LNG燃料動力船舶供氣系統(tǒng)主要設備模塊化設計.pdf

1、LNG作為一種新型綠色能源，具有清潔、高效、經(jīng)濟的特點。在當今全球石油資源日益枯竭、環(huán)境污染日益嚴重以及運輸成本加大環(huán)境下，天然氣燃料體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢，非常適合代替化石燃料成為發(fā)動機主要燃料。天然氣燃料雖然在很多領域都有了非常成功的應用，但在船舶行業(yè)的應用還處于探索階段，主要是由于LNG燃料動力船舶的安全性、穩(wěn)定性要求很高，目前還沒有研究出能夠完全滿足要求的解決方案。
　　本文主要完成了LNG燃料供給系統(tǒng)關鍵設備—互鎖閥組的模塊化

2、設計。LNG燃料供給系統(tǒng)包括許多設備，其中數(shù)互鎖氣體閥組最為關鍵?；ユi氣體閥組由四個緊急切斷閥組成，位于管路上的一個低溫閥和靠近發(fā)動機艙室的三個常溫閥，四個閥組合完成緊急切斷氣體燃料供應和氣體放散的功能。本文對互鎖閥組的工作原理、安裝方式進行了詳細分析，分別介紹了緊急切斷閥的類別、結構，針對在日常使用過程中緊急切斷閥出現(xiàn)的各種安全故障及失效模式，提出了相應的解決消除方法。文章的重點是互鎖閥組的模塊化設計，對比不同的模塊化設計方案，完成了

3、互鎖閥組的模塊化設計，將互鎖閥組的三個緊急切斷閥設計組合為一個三通閥，三通閥有兩種工作狀態(tài)：供氣狀態(tài)和放散狀態(tài)，活塞帶動閥桿上下移動分別實現(xiàn)閥瓣和上下閥座緊密貼合，實現(xiàn)兩種工作狀態(tài)的切換。該閥的設計實現(xiàn)了結構上整體設計，功能上集成的效果。三通閥的設計簡化了LNG燃料管路，節(jié)省了空間及成本，維修保養(yǎng)也更為方便快捷。針對所設計的三通閥，進行了相關閥門結構閥桿、閥瓣、閥座等的選型設計和強度核算。
　　針對所設計的三通閥，進行了內(nèi)部流場仿

4、真計算。供氣狀態(tài)采用UG建立三維模型，放散狀態(tài)采用CAD建立二維模型，分別采用Gambit劃分網(wǎng)格，導入到Fluent中進行仿真計算，入口采用速度入口邊界，出口采用壓力出口邊界，仿真模型選定標準k兩方程湍流模型。改變?nèi)肟诹魉俸统隹趬毫?，分別進行模擬計算，分析不同工作狀態(tài)下閥內(nèi)部流速和壓力變化情況，流速壓力分布情況，改變天然氣流量即入口流速，對比不同流速時流道內(nèi)部壓力變化，為后續(xù)三通閥設計改進工作做下了鋪墊。文章的最后對全文進行了總結，并