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浮体实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种浮体。
[0002] 本申请主张对于2021年8月31日在日本申请的日本专利申请2021‑141040号的优先权,并将其内容援用于此。

相关背景技术

[0003] 专利文献1中公开了以LNG等为主要燃料的船舶。在以LNG等液化气体为主要燃料的船舶中,在储存液化气体的罐内,由于来自罐外部的天然热量,液化气体进行气化而产生BOG(boil off gas:蒸发气体)。若在罐内BOG增加,则罐内的压力上升。作为用于抑制罐内的压力上升的BOG的处理,有如专利文献1一样使用再液化装置的制冷循环使被压缩的BOG再液化并作为液体燃料返回到罐内的处理、作为气体燃料导入到燃烧装置的处理等。
[0004] 另一方面,在船舶领域中,对于导入作为脱碳燃料的氨作为主机等燃烧装置的燃料正在进行研究。在将作为液化气体的一种的氨作为燃烧装置的燃料的情况下,由于在储存氨的罐内也产生BOG,因此需要如上所述的BOG的处理。
[0005] 并且,在船舶运行中的液化气体罐内混入在泵等装置中使用的密封气体、用于取代配管内气氛的吹扫气体等非活性气体。从而,罐内的气相成分成为该非活性气体与BOG的混合气体。
[0006] 以往技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本专利公开2009‑204026号公报

具体实施方式

[0022] 以下,根据附图对本发明的各实施方式所涉及的浮体进行说明。
[0023] [第一实施方式]
[0024] (浮体的结构)
[0025] 本实施方式中的浮体是以氨为燃料的船舶。浮体的船型并不限定于特定船型。作为浮体的船型,例如可以举出液化气体运输船、渡船、RO‑RO船、汽车运输船、客船等。
[0026] 如图1及图2所示,浮体1具备浮体主体10、上部结构20、燃烧装置30、罐40、燃料供给系统50、气体供给系统60、吹扫系统70、氨回收系统80及BOG处理系统120。
[0027] (浮体主体)
[0028] 如图1所示,浮体主体10是具有舷侧11A、11B、船底12及上甲板13的船体。舷侧11A、11B具有左右的舷侧11A、11B及分别形成舷侧11A、11B的一对舷侧外板。船底12具有连接这些舷侧11A、11B的双重底部的船底12的外板。上甲板13遍及一对舷侧外板而设置。
[0029] 通过这些舷侧11A、11B、船底12及上甲板13,浮体主体10的外壳在与船首尾方向Fa正交的剖视图中呈箱型形状。本实施方式中的船首尾方向Fa是从浮体主体10的船尾15延伸到船首14的方向。
[0030] (上部结构)
[0031] 上部结构20是设置成从上甲板13朝向上下方向Dv的上侧的结构物。在上部结构20内,例如设置有居住区、船桥等。
[0032] (燃烧装置)
[0033] 燃烧装置30是通过使燃料燃烧而产生热能的装置。燃烧装置30例如设置于在浮体主体10的内部设置的发动机室(省略图示)等区段。作为燃烧装置30,能够例示用于使浮体1推进的主机、向船内供电的发电机、使作为工作流体的蒸气产生的锅炉等。本实施方式中的燃烧装置30是将氨用作燃料的主机。
[0034] (罐)
[0035] 罐40是在内部储存氨作为燃烧装置30用燃料的罐40。本实施方式中的罐40设置于比上部结构20更靠船首尾方向Fa中的船尾15侧的上甲板13上。
[0036] (燃料供给系统)
[0037] 燃料供给系统50是将氨从罐40供给到燃烧装置30的系统。本实施方式中的燃料供给系统50例如设置于浮体主体10的内部。
[0038] 如图2所示,燃料供给系统50包括供给管路51和返回管路52。
[0039] 供给管路51是连接罐40与燃烧装置30的管。在供给管路51中,作为燃料的氨从罐40朝向燃烧装置30流动。从而,氨从罐40经由供给管路51导入到燃烧装置30。另外,在供给管路51中设置有用于将氨从罐40向燃烧装置30加压输送的泵(省略图示)、以及加热通过该泵向燃烧装置30被引导的供给管路51内的氨的热交换器(省略图示)等。
[0040] 返回管路52是连接燃烧装置30与罐40的管。返回管路52的一端连接于燃烧装置30,另一端连接于罐40。在返回管路52中,在燃烧装置30内未燃烧而残留的氨从燃烧装置30朝向罐40流动。从而,通过返回管路52输送到罐40的氨在罐40内再次供给到供给管路51内,由此再次用于燃烧装置30的燃烧。
[0041] (气体供给系统)
[0042] 气体供给系统60是将非活性气体输送到燃料供给系统50及燃烧装置30,并吹扫存在于燃料供给系统50及燃烧装置30中的氨的系统。本实施方式中的气体供给系统60例如设置于浮体主体10的内部。气体供给系统60包括非活性气体供给装置61、第一吹扫管路62及第一吹扫阀63。
[0043] 非活性气体供给装置61是生成并加压输送与氨非反应性的吹扫用非活性气体的装置。作为非活性气体,例如可以举出氮气(N2)等气体。本实施方式中的非活性气体供给装置61例如设置于浮体主体10的内部。
[0044] 以下,作为与氨不同的气体,将非活性气体称为其他气体。
[0045] 第一吹扫管路62是非活性气体供给装置61生成的非活性气体流动的管。第一吹扫管路62的一端连接于非活性气体供给装置61。第一吹扫管路62的另一端连接于供给管路51。
[0046] 从非活性气体供给装置61经由第一吹扫管路62被加压输送的其他气体在流入供给管路51之后,以燃烧装置30、返回管路52的顺序被加压输送。由此,该其他气体推出(吹扫)存在于供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内的氨。
[0047] 第一吹扫阀63是设置于第一吹扫管路62中的自动操作阀。第一吹扫阀63通常设为闭塞状态,在规定时刻设为开放状态。若第一吹扫阀63成为开放状态,则其他气体能够从非活性气体供给装置61朝向供给管路51在第一吹扫管路62内流动。另外,在本实施方式中所示的自动操作阀包括电磁阀、由电动马达驱动的阀等。
[0048] (吹扫系统)
[0049] 吹扫系统70是将残留在供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内的氨引导到罐40的系统。本实施方式中的吹扫系统70例如设置于浮体主体10的内部。吹扫系统70包括多个第二吹扫管路71和多个第二吹扫阀72。
[0050] 多个第二吹扫管路71的一端分别连接于供给管路51及返回管路52。多个第二吹扫管路71的另一端朝向燃料供给系统50外部的氨回收系统80延伸。由于存在于供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52中的氨被其他气体吹扫,因此该氨与其他气体一同在第二吹扫管路71内向燃料供给系统50的外部被推出。
[0051] 在本实施方式中,作为一例,两个第二吹扫管路71分别连接供给管路51与临时储存部81、以及返回管路52与临时储存部81。
[0052] 多个第二吹扫阀72是在多个第二吹扫管路71中分别各设置一个的自动操作阀。第二吹扫阀72通常设为闭塞状态,与第一吹扫阀63一同设为开放状态。从而,若第一吹扫阀63及第二吹扫阀72成为开放状态,则其他气体在第一吹扫管路62中流动,并流入供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内。
[0053] 若其他气体流入这些供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内,则由该其他气体吹扫的氨经由各第二吹扫管路71朝向临时储存部81流动。即,残留在供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内的氨被其他气体取代(被吹扫)。
[0054] (氨回收系统)
[0055] 氨回收系统80是通过吹扫系统70临时回收从燃料供给系统50被吹扫的氨,并使该回收的氨返回到罐40的系统。本实施方式中的氨回收系统80例如设置于浮体主体10的内部。
[0056] 氨回收系统80包括临时储存部81和回收管路82。
[0057] 临时储存部81是在内部临时储存残留在供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内的氨的容器。供给管路51内、燃烧装置30内及返回管路52内的氨通过第二吹扫管路71导入到临时储存部81。本实施方式中的临时储存部81例如设置于浮体主体10的内部。
[0058] 回收管路82是用于使临时储存部81内的气化的氨返回到罐40的管。回收管路82连接临时储存部81与罐40。从而,临时储存部81内的氨在回收管路82内朝向罐40流动。
[0059] 另外,氨回收系统80可以包括将储存在临时储存部81内的油向临时储存部81的外部取出并回收的集油罐、以及用于将与氨及其他气体一同在回收管路82内伴随流动的雾状油回收到上述集油罐的油雾分离器。
[0060] 在燃烧装置30上连接有用于将在该燃烧装置30中产生的废气G1向浮体主体10外部引导的导管即烟道110的一端。烟道110的另一端贯穿上甲板13并延伸到浮体主体10外部中的上下方向Dv的上侧。另外,如图1所示,烟道110的延伸到浮体主体10的外部的部分由船体结构170及烟囱180包围。
[0061] (BOG处理系统)
[0062] BOG处理系统120是对作为气相成分而储存在罐40内的氨和与该氨不同的其他气体的混合气体进行处理的系统。本实施方式中的混合气体是通过罐40内的液化氨挥发而产生的BOG与从燃料供给系统50及氨回收系统80流入的其他气体混合而成的气体。本实施方式中的BOG处理系统120例如设置于浮体主体10的内部。
[0063] BOG处理系统120包括第一处理管路126、压缩部121、第二处理管路127、分离膜122、第一氨管路130、冷却部123及气体管路132。
[0064] (第一处理管路)
[0065] 第一处理管路126是将罐40内的混合气体向压缩部121引导的管。第一处理管路126连接罐40与压缩部121。在第一处理管路126内,从罐40导入的混合气体朝向压缩部121流动。
[0066] (压缩部)
[0067] 压缩部121压缩罐40内的混合气体。混合气体经由第一处理管路126导入到压缩部121。本实施方式中的压缩部121例如设置于浮体主体10的内部。作为压缩部121,能够例示在与本实施方式的燃烧装置30(主机)不同的引擎等中使用的压缩机。
[0068] (第二处理管路)
[0069] 第二处理管路127是将由压缩部121压缩的混合气体向分离膜122引导的管。第二处理管路127连接压缩部121与分离膜122。在第二处理管路127内,由压缩部121压缩的混合气体朝向分离膜122流动。
[0070] (分离膜)
[0071] 分离膜122是通过导入由压缩部121压缩的混合气体而将该混合气体分离成氨和其他气体的装置。混合气体从压缩部121经由第二处理管路127导入到分离膜122。作为本实施方式中的分离膜122,例如能够使用沸石分离膜。
[0072] (第一氨管路)
[0073] 第一氨管路130是将由分离膜122从混合气体分离的氨向罐40引导的管。第一氨管路130连接分离膜122与罐40。在第一氨管路130内,由分离膜122分离的氨朝向罐40流动。
[0074] (冷却部)
[0075] 冷却部123是冷却由分离膜122分离并返回到罐40内的氨的装置。冷却部123是设置于第一氨管路130的中途的热交换器。例如,冷却水从BOG供给系统的外部导入到冷却部123。作为冷却水,例如采用由海水、造水器(省略图示)等制成的清水。
[0076] 冷却部123通过使该冷却水与在第一氨管路130内朝向罐40流动的氨进行热交换而冷却该氨。
[0077] (气体管路)
[0078] 气体管路132是将由分离膜122从混合气体分离的其他气体向BOG处理系统120的外部取出的管。气体管路132的一端连接于分离膜122。气体管路132的另一端向浮体主体10的外部延伸。另外,在气体管路132内流通的其他气体中含有少量氨的情况下,通过将外部空气等与该其他气体中所含有的氨进行混合而使氨浓度降低的稀释装置(省略图示)可以设置于气体管路132的中途。
[0079] (作用效果)
[0080] 根据上述实施方式所涉及的浮体1的结构,作为气相成分而储存在罐40内的混合气体在被引导到压缩部121并被压缩之后,经过分离膜122而成为氨。从混合气体分离的该氨由冷却部123冷却,并返回到罐40内。通过重复该作用,能够使罐40内的气相成分中的其他气体的比例减少。从而,能够使作为气相成分而储存在罐40内的混合气体的每单位体积的热量增加。
[0081] 并且,根据上述实施方式所涉及的浮体1的结构,残留在燃烧装置30、供给管路51及返回管路52的内部的氨导入到临时储存部81,在该临时储存部81内气化的氨与其他气体一同返回到罐40内。即,能够将残留在燃烧装置30、供给管路51及返回管路52内的氨与其他气体一同回收到罐40内。另一方面,由于能够使罐40内的混合气体中的其他气体的比例减少,因此不会使罐40内的混合气体的热量降低。从而,能够将燃烧装置30、供给管路51及返回管路52内的氨与其他气体一同积极地进行回收。
[0082] [第二实施方式]
[0083] 接着,参考附图对本发明的第二实施方式所涉及的浮体的结构进行说明。在第二实施方式中,BOG处理系统的结构不同于第一实施方式的BOG处理系统120。对于与第一实施方式相同的部分,标注相同的符号进行说明,并且省略重复说明。
[0084] (BOG处理系统)
[0085] 如图3所示,BOG处理系统120a包括第一处理管路126、压缩部121、分离管路128、分离膜122、第一氨管路130、冷却部123、气体管路132、再液化管路129、冷凝器124、膨胀阀125及切换部150。
[0086] 本实施方式中的第一氨管路130、冷却部123及气体管路132具有与第一实施方式相同的结构。
[0087] (第一处理管路)
[0088] 第一处理管路126是将罐40内的混合气体向压缩部121引导的管。第一处理管路126连接罐40与压缩部121的第一压缩机121a。在第一处理管路126内,从罐40导入的混合气体朝向压缩部121所具有的第一压缩机121a流动。
[0089] (压缩部)
[0090] 压缩部121压缩罐40内的混合气体。本实施方式的压缩部121是多级压缩机。压缩部121具有第一压缩机121a、级间管路121d、中间冷却器121b、第二压缩机121c。
[0091] 第一压缩机121a是压缩罐40内的混合气体的压缩机。混合气体经由第一处理管路126导入到第一压缩机121a。第一压缩机121a在将该混合气体压缩至中间压力之后进行吐出。即,第一压缩机121a是压缩部121中的低压侧压缩机。
[0092] 级间管路121d是将从压缩部121中的低压侧的第一压缩机121a吐出的混合气体引导到第二压缩机121c的管。在级间管路121d内,由第一压缩机121a压缩的混合气体进行流动。
[0093] 中间冷却器121b是冷却由第一压缩机121a压缩的混合气体的热交换器。中间冷却器121b设置于级间管路121d的中途。例如,冷却水从BOG供给系统的外部导入到中间冷却器121b。中间冷却器121b通过使该冷却水与在级间管路121d内流动的混合气体进行热交换,将该混合气体冷却至规定温度。
[0094] 第二压缩机121c是压缩由中间冷却器121b冷却的混合气体的压缩机。由中间冷却器121b冷却的混合气体经由级间管路121d导入到第二压缩机121c。第二压缩机121c将该混合气体压缩至比中间压力高的最高压力之后进行吐出。
[0095] (分离管路)
[0096] 分离管路128是将由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体向分离膜122引导的管。分离管路128连接压缩部121的第二压缩机121c与分离膜122。在分离管路128内,由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体朝向分离膜122流动。
[0097] (分离膜)
[0098] 分离膜122具有与第一实施方式相同的结构。分离膜122是通过被导入由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体而将该混合气体分离成氨和其他气体的装置。混合气体从压缩部121经由分离管路128导入到分离膜122。
[0099] (再液化管路)
[0100] 再液化管路129是将由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体引导到罐40的管。再液化管路129连接分离管路128与罐40。即,再液化管路129的一端以从分离管路128分支的方式连接,分离管路128的另一端连接于罐40。在再液化管路129内,由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体朝向罐40流动。
[0101] (冷凝器)
[0102] 冷凝器124是将由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体进行冷却而凝结的凝结器。即,冷凝器124使由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体再液化。冷凝器124设置于再液化管路129的中途。
[0103] 例如,冷却水从BOG供给系统的外部导入到冷凝器124。冷凝器124通过使该冷却水与在再液化管路129内流动的混合气体进行热交换,将该混合气体中所含有的氨冷却至凝结的温度。
[0104] (膨胀阀)
[0105] 膨胀阀125是使由冷凝器124凝结(再液化)的混合气体绝热膨胀以降低压力且使温度降低的阀。本实施方式中的膨胀阀125是电子式或机械式膨胀阀,将从冷凝器124输送的凝结氨转变为气液混合流体。从而,从分离管路128流入再液化管路129的混合气体在冷凝器124中再液化,在膨胀阀125中因绝热膨胀而被减压和降温之后,流入罐40内。
[0106] 本实施方式中的这些压缩部121、冷凝器124及膨胀阀125构成使混合气体再液化的再液化装置140。
[0107] (切换部)
[0108] 切换部150是可切换为将由压缩部121压缩的混合气体供给到分离膜122的状态、以及将由压缩部121压缩的混合气体供给到冷凝器124的状态的装置。
[0109] 切换部150具有第一切换阀128a、第二切换阀129a及阀控制装置150a。
[0110] 第一切换阀128a是比分离管路128与再液化管路129被连接的部位更靠分离膜122侧的分离管路128而设置的自动操作阀。第一切换阀128a在其他气体分离操作时设为开放状态,在规定时刻成为闭塞状态。第一切换阀128a若成为闭塞状态,则进行阻断以使在分离管路128内流动的混合气体不能流入分离膜122。
[0111] 第二切换阀129a是在连接分离管路128与再液化管路129的部位和冷凝器124之间的再液化管路129中设置的自动操作阀。第二切换阀129a在第一切换阀128a设为开放状态时设为闭塞状态,在第一切换阀128a设为闭塞状态时设为开放状态。第二切换阀129a若成为闭塞状态,则进行阻断以使在再液化管路129内流动的混合气体不能流入冷凝器124。
[0112] 阀控制装置150a是控制第一切换阀128a及第二切换阀129a的开放状态及闭塞状态的装置。阀控制装置150a与第一切换阀128a及第二切换阀129a通过有线或无线而连接。阀控制装置150a向第一切换阀128a及第二切换阀129a分别发送指示开放状态及闭塞状态的信号。第一切换阀128a及第二切换阀129a根据从阀控制装置150a发送的该信号而成为开放状态或闭塞状态。
[0113] 若第一切换阀128a设为开放状态且第二切换阀129a设为闭塞状态,则由压缩部121压缩的混合气体成为可供给到分离膜122的状态。供给到分离膜122的混合气体由该分离膜122分离成其他气体和氨。该分离的氨在经过冷却部123被冷却而成为液体之后,返回到罐40。即,若切换部150设为将由压缩部121压缩的混合气体供给到分离膜122的状态,则只有混合气体中所含有的氨被回收到罐40。在本实施方式中,将该状态称为氨回收模式。
[0114] 若第一切换阀128a设为闭塞状态且第二切换阀129a设为开放状态,则由压缩部121压缩的混合气体成为可供给到设置于再液化管路129中的冷凝器124的状态。供给到冷凝器124的混合气体在被凝结(再液化)而成为液体之后,经过膨胀阀125返回到罐40。即,若切换部150设为将由压缩部121压缩的混合气体供给到冷凝器124的状态,则混合气体被再液化。在本实施方式中,将该状态称为再液化模式。
[0115] 阀控制装置150a例如根据控制面板等操作输入部(省略图示)的输入信息,自动切换为氨回收模式或再液化模式。
[0116] (作用效果)
[0117] 根据上述实施方式所涉及的浮体1的结构,切换部150可切换为氨回收模式和再液化模式。通过切换部150设为氨回收模式,罐40内的混合气体中的其他气体所占比例减少。例如,在混合气体中的其他气体所占比例减少的情况下,由切换部150设为再液化模式。由此,罐40内的混合气体在被引导到再液化装置140的压缩部121并被压缩之后,由再液化装置140的冷凝器124凝结(再液化)。从而,能够由再液化装置140使每单位体积的氨的比例提高的混合气体再液化,因此能够使再液化装置140的再液化效率提高。
[0118] 并且,通过切换部150设为氨回收模式,在导入到分离膜122的混合气体的压缩中,能够使用再液化装置140的压缩机。从而,能够抑制对浮体1所具备的现有设备的追加设置等。
[0119] [第三实施方式]
[0120] 接着,参考附图对本发明的第三实施方式所涉及的浮体的结构进行说明。在第三实施方式中,BOG处理系统的结构不同于第一实施方式及第二实施方式的BOG处理系统120a。对于与第一实施方式及第二实施方式相同的部分,标注相同的符号进行说明,并且省略重复说明。
[0121] (BOG处理系统)
[0122] 如图4所示,BOG处理系统120b包括第一处理管路126、压缩部121、分离管路128、分离膜122、再液化管路129、第一氨管路130、冷凝器124、气体管路132、膨胀阀125、第二氨管路131及切换部150。
[0123] 本实施方式中的第一处理管路126、压缩部121、分离管路128、分离膜122及气体管路132具有与第一实施方式相同的结构。
[0124] (再液化管路)
[0125] 再液化管路129是将由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体引导到罐40的管。再液化管路129连接分离管路128与罐40。即,再液化管路129的一端以从分离管路128分支的方式连接,分离管路128的另一端连接于罐40。在再液化管路129内,由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体朝向罐40流动。
[0126] (第一氨管路)
[0127] 第一氨管路130是将由分离膜122从混合气体分离的氨向再液化管路129引导的管。第一氨管路130连接分离膜122与再液化管路129。在第一氨管路130内,由分离膜122分离的氨朝向再液化管路129的内部流动。
[0128] (冷凝器)
[0129] 冷凝器124是将由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体、以及由分离膜122从混合气体分离的氨进行冷却而凝结的热交换器。即,本实施方式中的冷凝器124兼作在第一实施方式及第二实施方式中已说明的冷却部123,使由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体和由分离膜122从混合气体分离的氨再液化。冷凝器124比再液化管路129与第一氨管路130连接的部位更靠罐40侧的再液化管路129而设置。
[0130] (膨胀阀)
[0131] 膨胀阀125是使由冷凝器124凝结(再液化)的混合气体绝热膨胀以降低压力且使温度降低的阀。膨胀阀125比冷凝器124更靠罐40侧的再液化管路129而设置。本实施方式中的膨胀阀125是电子式或机械式膨胀阀,将从冷凝器124输送的凝结氨转变为气液混合流体。从而,在再液化管路129内流动的混合气体由冷凝器124再液化,在膨胀阀125中因绝热膨胀而被减压和降温之后,流入罐40内。
[0132] 作为从冷凝器124朝向罐40流入再液化管路129的流体,有混合气体的情况和氨的情况。以下,将这些简称为流体。
[0133] 在本实施方式中,压缩部121、冷凝器124及膨胀阀125构成使混合气体再液化的再液化装置140。
[0134] (第二氨管路)
[0135] 第二氨管路131是将由冷凝器124冷却的氨引导到罐40的管。第二氨管路131连接冷凝器124与膨胀阀125之间的再液化管路129和罐40。在第二氨管路131内,由冷凝器124冷却的氨朝向罐40流动。
[0136] (切换部)
[0137] 切换部150是可切换为将由压缩部121压缩的混合气体供给到分离膜122的状态、以及将由压缩部121压缩的混合气体直接供给到冷凝器124的状态的装置。
[0138] 切换部150具有第一切换阀128a、第二切换阀129a、第三切换阀129b、第四切换阀131a及阀控制装置150b。
[0139] 第一切换阀128a是比分离管路128与再液化管路129被连接的部位更靠分离膜122侧的分离管路128而设置的自动操作阀。第一切换阀128a在其他气体分离操作时设为开放状态,在规定时刻成为闭塞状态。第一切换阀128a若成为闭塞状态,则进行阻断以使在分离管路128内流动的混合气体不能流入分离膜122。
[0140] 第二切换阀129a是在分离管路128及再液化管路129连接的部位与冷凝器124之间的再液化管路129中设置的自动操作阀。第二切换阀129a在第一切换阀128a设为开放状态时设为闭塞状态,在第一切换阀128a设为闭塞状态时设为开放状态。第二切换阀129a若成为闭塞状态,则进行阻断以使在再液化管路129内流动的混合气体不能流入冷凝器124。
[0141] 第三切换阀129b是比膨胀阀125更靠罐40侧的再液化管路129而设置的自动操作阀。第三切换阀129b在第一切换阀128a设为开放状态时设为闭塞状态,在第一切换阀128a设为闭塞状态时设为开放状态。即,第三切换阀129b被操作,以使成为与第二切换阀129a相同的开闭状态。第三切换阀129b若成为闭塞状态,则进行阻断以使在再液化管路129内流动的流体不能流入罐40。
[0142] 第四切换阀131a是设置于第二氨管路131中的自动操作阀。第四切换阀131a在第一切换阀128a设为开放状态时设为开放状态,在第一切换阀128a设为闭塞状态时设为闭塞状态。即,第四切换阀131a被操作,以使成为与第一切换阀128a相同的开闭状态。第四切换阀131a若成为闭塞状态,则进行阻断以使在第二氨管路131内流动的流体不能流入罐40。
[0143] 阀控制装置150b是控制和监视第一切换阀128a、第二切换阀129a、第三切换阀129b及第四切换阀131a的开放状态及闭塞状态的装置。阀控制装置150b与第一切换阀
128a、第二切换阀129a、第三切换阀129b及第四切换阀131a通过有线或无线而连接。阀控制装置150b向第一切换阀128a、第二切换阀129a、第三切换阀129b及第四切换阀131a收发指示开放状态及闭塞状态的信号。第一切换阀128a、第二切换阀129a、第三切换阀129b及第四切换阀131a根据从阀控制装置150b发送的该信号而成为开放状态或闭塞状态。
[0144] 若第一切换阀128a及第四切换阀131a设为开放状态且第二切换阀129a及第三切换阀129b设为闭塞状态,则由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体成为可供给到分离膜122的状态。供给到分离膜122的混合气体由该分离膜122分离成其他气体和氨。该分离的氨在经过作为冷却部123的冷凝器124被冷却之后,流入第二氨管路131并返回到罐40。即,若切换部150设为将由压缩部121压缩的混合气体供给到分离膜122的状态,则混合气体中所含有的氨被回收到罐40。在本实施方式中,将该状态称为氨回收模式。
[0145] 若第一切换阀128a及第四切换阀131a设为闭塞状态、且第二切换阀129a及第三切换阀129b设为开放状态,则由压缩部121的第二压缩机121c压缩的混合气体成为可供给到设置于再液化管路129中的冷凝器124的状态。供给到冷凝器124的混合气体在被凝结(再液化)而成为液体之后,经过膨胀阀125返回到罐40。即,若切换部150设为将由压缩部121压缩的混合气体供给到冷凝器124的状态,则混合气体被再液化。在本实施方式中,将该状态称为再液化模式。
[0146] (作用效果)
[0147] 根据上述实施方式所涉及的浮体1的结构,切换部150可切换为氨回收模式和再液化模式。通过切换部150设为氨回收模式,罐40内的混合气体中的其他气体所占比例减少。若混合气体中的其他气体所占比例减少,则通过切换部150设为再液化模式,罐40内的混合气体在被引导到再液化装置140的压缩部121并被压缩之后,由再液化装置140的冷凝器124凝结(再液化)。从而,再液化装置140使每单位体积的氨的比例提高的混合气体再液化,因此能够使再液化装置140的再液化效率提高。
[0148] 并且,通过切换部150设为氨回收模式,在导入到分离膜122的混合气体的压缩中使用再液化装置140的压缩机,并且由分离膜122分离的氨由作为冷却部123的再液化装置140的冷凝器124凝结(再液化)。从而,能够抑制对浮体1所具备的现有设备的追加设置等。
[0149] [其他实施方式]
[0150] 以上,参考附图对本发明的实施方式进行了详细叙述,但具体结构并不限定于实施方式的结构,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行结构的附加、省略、替换及其他变更。并且,本发明不受实施方式的限定,而仅受技术方案的限定。
[0151] 并且,上述实施方式中记载的多个第二吹扫管路71的一端分别连接于供给管路51及返回管路52,但并不限定于该结构。第二吹扫管路71的数量可以是适当的数量,第二吹扫管路71的数量并不限定于两个。例如,第二吹扫管路71的一端可以连接于燃烧装置30等的适当的部位。
[0152] 并且,在上述实施方式中,阀控制装置150a、150b根据操作输入部的输入信息自动切换各切换阀(第一切换阀128a、第二切换阀129a、第三切换阀及第四切换阀),但并不限定于该结构。例如,切换部150也可以不具有阀控制装置150a、150b,通过手动切换切换部150具有的各切换阀而切换为氨回收模式和再液化模式。
[0153] 并且,在上述实施方式中,在燃烧装置30是以气体氨为燃料的主机、锅炉等的情况下,气体氨从罐40经由供给管路51供给到燃烧装置30。在该情况下,燃料供给系统50可以不包括返回管路52。
[0154] 并且,如图5所示,实施方式中记载的浮体1还具备设置于供给管路51中且连接有返回管路52的另一端的氨缓冲罐53。氨缓冲罐53从燃烧装置30回收未供给到燃烧装置30的内部而返回的、即未使用于燃烧的燃料氨。氨缓冲罐53将该回收的氨作为再次用作主机的燃料的氨而供给到供给管路51。
[0155] 在该情况下,BOG处理系统120、120a、120b中的第一处理管路126、再液化管路129及第一氨管路130或第二氨管路131可以连接于该氨缓冲罐53。
[0156] 并且,如图6所示,在浮体1具备氨缓冲罐53的情况下,BOG处理系统120、120a、120b中的第一处理管路126、再液化管路129及第一氨管路130或第二氨管路131可以连接于罐40。
[0157] 并且,在上述实施方式中,浮体1设为以氨为燃料的船舶,但并不限定于以氨为燃料的船舶。浮体1可以将LNG、LPG等液化气体作为燃料。并且,浮体1可以是FSRU(浮体式LNG储存再气化设备)、FSU(浮体式LNG储存设备)等。
[0158] [附记]
[0159] 实施方式中所记载的浮体例如如下掌握。
[0160] (1)第1方式所涉及的浮体1具备:浮体主体10;罐40,设置于所述浮体主体10上,储存氨,并且储存氨和与该氨不同的其他气体的混合气体作为气相成分;压缩部121,导入所述罐40内的所述混合气体并压缩该混合气体;分离膜122,通过导入由所述压缩部121压缩的所述混合气体,将该混合气体分离成所述氨和所述其他气体;及冷却部123,冷却由所述分离膜122分离并返回到所述罐40内的所述氨。
[0161] 由此,作为气相成分而储存在罐40内的混合气体在被引导到压缩部121并被压缩之后,经过分离膜122成为氨。从混合气体分离的该氨由冷却部123冷却,并返回到罐40内。通过重复该作用,能够使罐40内的气相成分中的其他气体的比例减少。
[0162] (2)第2方式所涉及的浮体1为(1)的浮体1,其还具备:冷凝器124,使由所述压缩部121压缩的所述混合气体能够凝结;及膨胀阀125,使由所述冷凝器124凝结的所述混合气体能够绝热膨胀,由所述压缩部121、所述冷凝器124及所述膨胀阀125构成使所述混合气体再液化的再液化装置140,所述浮体1还具备切换部150,所述切换部150能够切换为将由所述压缩部121压缩的所述混合气体供给到所述分离膜122的氨回收模式、以及将由所述压缩部
121压缩的所述混合气体供给到所述冷凝器124的再液化模式。
[0163] 由此,通过切换部150设为氨回收模式,罐40内的混合气体中的其他气体所占比例减少。若其他气体所占比例减少,则通过切换部150设为再液化模式,罐40内的混合气体在被引导到再液化装置140的压缩部121并被压缩之后,由再液化装置140的冷凝器124凝结。
[0164] 并且,在导入到分离膜122的混合气体的压缩中,能够使用再液化装置140的压缩机。
[0165] (3)第3方式所涉及的浮体1为(1)的浮体1,其还具备:冷凝器124,使由所述压缩部121压缩的所述混合气体能够凝结;及膨胀阀125,使由所述冷凝器124凝结的所述混合气体能够绝热膨胀,由所述压缩部121、所述冷凝器124及所述膨胀阀125构成使所述混合气体再液化的再液化装置140,所述冷凝器124兼作所述冷却部123,所述浮体1还具备切换部150,所述切换部150能够切换为将由所述压缩部121压缩的所述混合气体供给到所述分离膜
122,并且将由所述分离膜122分离的所述氨供给到所述冷凝器124的氨回收模式、以及将由所述压缩部121压缩的所述混合气体不经由所述分离膜122而供给到所述冷凝器124的再液化模式。
[0166] 由此,通过切换部150设为氨回收模式,罐40内的混合气体中的其他气体所占比例减少。若其他气体所占比例减少,则通过切换部150设为再液化模式,罐40内的混合气体在被引导到再液化装置140的压缩部121并被压缩之后,由再液化装置140的冷凝器124凝结。
[0167] 并且,在导入到分离膜122的混合气体的压缩中使用再液化装置140的压缩机,并且由分离膜122分离的氨由作为冷却部123的再液化装置140的冷凝器124冷却。
[0168] (4)第4方式所涉及的浮体1为(1)至(3)中任一项所述的浮体1,其还具备:供给管路51,将储存在所述罐40中的所述氨作为燃料供给到燃烧装置30;气体供给装置,将所述其他气体从所述罐40经由所述供给管路51能够供给到所述燃烧装置30;临时储存部81,与经由所述供给管路51供给到所述燃烧装置30的所述其他气体一同导入残留在所述燃烧装置30及所述供给管路51的内部的所述氨;及回收管路82,连接所述临时储存部81与所述罐40,并且使在所述临时储存部81内气化的所述氨与所述其他气体一同返回到所述罐40内。
[0169] 由此,残留在燃烧装置30及供给管路51的内部的氨导入到临时储存部81,在该临时储存部81内气化的氨与其他气体一同返回到罐40内。即,能够将残留在燃烧装置30内的氨与其他气体一同回收到罐40内。另一方面,由于能够使罐40内的混合气体中的其他气体的比例减少,因此罐40内的混合气体的热量不会降低。
[0170] 产业上的可利用性
[0171] 根据本发明的浮体,能够使储存在罐内的混合气体的每单位体积的热量增加。
[0172] 符号说明
[0173] 1‑浮体,10‑浮体主体,11A、11B‑舷侧,12‑船底,13‑上甲板,14‑船首,15‑船尾,20‑上部结构,30‑燃烧装置,40‑罐,50‑燃料供给系统,51‑供给管路,52‑返回管路,53‑氨缓冲罐,60‑气体供给系统,61‑非活性气体供给装置,62‑第一吹扫管路,63‑第一吹扫阀,70‑吹扫系统,71‑第二吹扫管路,72‑第二吹扫阀,80‑氨回收系统,81‑临时储存部,82‑回收管路,110‑烟道,120、120a、120b‑BOG处理系统,121‑压缩部,121a‑第一压缩机,121b‑中间冷却器,121c‑第二压缩机,121d‑级间管路,122‑分离膜,123‑冷却部,124‑冷凝器,125‑膨胀阀,
126‑第一处理管路,127‑第二处理管路,128‑分离管路,128a‑第一切换阀,129‑再液化管路,129a‑第二切换阀,129b‑第三切换阀,130‑第一氨管路,131‑第二氨管路,131a‑第四切换阀,132‑气体管路,140‑再液化装置,150‑切换部,150a、150b‑阀控制装置,170‑船体结构,180‑烟囱,Dv‑上下方向,Fa‑船首尾方向,G1‑废气。

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