货端口选择性地与所述第一液货端口或所述第二液货端口连通，所述第三气货端口对应地选择性地与所述第一气货端口或所述第二气货端口连通，以利用所述海水加热器或所述乙二醇加热器将所述液货加热为所述气货，所述气货返回所述储罐或经所述气相输出口输出。

2.根据权利要求1所述的液货加热系统，其特征在于，连通所述第三液货端口与所述第二液货端口之间的液态管上设置有第一阀门，连通所述第三气货端口与所述第二气货端口之间的气态管上相应地设置有第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门一同导通或一同关闭，而使得所述乙二醇加热器选择性连通所述储罐。

3.根据权利要求1所述的液货加热系统，其特征在于，连通所述第三液货端口与所述第一液货端口之间的液态管上设置有第三阀门，连通所述第三气货端口与所述第一气货端口之间的气态管上相应地设置有第四阀门，所述第三阀门和所述第四阀门一同导通或一同关闭，而使得所述海水加热器选择性连通所述储罐。

4.根据权利要求1所述的液货加热系统，其特征在于，所述液货加热系统还包括：

乙二醇换热器，其内设置有可进行热交换的乙二醇通路和蒸汽通路；所述乙二醇通路的入口连接所述乙二醇出口，所述乙二醇通路的出口连接所述乙二醇入口，所述蒸汽通路的入口作为蒸汽入口用于接受蒸汽，所述蒸汽通路的出口作为蒸汽出口用于输出蒸汽。

5.根据权利要求4所述的液货加热系统，其特征在于，所述液货加热系统还包括用于补充乙二醇的乙二醇储箱；所述乙二醇储箱的出口连通所述乙二醇出口与所述乙二醇通路的入口之间的管道。

6.根据权利要求4所述的液货加热系统，其特征在于，连通所述乙二醇出口与所述乙二醇通路的入口之间的管道上设置有乙二醇泵。

7.根据权利要求1所述的液货加热系统，其特征在于，所述液货加热系统还包括增压泵，所述增压泵的出口连通所述第一液货端口，所述增压泵的入口连通所述第三液货端口。

8.一种液货船，其特征在于，包括：海水循环系统、机舱蒸汽系统和如权利要求1至7任一项所述的液货加热系统；所述海水循环系统用于向所述液货加热系统提供海水，以加热所述液货；所述机舱蒸汽系统通过管道与所述液货加热系统连通，用于向所述液货加热系统提供蒸汽，以提供热量给乙二醇，并且回收与所述乙二醇热交换后的蒸汽。

9.根据权利要求8所述的液货船，其特征在于，所述液货船上设置有气货装卸站，所述气货装卸站通过管道连通所述气相输出口，使得从所述气相输出口输出的气货在所述气货装卸站输送上岸。

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