第一章  绪论

1.1 选题的背景和意义

本次毕业设计为针对大功率柴油机供气系统中的阀组单元模块的设计，该模块的设计主要囊括了大学四年的专业学习中所涉及的例如液压气动、PLC（可编程控制器）、传感器、结构设计等多种机械以及机电专业的知识，为我们提供了一个综合研究涉及各方面的环境，并使我们充分训练利用已学过的诸多专业知识，进而能够得到更加全面的认知并有较高的提升，进而为我们日后走上工作岗位奠定基础并具备辅助的作用。

阀组单元模块是双燃料柴油机天然气供气系统的重要组成部分，其位于主机与汽化器之间，主要是为了实现如主机进气时主要阀件的通断、运行结束后燃气的泄放以及对相关管路管道的惰性气体吹扫等功能，是双燃料高压供气系统实现相关功能的重要组成设备。阀组单元除了需要实现对燃气进入主机的输送功能，另外还有在结束燃气模式后对模块内燃气进行泄放、紧急工况以及结束运行后对单元以及主机的惰性气体吹扫和吹扫结束后的泄放功能。阀组单元另按一定方式进行集成，主要模式有一体阀块式和散装集成式两种。单元内零件设备主要由管路和阀门构成。其中管路主要由燃气供给管路、燃气泄放管路、惰性气体返回管路、惰性气体供给管路、惰性气体泄放管路和控制空气供给管路等构成。阀门主要由调压阀、气动截止阀、安全阀、单向阀构成。

在双燃料柴油机供气系统中，阀组单元主要实现以下几个功能：

1. 主机进入燃气模式工作时通过控制系统将燃气供给管路中的阀门打开；

2. 在燃气模式工作时进行控制、调节进主机前的燃气压力；

3. 燃气模式结束后和出现燃气泄露时通过控制系统将燃气供给管路中的阀门应急关闭，保证主机和供气系统的安全；

4. 当管路中的燃气压力过高或者主机运行结束后，对燃气进行安全泄放；

5. 主机运行前及运行完成后，通过惰性气体对阀组单元燃气管道和主机燃气管道进行吹扫；

6. 在燃气进入主机前，通过惰性气体分别检测主机燃气管路和阀组单元燃气管路中的阀件有泄露；

1.2 国内外双燃料供气系统的发展和现状

1.3 大型船用柴油机供气系统组成概述

1.3.1 存储模块

存储模块用于双燃料天然气主机在燃气模式下，对LNG的前段供应。储罐内存储的LNG通过储罐自带的增压系统增压，使得罐内的液体通过管道流出到输送泵前端，若达到规定压力，则通过旁路，直接输送到高压泵单元若没有达到规定压力，则使用输送泵，将液体输送到高压泵单元。

储罐模块的主要作用是为整个供气系统存储LNG、LNG2，并为该系统稳定的提供LNG、LNG2、CNG及惰性气体。整个设计模块主要由LNG储罐模块、LNG2储罐模块、CNG罐模块三个子模块组成：

1.3.2 输送模块

LNG输送模块主要用于大功率船用双燃料柴油机试车台供气系统，其主要作用是将储罐内部输出的LNG输送给增调压模块。

主要工作过程为：LNG从储罐输出，依靠液位差自然流进本输送模块，经本输送模块将LNG输送到增调压模块，并保证输出压力稳定。在工作过程中，潜液泵的流量需求会随着后端模块流量需求的改变而改变

1.3.3 增调压模块

增调压模块是供气系统中将低压LNG增压的功能模块，并同时具备系统压力调整的功能。