一种液化船加温盘管系统

技术领域

本发明涉及船舶管路设计技术领域，具体是指一种液化船加温盘管系统。

背景技术

随着船舶建造行业的竞争日益激烈，为快速响应市场需求，船舶企业需要提供高效、优质的船舶方案和产品，则对船舶设计的要求也日益加大。

船舶管路布置是船舶设计的重要内容之一，管路布置质量的高低直接影响船舶管路的建造工时和船舶运行的可靠性。于管路布置过程中，设计人员需遵循管路布置的原理，还需要综合考虑管路的安全性、可维护性、可操作性、便利性、美观性等综合因素，同时还必须要满足各类设计规范的要求；因此，导致管路布置的工作难度大且耗时，管路布置所需的工时一般会占船舶总设计工时的50％以上；

以MR50000T液货舱加温管单元为示例。液化船加温盘管是装载货物的重要组成部分。在液化船建造过程中，加温管数量多、面积广，焊接要求高，而现场施工环境差，所以加温管占据了管子布置的大量时间。附图1为液货舱加温盘管布置典型示意图，船舶货油舱加热系统一般要求设有加热盘管。现有的加温盘管系统中，其设有低温单元和高温单元，低温单元通过低温盘管保持液货舱内维持保温的需求，高温单元通过升温盘管使液货舱提升温度达到升温的需求，从而满足低温保温需求和加热升温需求，如果分开布置低温盘管和升温盘管两种工况的加温盘管系统，存在占用体积大，管路投入成本高，施工周期长，操作复杂等问题。其次，在系统正常运行时，需要将高温单元和低温单元之间相互隔离使其各自形成独立循环；但是在特殊操作时还需要将高温单元与低温单元之间相互连通，例如在某个单元的系统检修时，需要将该单元内的导热介质转移到另一个单元中时。

鉴于以上，有必要提出一种液化船加温盘管系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种液化船加温盘管系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种液化船加温盘管系统，包括底部盘管，所述底部盘管设有进入口和回流口，还包括低温进入管、低温回流管、高温进入管、高温回流管；

隔离切换装置，其设置于低温进入管、高温进入管与进入口之间以及低温回流管、高温回流管与回流口之间，隔离切换装置将低温系统与高温系统相互隔离，并且使低温系统或高温系统单独与底部盘管保持连通对底部盘管保持循环，使底部盘管在低温系统与高温系统之间切换；隔离切换装置包括柱状缸体、活塞体、驱动杆，所述活塞体滑动连接设置在柱状缸体内，所述活塞体设有两个将柱状缸体内分为三个相互隔离的腔室，两个所述活塞体均固定设置在驱动杆上，并由驱动杆控制两个活塞体在柱状缸体内移动，低温系统、高温系统、底部盘管的管端连接设置在柱状缸体上，活塞体移动位置控制底部盘管在低温系统与高温系统之间切换连接。

进一步的，所述柱状缸体上连接的低温系统管端、高温系统管端之间的中间位置连接设置底部盘管的管端，使柱状缸体上依次连接设置低温系统管端、底部盘管管端、高温系统管端。

进一步的，所述低温系统管端、底部盘管管端、高温系统管端在柱状缸体的长度方向均匀间隔设置，均匀间隔设置的间距设为管间距离，所述低温系统管端或高温系统管端至柱状缸体端部的最近距离不小于管间距离。

进一步的，柱状缸体内的两个活塞体同轴设置，并且两个活塞体的中心之间的距离等于二倍的管间距离，所述活塞体的厚度大于高温系统、低温系统的管端直径，所述管间距离大于活塞体的厚度，两个活塞体将柱状缸体内部分割成首端腔、中间腔、尾端腔，两个活塞体位置移动使中间腔位置变化，使底部盘管分别对接高温系统或低温系统，或者使活塞体同时将高温系统、低温系统封闭。

进一步的，所述进入口、回流口上分别设置有隔离切换装置，两个隔离切换装置的柱状缸体端部相连接，并且共用一个驱动杆，驱动杆的一端贯穿伸出柱状缸体为驱动端。

进一步的，所述进入口、回流口上分别设置有隔离切换装置，两个隔离切换装置的柱状缸体沿同轴并且间隔设置，两个隔离切换装置的驱动杆相对设置；在间隔位置设置同向、反向驱动结构。

进一步的，所述同向、反向驱动结构包括驱动盘、连杆，所述驱动盘转动设置在两个柱状缸体的中间位置，驱动盘呈圆盘状，驱动盘一侧沿直径方向的两端分别设有偏心轴，两个驱动杆的端部分别铰接设有连杆，所述连杆与偏心轴铰接。

进一步的，所述偏心轴距驱动盘的圆心距离为管间距离。

进一步的，所述加温盘管系统还包括纵向盘管，所述纵向盘管呈S形盘绕并且管路在垂直方向上延伸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置隔离切换装置可以使加温系统内的盘管在低温系统、高温系统、关闭之间受控制切换，分别与低温系统或高温系统连通时，在正常使用时不会使加热介质在高温、低温系统之间串流。

2、隔离切换装置位于中位位置时，可以使活塞体将低温管端、高温管端进行封闭，从而切断对应单元的加温系统的热源供给，从而实现方便的控制加温系统关闭对应部位的加热。

3、当进入口、回流口的隔离切换装置的柱状缸体连接为一个整体时可以通过同一个驱动杆同时控制进入口、回流口与高温系统、低温系统切换。

4、进入口、回流口的隔离切换装置分开设置，并通过同向、反向驱动结构控制可以控制两侧隔离切换装置内的活塞体同向移动或者朝相反方向移动，进而控制高温系统与低温系统相互独立循环或者高温系统与低温系统相连通，便于在特殊操作下简化操作。

附图说明

图1为本申请一种液化船加温盘管系统中底部盘管的立体图一；

图2为本申请中实施例一中隔离切换装置的控制示意图；

图3为本申请中实施例二中隔离切换装置的结构示意图；

图4为本申请中实施例三的控制示意图一；

图5为本申请中实施例三的控制示意图二；

图6为本申请中纵向盘管的结构示意图；

图7为本申请一种液化船加温盘管系统中底部盘管的立体图二；

图8为本申请中门型支架的结构示意图；

图9为本申请卡固间隙的结构示意图；

图中：1、底部盘管；2、进入口；3、回流口；4、货舱侧壁；5、低温进入管；6、低温回流管；7、高温进入管；8、高温回流管；9、柱状缸体；10、活塞体；11、驱动杆；12、第一活塞；13、第二活塞；14、首端腔；15、中间腔；16、尾端腔；17、管间距离；18、平衡管；19、驱动盘；20、连杆；21、偏心轴；22、纵向盘管；23、感应探测区域；24、维修空间；25、门型支架；26、横梁；27、U形管卡；28、滑动支架；29、固定支架；30、卡固间隙。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

实施例一：

一种液化船加温盘管系统，包括底部盘管1，所述底部盘管1设有进入口2和回流口3，实际使用时，如图1、7所示，底部盘管1呈S形盘绕设置，底部盘管1中盘管的长度方向与液化船货舱的长度方向相同，并在货舱的宽度方向上设置S形盘管的折弯部分，从而使底部盘管1可以均匀的敷设在货舱的底面，并且如图2、3所示，对底部盘管1的盘绕宜使进入口2、回流口3相互靠近设置，本实施例中在液货船同一部位的货舱侧壁4设置穿过盘管的进入口2和回流口3，位置集中的进入口2和回流口3可以便于控制加温盘管系统在高温系统或低温系统之间切换；

实际使用时，所述低温系统包括低温进入管5、低温回流管6；高温系统包括高温进入管7、高温回流管8；当低温进入管5、低温回流管6与进入口2、回流口3对应连通时可以使低温导热介质在加温盘管系统内循环流动，从而对货舱实现保温的效果；同理，当高温进入管7、高温回流管8与进入口2、回流口3对应连通时可以使高温导热介质在加温盘管系统内循环流动，从而对货舱实现升温的效果。

在正常运行时，应避免导热介质在高温系统与低温系统之间窜流，本实施例中设置有隔离切换装置，隔离切换装置包括柱状缸体9、活塞体10、驱动杆11，所述活塞体10滑动连接设置在柱状缸体9内，所述活塞体10设有两个分别为第一活塞12、第二活塞13，两个活塞将柱状缸体9内分为三个相互隔离的腔室，具体的，三个腔室分别为首端腔14、中间腔15、尾端腔16，如图2所示，两个所述活塞体10均固定设置在驱动杆11上，并由驱动杆11控制两个活塞体10在柱状缸体9内移动，低温系统、高温系统、底部盘管1的管端连接设置在柱状缸体9上，活塞体10移动位置控制底部盘管1在低温系统与高温系统之间切换连接。

具体的，所述进入口2、回流口3上分别设置有隔离切换装置，如图2所示，图中进入口2，回流口3的管端分别连接设置在各自的柱状连接缸体的中间位置，进入口2的柱状连接缸体上还同时连接着低温进入管5、高温进入管7，图中低温进入管5位于高温进入管7的左侧，并且使进入口2位于低温进入管5和高温进入管7之间连线的中点位置，使柱状缸体9上依次连接设置低温系统管端、底部盘管1管端、高温系统管端；同理，回流口3上则分别对应连接低温回流管6、高温回流管8，低温回流管6位于高位回流管的左侧，并且在低温回流管6、高温回流管8之间连线的中点位置设置回流口3；使低温系统管端、底部盘管1管端、高温系统管端在柱状缸体9的长度方向上形成均匀间隔设置，所述柱状缸体9上连接的低温系统管端、高温系统管端之间的中间位置连接设置底部盘管1的管端，如图2所示，图中L所示为管间距离17，所述活塞体10的厚度大于高温系统、低温系统的管端直径，所述管间距离17大于活塞体10的厚度，实际使用时，高温系统、低温系统的管端直径与进入口2、回流口3的直径宜相等设置，并使活塞体10后端大于管路直径，并且两个活塞体10的中心之间的距离等于二倍的管间距离17，从而使驱动杆11控制活塞体10移动时可以形成三种控制效果，两个活塞体10位置移动使中间腔15位置变化，使底部盘管1分别对接高温系统或低温系统，或者使活塞体10同时将高温系统、低温系统封闭。

实际使用时，驱动控制杆的动力源可以是多样的，例如采用气缸控制，或者采用如阀门中转动手轮控制阀杆升降的结构。

具体的，如图2中A所示，此时柱状缸体9内的第一活塞12体10挡在低温进入管5处，第二活塞13体10挡在高温进入管7处，第一活塞12体10与第二活塞13体10之间形成的中间腔15与进入口2相连通；而另一侧回流口3的柱状缸体9内第一活塞12体10位于与低温回流管6口处，第二活塞13体10挡在高温回流管8处，由于活塞体10的厚度大于管路的直径，所以活塞体10可以将低温系统管端或高温系统管端均封堵形成关闭，如此可以将对应货舱区域的底部盘管1与高温系统和低温系统相互断开。

当进入口2、回流口3设置的隔离切换装置中的驱动杆11向左移动时，如图2中B所示，此时低温进入管5与中间腔15连通，从而使低温导热介质可以进入到进入口2内，同理，另一侧回流口3与低温回流管6连通，使底部盘管1与低温系统相连通形成回路，低温导热介质在底部盘管1内循环对货舱进行循环保温，而由于第二活塞13体10始终隔离在进入口2与高温进入管7之间，以及隔离在回流口3与高温回流管8之间，从而使底部盘管1和低温系统与高温系统相分离，避免高温系统、低温系统之间窜流。

同理，如图2中C所示，当进入口2、回流口3设置的隔离切换装置中的驱动杆11向右移动时，则控制进入口2、回流口3与高温系统的高温进入管7、高温回流管8相连通，则此时底部盘管1与高温系统相连通，使高温系统中的导热介质进入底部盘管1内循环使货舱进行升温控制，同理可知，此时第一活塞12将低温系统的低温进入管5和低温回流管6隔离在循环制外，从而避免窜流。

可以理解的是，当活塞体10在柱状缸体9内移动时，首端腔14、尾端腔16内分别形成挤压或扩张，为了平衡两个端部腔室内的压力，进而使活塞移动更加顺畅，可以在首端腔14、尾端腔16之间连接设置平衡管18，从而在移动过程中对两个腔室进行压力平衡；并且低温系统管端或高温系统管端至柱状缸体9端部的最近距离不小于管间距离17，如图2中A所示，低温进入管5距离柱状缸体9左端距离不小于管间距离17，如此可以使活塞体10有足够的移动行程，同理柱状缸体9右端距离高温进入管7距离也不小于管间距离17。

实施例二：

可以理解的是，实施例一在控制过程中，进入口2、回流口3分别设置的两个隔离切换装置的驱动杆11分别控制，这种方法虽然很好的解决了对高温系统、低温系统之间的相互隔离，但是在两个驱动杆11分别控制的过程中难免避免控制的时间差，如果两个驱动杆11动作前后时间差较大，则会导致导热介质在高温系统、低温系统之间窜流，为了避免这一现象的发生，本实施例中，如图3所示，使柱状缸体9内的两个活塞体10同轴设置并且将进入口2、回流口3分列连接的两个柱状缸体9首尾连接形成一个整体，并且共用一个驱动杆11，驱动杆11的一端贯穿伸出柱状缸体9为驱动端；使两个柱状缸体9内的四个活塞体10均固定设置在驱动杆11上，并且活塞体10间的设置间距如实施例一所述设置，从而在驱动端仅使用一个驱动力，即可控制四个活塞体10同步运动，避免两个隔离切换装置的动作时间差，有效避免因为人为操作的误差导致高温系统、低温系统之间窜流；本实施例中也宜设置有平衡管18，本实施例中平衡管18连接在整体柱状缸体9的首尾两端。

实施例三：

在实施例二中通过一个驱动杆11对四个活塞体10的同时控制虽然很好的避免了导热物料的窜流，但是其控制方式单一，仅能使低温系统的管线或高温系统的管线对应流通，无法进行交错连通，不便于在有特殊要求时进行管线的交换连通，本实施例进行改进。

具体的，所述进入口2、回流口3上分别设置有隔离切换装置，两个隔离切换装置的柱状缸体9沿同轴并且间隔设置，两个隔离切换装置的驱动杆11相对设置；在间隔位置设置同向、反向驱动结构。如图4、5所示，所述同向、反向驱动结构包括驱动盘19、连杆20，所述驱动盘19转动设置在两个柱状缸体9的中间位置，驱动盘19呈圆盘状，驱动盘19一侧沿直径方向的两端分别设有偏心轴21，两个驱动杆11的端部分别铰接设有连杆20，所述连杆20与偏心轴21铰接。所述偏心轴21距驱动盘19的圆心距离为管间距离17。如图4、5所示，两个隔离切换装置的驱动杆11相对设置并且驱动杆11端部分别铰接设置连杆20，连杆20的另一端分别铰接在驱动盘19的两个偏心轴21上，如此，可以实现由一个驱动盘19同时控制两侧隔离切换装置动作，并且可以理解的是，此时控制两侧驱动杆11为相反方向移动，从而可以使高温系统、低温系统的导热介质在管线内相互交叉流动，便于在特殊情况下，将导热介质在高温系统与低温系统之间倒料等操作，便于检修等操作，具体的，如图4中A所示，为同时关闭高温、低温系统管线；图4中B所示，两个驱动杆11相互靠近移动，此时使高温进入管7与低温回流管6相连通；同理，图4中C所示，两个驱动杆11杆相互远离移动，此时使低温进入管5与高温回流管8相连通。

可以理解的是，也可以将两个连杆20端部同时铰接在同一个偏心轴21上，如图5所示，此时可以控制两侧的驱动杆11朝同向移动，此时本实施例与实施例二所实现的功能相同，也就是说，在实际应用时，正常操作时可以将两个连杆20铰接在同一偏心轴21位置；当需要特殊操作时，将对应的一个连杆20端部拆下，并安装另一个偏心轴21，将拆下的连杆20铰接在该偏心轴21上形成对称设置，从而可以通过上述简单的操作改变导热介质在高温系统、低温系统之间的流向，使本实施例做到便于各种情况适用的效果。

实施例四：

如图6所示，所述加温盘管系统还包括纵向盘管22，所述纵向盘管22呈S形盘绕并且管路在垂直方向上延伸。本实施例中在货舱内增设纵向延伸的盘管，可以对货舱的中、上部液体货物进行保温或升温，可以实现对上层货物的快速升温或者使上下层之间的温差降低，使液体对流效果提高；。纵向盘管22的进入口2和回流口3也由同一个货舱侧壁4穿出，并与底部盘管1的进入口2和回流口3聚集在一起方便同时进行控制；同理也可以在纵向盘管22的管端设置如前述实施例所述的隔离切换装置并与低温系统、高温系统相连接。

实施例五：

如图7、8所示，本实施例中将底部盘管1并列设有两条，并且在盘管盘绕的过程中预留出避让雷达液位计的感应探测区域23，也避让出吸油井的维修空间24，从而便于液位探测以及维修操作。并且，本实施中将两条并联设置的底部盘管1架设在门型支架25上，门型支架25上设有两条横梁26，两条横梁26分别用于固定两个并列的底部盘管1，并且通过U形管卡27将盘管卡固在横梁26上，门型支架25的底部支脚固定焊接在货舱的底面，并且，为了适应盘管因热胀冷缩造成的伸长或缩短，在盘管的长度方向上两端的门型支架25为滑动支架28，如图9中A所示，即端部的门型支架25上的U形管卡27与盘管之间卡固间隙30预留有0.5-1.5mm，而中间部位设置的门型支架25为固定支架29，即中部的门型支架25上的U形管卡27与盘管之间不预留卡固间隙30，如图9中B所示，即U形管卡27卡紧在盘管的表面上进行固定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。