船用LNG供气流程设计仿真和故障分析

在现有液化天然气(LNG)供气流程的基础上,针对功率为960k W的双燃料发动机,设计低压船用LNG供气流程。选取3组LNG组分,对供气流程的设计工况和供气量、增压气量变化工况进行仿真分析,对供气流程中供气控制阀和增压气控制阀发生故障的情况进行仿真分析。结果表明:当供气流程在设计工况下推进时,在选取的各LNG组分下,供气压力、供气控制阀前压力和各换热器热负荷的差别较小;当供气流量变化时,各换热器出口温度反向变化,当供气流量增加时,会发生无法气化增压气,从而导致储罐压力减小的问题,此时可利用备用换热器气化增压气;当增压气流量变化时,各换热器出口温度的变化程度较小;当增压气控制阀发生故障时,供气压力会随储罐压力的增大而增大,通过设置储罐压力、增压气控制阀和供气控制阀联动控制,可稳定供气压力;当供气控制阀发生故障且供气流量变化时,供气压力会发生剧烈变化,此时需及时检修供气控制阀。     

船用LNG供气流程设计仿真和故障分析

船用LNG供气流程的作用是将LNG从储罐输送至双燃料发动机,并在输送过程中将LNG加热气化。在现有LNG供气流程的基础上针对功率为960kW的双燃料发动机设计了低压船用LNG供气流程。选取三组不同的LNG组分,对供气流程在设计工况和供气量、增压气量变化的工况下进行仿真和分析,对流程中供气控制阀和增压气控制阀发生故障的情况下进行仿真和分析。得出了以下结论：当供气流程在设计工况下工作时,选取的不同LNG组分下供气压力、供气控制阀前压力和各换热器热负荷的差别较小;供气流量变化时各个换热器出口温度反向变化,但是当供气流量增加时会发生无法气化增压气从而导致储罐压力下降的问题,此时可以利用备用换热器在供气流量增加的情况下气化增压气;增压气流量变化时各换热器出口温度的变化程度较小;当增压气控制阀发生故障时供气压力会随着储罐压力的增加而增加,通过设置储罐压力、增压气控制阀和供气控制阀联动控制可以稳定供气压力;供气控制阀故障且供气流量变化时,供气压力会发生剧烈变化,此时需及时检修供气控制阀。     

船用防火门的设计与制造

为满足出口船舶及远洋船舶舾装产品立足国内配套的需要,由中国船舶工业总公司普航设计室设计的船用防火门,已获我国船舶检验局产品形式认可,并通过技术鉴定,进行专业化生产. 1.设计依据 (1)《1974年国际海上人命安全公约》要求船舶的构造防火、探火和灭火达到最充分可行的程度.我们根据《公约》的规定:“用耐热及结构限界面将船舶划分若干区及耐热与结构限界面将起居处所与船舶其他处所隔开等规定”,来设计船用防火门产品.     

船用壳管式冷凝器的特点

介绍船用空调装置中壳管式水冷冷凝器的特点,着重分析了其冷凝器在换热管材质、设计结构、防腐工艺、水垢的影响等方面与一般陆用空调冷凝器的区别.     

超临界LNG在新型船用换热器冷通道内流动换热特性研究

本文在新型换热器冷通道内,对超临界状态下LNG的对流换热过程进行数值模拟,分别研究入口温度、入口质量流量和壁面热流密度对超临界甲烷流动与换热特性的影响,提出一种在直通道中加入凹槽结构的强化换热模型。首先采用Ansys Space Claim对换热通道进行几何建模,再使用Siemens STAR-CCM+仿真软件对模型进行网格划分和求解。研究发现：局部对流换热系数随着入口温度的升高有所降低,努塞尔数变化趋势与局部对流换热系数变化趋势大致相同,在斜通道内,超临界LNG具有更好的换热性能;当通道入口质量流量和壁面热流密度增加时,局部对流换热系数也随之增大;凹槽结构对换热器换热性能有较大的提升,对综合性能的提升较小。     

船用LNG、CNG输送双壁管组件设计

双壁管设计广泛应用于易燃、易爆、剧毒的介质输送,同样适用于LNG燃料供应系统管路。双壁管制作完成后进行必要焊缝检验,进行管路流程、强度、气密性测试,给它配置气体监控传感器检测夹套空间气体浓度,检测抽吸通风的负压或真空度,侦测内管介质泄露迹象。通过这些技术手段保证低温、常温天然气输送更加安全、可靠。     

考虑LNG冷能利用的船用海水淡化装置设计

考虑到LNG动力船有大量的LNG冷能可以利用,以VLCC为研究对象,选取间接冷冻法设计LNG冷能利用的船舶海水淡化系统,依据系统工作原理,设计船用海水淡化装置,对核心设备结晶器的筒体、结晶管、刮刀及转轴等主要部件进行设计计算,对筒体和转轴的强度进行计算,结果表明,应力在许用范围内。     

船舶效率和LNG船用燃料成为创新焦点

2011年11月29日,德国劳氏（GL）在2011年中国国际海事会展上指出船舶效率和液化天然气（LNG）用作船舶燃料将是十年海事研发的两大焦点领域。为推动海事创新,GL已与南通太平洋海洋工程有限公司（“南通太平洋”）携手开发一种独特的C型双耳液化天然气液罐。在本届海事展上,双方签订了合作协议。     

船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究

采用数值模拟方法研究膜式螺旋管换热器在高温高压的工况下顺列结构和2种错列结构的对流换热和流动特性,分析径向节距对顺列和错列结构换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果符合较好。研究发现:顺列和错列结构对于换热及流动的影响随着径向节距的变化而变化。当径向节距s1/d1.6时,顺列结构的换热系数和流动阻力高于错列结构;当1.6s1/d2.0时,顺列结构的平均换热系数与和错列结构几乎相等,错列结构的流动阻力小于顺列结构;当s1/d2.0时,换热器的平均换热系数和压降与膜式螺旋管的布置方式无关,即顺列和错列结构的换热系数及流动阻力基本相等。     

船用LNG燃料的应用与分析

介绍了LNG作为船舶燃料的特点,概括了LNG燃料动力船舶的应用背景,对LNG燃料和其他多种主流减排技术、措施进行了细致的比较,提出了 LNG 燃料发展的限制因素,总结了 LNG 燃料动力船舶的应用现状和发展前景。     

船用LNG储罐的疲劳强度分析研究

LNG储罐受到惯性力载荷的作用,其结构强度需要进行评估,但由于其几何形状及边界条件复杂,一直缺乏相应的评估体系。提出LNG储罐疲劳分析的一般方法,以某LNG储罐为例,进行了疲劳损伤的计算及校核分析,对单元选择、模型简化、约束定义、载荷施加等给出了指导性意见,并探讨了储罐的布置方向对疲劳损伤计算的影响,研究结果表明,储罐沿船舶纵向布置时对结构设计的要求较高,应尽量选择横向布置方式。     

船用LNG移动燃料罐箱的安全放散系统研究设计

本文简要介绍了上海航盛船舶设计有限公司自主研发设计的新加坡首艘LNG/柴油双燃料动力港作拖轮的LNG移动燃料罐箱系统的设计背景及其主要性能参数,主要叙述了该项目LNG燃料移动燃料储罐的装载极限及其安全放散系统的关键技术的研究设计。     

荷兰制造的船用齿轮箱

本文简述了荷兰皇家斯凯尔德公司关于船用齿轮箱的生产能力和目前生产情况。介绍该公司设计制造的一种最新颖的船用齿轮箱,其特点是大齿轮采用部分焊接和机械联接结构,改善了齿轮渗碳性能;并在齿轮箱内部采用喷油润滑的主推力轴承,齿轮本体就作为推力环,使推力轴承结构极为紧凑,作用在船体上的推力问题也得到圆满的解决。还介绍了该公司的一项专利,带有弹性轴和箱内推力轴承的中速船用柴油机齿轮箱结构。发动机与齿轮箱小齿轮之间,装有可起浮动作用的离合器/联轴节组合装置,允许轴有较大的平行位移和不重合度而不引起大的反作用力。一套长度为625毫米的这种浮动轴装置可以承受联接轴长期径向位移达2毫米。     

LNG船用大型型材切割生产线的研制

介绍设计研制的LNG船用大型型材切割生产线机器人自动化柔性切割系统。通过导入定制船用坡口,端头,切割形状功能的MGF描述文件,系统自动实现机器人对型材的柔性切割,很好地适应了船厂型材切割工艺需求。同时针对型材的变形和定位,提出了一种利用激光传感器,基于边缘和表面变形测量的在线式补偿算法,实现了LNG船用大型型材的精度切割,验证了该系统的可行性和高效性。     

船用高压共轨式柴油机电控单元的设计

随着船用高压共轨式柴油机的不断发展,它对电控单元提出了更高的要求。本文以船用高压共轨式柴油机为研究对象,对传统的电控单元软硬件系统进行优化。首先以单片机作为主控芯片设计电控单元的硬件系统,然后用C语言编写了电控单元的软件。最后通过实验装置对电控单元的性能进行验证。实验结果显示,此电控单元不仅能够对信号进行高性能的实时采集、对电磁阀进行精确地控制,而且能够对喷油进行提前角自动调节。     

船用吊艇架的数字化设计制造及仿真

在充分掌握国内船用吊艇架生产实际的基础上,提出吊艇架的数字化设计制造思想,运用Pro/E软件对吊艇架进行仿真分析,计算出吊臂在最危工况状态下吊臂的最危截面,分析整个运动过程中转轴处的受力状态,能够有效地仿真模拟吊艇架的真实情况与受力,大幅减少吊艇架设计时间和制造成本。     

基于ANSYS的船用柴油机高压蓄压管的设计

高压蓄压管广泛用于船用柴油机共轨系统中,起输送和承载高压燃油的作用,其强度是设计的关键。设计的双层组合式高压蓄压管,相比单层厚壁蓄压管能够承受更高的内部压力,且环向应力较低。通过ANSYS有限元软件对比分析了双层组合式高压蓄压管和单层厚壁蓄压管的环向应力,设计的双层组合式高压蓄压管结构较合理,强度满足设计要求。通过对双层管配合的过盈量的控制,能够控制环向应力的分布,从而使设计的结构和所用的材料达到最佳使用状况。经过理论计算和有限元计算结果的验证,设计的双层组合式高压蓄压管的结构是正确合理的。