CN104015875A - 补重消耗燃油舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种补重消耗燃油舱，包括舱体和海水泵，所述舱体内部分隔成多个竖直的分舱区，所述分舱区之间通过转移管连通，所述转移管的上端开口位于上一个分舱区的顶部，所述转移管的下端开口位于下一个分舱区的底部，所述的分舱区包括有一个首舱区，所述首舱区为最上一个分舱区，所述首舱区的底部通过补重管路与海水泵连通，所述的分舱区还包括有一个尾舱区，所述尾舱区为最末一个分舱区，所述尾舱区的顶部通过装载消耗管路与用油模块连通，同时，所述尾舱区的顶部还通过通气管路与大气连通，所有管路上均串接有控制阀。本发明可以同时实现大型船舶燃油供给和海水原位补重，减少了船舶航行过程重量重心的控制难度，提高了船舶航行的安全性。

Description

补重消耗燃油舱

技术领域

本发明属于船舶系统技术领域，具体涉及一种补重消耗燃油舱。

背景技术

随着我国海洋运输业的不断发展，对大吨位的船舶需求也越来越高。这些船舶的燃油装载量巨大，在航行过程中，随着燃油的不断消耗，船舶的重量重心发生变化，导致船舶浮力不平衡，存在安全隐患。目前为解决这一问题，主要采用等重量补偿海水的方法，具体为向额外设置的补重液舱内注入海水进行补重，但是，补重液舱和燃油舱为两个单独的液舱，这种方式不能通过海水原位补重，增加了船舶航行过程中重量重心的控制难度，而且如果补重液舱设计不合理，还容易导致船舶发生较大的纵倾，降低了船舶航行的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型补重消耗燃油舱，它在实现大型船舶燃油供给的同时，还可以通过海水原位补重，在保证燃油品质的基础上，解决了燃油消耗过多时的补重问题，减少了船舶航行过程重量重心的控制难度，保证船舶浮力平衡，提高了船舶航行的安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种补重消耗燃油舱，包括舱体和海水泵，所述舱体内部分隔成多个竖直的分舱区，所述分舱区之间通过转移管连通，所述转移管的上端开口位于上一个分舱区的顶部，所述转移管的下端开口位于下一个分舱区的底部，所述的分舱区包括有一个首舱区，所述首舱区为最上一个分舱区，所述首舱区的底部通过补重管路与海水泵连通，所述的分舱区还包括有一个尾舱区，所述尾舱区为最末一个分舱区，所述尾舱区的顶部通过装载消耗管路与用油模块连通，同时，所述尾舱区的顶部还通过通气管路与大气连通，所有管路上均串接有控制阀。

按上述技术方案，所述补重管路的开口距离首舱区的底部15～25mm，所述通气管路和装载消耗管路的开口分别距离尾舱区的顶部15～25mm。

按上述技术方案，所述转移管的上端开口距离上一个分舱区的顶部15～25mm，所述转移管的下端开口距离下一个分舱区的底部15～25mm。

按上述技术方案，所述燃油舱还包括控制系统，所述控制系统分别与海水泵、每个管路上的控制阀连接。

按上述技术方案，所述装载消耗管路上串接有油水分离装置。

按上述技术方案，所述舱体内部通过水密隔壁分隔成多个竖直的分舱区。

按上述技术方案，相邻两个分舱区之间通过转移管连通。

按上述技术方案，所述舱体内部通过两个相互垂直的水密隔壁分隔成4个竖直的分舱区，依次为首舱区、第一中间舱区、第二中间舱区和尾舱区，所述首舱区通过第一转移管与第一中间舱区连通，所述第一中间舱区通过第二转移管与第二中间舱区连通，所述第二中间舱区通过第三转移管与尾舱区连通。

按上述技术方案，所述第一转移管的上端开口位于首舱区的顶部，下端开口位于第一中间舱区的底部，所述第二转移管的上端开口位于第一中间舱区的顶部，下端开口位于第二中间舱区的底部，所述第三转移管的上端开口位于第二中间舱区的顶部，下端开口位于尾舱区的底部。

按上述技术方案，所有所述分舱区内分别设置有测深尺。

本发明产生的有益效果是：本发明将舱体分隔为多个分舱区，分区数量可以根据燃油品质进行设计，原则上分区越多，燃油输送品质越好，这样可以保证油水混合物在起始混合区域充分沉淀，不会影响到后面的流动区域，使得进入柴油机用油模块的燃油更加纯净，保证燃油品质，若为使用完燃油后状态，则利用岸上燃油驳运泵直接将燃油通过装载消耗管路压入尾舱区，因为海水密度比燃油密度大，燃油将海水压到尾舱区底部，进而通过转移管压入上一个分舱区最终进入首舱区，首舱区内的海水通过补重管路压到船外，若为建造后初始状态，则将燃油通过补重管路压入首舱区的底部，首舱区顶部的空气从转移管进入下一个分舱区最终进入尾舱区，尾舱区内的空气通过通气管路压出，以实现燃油装载，使用燃油时，根据燃油消耗的体积，利用海水泵从海底门抽取等体积的海水进行补偿，因为海水密度大于燃油密度，海水通过补重管路进入首舱区的底部，在燃油消耗的同时，通过海水的压力将燃油通过转移管从首舱区依次压到尾舱区，保证最后的燃油全部进入尾舱区以给柴油机用油模块供油，本发明可以实现燃油供给和海水原位补重，解决了燃油消耗过多时的补重问题，减少了船舶航行过程重量重心的控制难度，保证船舶浮力平衡，提高了船舶航行的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是舱体的结构示意图；

图3是首舱区、第一中间舱区的结构示意图；

图4是舱体的立体图。

其中：1-舱体、2-海水泵、3-装载消耗管路、30-装载消耗管路控制阀、4-补重管路、40-补重管路控制阀、5-通气管路、50-通气管路控制阀、6-转移管、61-第一转移管、62-第二转移管、63-第三转移管、7-测深尺、8-油水分离装置、9-控制系统、10-水密隔壁、11-首舱区、12-尾舱区、13-第一中间舱区、14-第二中间舱区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图4所示，一种补重消耗燃油舱，包括舱体1和海水泵2，舱体1的基本结构为根据船舶布置及燃油装载量的需求设计制造的立方体空舱，舱体1内部通过水密隔壁10分隔成多个竖直的分舱区，分舱区之间通过转移管6连通，转移管6的上端开口位于上一个分舱区的顶部，转移管6的下端开口位于下一个分舱区的底部，转移管6的上端开口距离上一个分舱区的顶部15～25mm，优选20mm，转移管6的下端开口距离下一个分舱区的底部15～25mm，优选20mm，这样可以保证流体可以更顺畅的在上一个分舱区和下一个分舱区之间流通，分舱区包括有一个首舱区11，首舱区11为最上一个分舱区，首舱区11的底部通过补重管路4与海水泵2连通，分舱区还包括有一个尾舱区12，尾舱区12为最末一个分舱区，尾舱区12的顶部通过装载消耗管路3与用油模块连通，同时，尾舱区12的顶部还通过通气管路5与大气连通，所有管路上均串接有控制阀，即补重管路4上串接有补重管路控制阀40，装载消耗管路3上串接有装载消耗管路控制阀30，通气管路5上串接有气管路控制阀50。

在本实施例中，补重管路4从首舱区11的上端向下伸入直至接入到设于舱体内的补重管路接口上，在该补重管路接口处还需向首舱区底部延伸一端管路，补重管路4的开口距离首舱区11的底部15～25mm，优选20mm，可以保证流体更顺畅的流进或流出首舱区底部；装载消耗管路3、通气管路5分别从尾舱区12的上端向下伸入直至接到到舱体内相应的装载消耗管路接口和通气管路接口上，通气管路5和装载消耗管路3的开口分别距离尾舱区12的顶部15～25mm，优选20mm，可以保证流体更顺畅的流进或流出尾舱区顶部。

如图1所示，该燃油舱还包括控制系统9，控制系统9分别与海水泵2、每个管路上的控制阀连接。控制系统9根据用户使用工况，控制海水泵2的启停和控制阀的启闭，以实现燃油的装载与补重消耗。控制阀布置在个管路中，材料选用耐海水腐蚀的钛合金或B30材质，在本实施例中，控制阀为电动阀，可以由控制系统9统一控制，控制系统的驱动方式为液压驱动。海水泵2可以使用一个或多个，对于系统而言没有特殊要求，流量按照柴油机用油速度进行选型，扬程根据系统阻力进行匹配，海水泵从海洋中抽取海水，送入舱体内以提供整个燃油舱的动力和海水（补重源）。

如图1所示，装载消耗管路上串接有油水分离装置8，油水分离装置8与控制系统9连接，可以对从油舱中输出的燃油进行油水分离净化，保证送往柴油机的燃油品质。

如图1所示，所有分舱区内分别设置有测深尺7，与每个分舱区内部的测深尺接口相连，用于观察舱内的燃油剩余量。

如图2～图4所示，内部分区的舱体1为本发明的核心部件，舱体1的容积可根据用户的燃油量和补重量进行设定，分区数量可以根据燃油品质进行设计，原则上分区越多，燃油输送的品质越好，但过多会给系统维护带来困难，因此在本实施例中，舱体1内部通过两个相互垂直的水密隔壁10分隔成4个竖直的分舱区，依次为首舱区11、第一中间舱区13、第二中间舱区14和尾舱区12，水密隔壁10为金属板材，可以使各分舱区之间保持水密，首舱区11通过第一转移管61与第一中间舱区13连通，第一中间舱区13通过第二转移管62与第二中间舱区14连通，第二中间舱区14通过第三转移管63与尾舱区12连通，第一转移管61的上端开口位于首舱区11的顶部且距离顶部，下端开口位于第一中间舱区13的底部，第二转移管62的上端开口位于第一中间舱区13的顶部，下端开口位于第二中间舱区14的底部，第三转移管63的上端开口位于第二中间舱区14的顶部，下端开口位于尾舱区12的底部。

本发明的运行流程主要分为两个阶段：第一阶段为燃油装载阶段，利用岸上燃油驳运泵直接将燃油压入燃油舱，把舱内的海水（使用完燃油后状态）从燃油补重管路压到船外进行装油，或者把舱内的空气（建造后初始状态）从通气管路压出进行装油；第二阶段为燃油使用阶段，利用船上的海水泵从海底门抽水至补重管路，通过海水的压力将燃油压至柴油机用油模块。

当舱内有海水需要进行燃油装载（使用完燃油后状态）的具体过程为：a）关闭通气管路控制阀50，开启装载消耗管路控制阀30和补重管路控制阀40；b）岸上燃油驳运泵与装载消耗管路3连接进行加油；c）由于燃油密度小于海水密度，燃油从装载消耗管路3进入到尾舱区12的上端，将尾舱区12下端的海水通过转移管6向下压到上一个分舱区的上端，如此通过转移管6依次将海水压到首舱区11内，再通过首舱区11下端的补重管路4排到船外；d）燃油依次从尾舱区12至首舱区11依次装满，直至补重管路4排出燃油则装载结束。

当舱内有空气需要进行燃油装载（建造后初始状态）的具体过程为：a）关闭装载消耗管路控制阀30，开启通气管路控制阀50和补重管路控制阀40；b）岸上燃油驳运泵与补重管路4连接进行加油；c）燃油进入到首舱区11的下端，将首舱区11上端的空气通过转移管6压到下一个分舱区的下端，如此通过转移管6依次将空气压到尾舱区12内，再通过尾舱区12上端的通气管路5排出；d）燃油从首舱区11至尾舱区12依次装满，直至通气管路5排出燃油则装载结束。

燃油使用阶段的具体过程为：a）关闭通气管路控制阀50，开启装载消耗管路控制阀30和补重管路控制阀40；b）启动海水泵抽送海水至补重管路4；c）由于海水密度大于燃油密度，海水通过补重管路4进入到首舱区11的下端，进而将燃油向上挤压，通过转移管6将燃油挤压到下一个分舱区的下端，如此在燃油使用过程中通过转移管6到将燃油依次压到尾舱区12内，再通过尾舱区12上端的装载消耗管路3输送到柴油机用油模块；d）消耗的燃油量用海水替代，因为两者的密度差相对较小（约为150kg/m³），可以实现补重均衡，保证船舶的重量重心可控。

本发明将舱体分隔为多个分舱区，以保证油水混合物在起始混合区域充分沉淀，不会影响到后面的流动区域，使得进入柴油机用油模块的燃油更加纯净，保证燃油品质，装载燃油时，若为使用完燃油后状态，则利用岸上燃油驳运泵直接将燃油通过装载消耗管路压入尾舱区，因为海水密度比燃油密度大，燃油将海水压到尾舱区底部，进而通过转移管压入上一个分舱区最终进入首舱区，首舱内的海水通过补重管路压到船外，若为建造后初始状态，则将燃油通过补重管路压入首舱区的底部，首舱区顶部的空气从转移管进入下一个分舱区最终进入尾舱区，尾舱区内的空气通过通气管路压出；使用燃油时，根据燃油消耗的体积，利用海水泵从海底门抽取等体积的海水进行补偿，因为海水密度大于燃油密度，海水通过补重管路进入首舱区的底部，在燃油消耗的同时，通过海水的压力将燃油通过转移管从首舱区依次压到尾舱区，保证最后的燃油全部进入尾舱区以给柴油机用油模块供油。

本发明可以保证大型船舶在燃油使用的同时通过海水原位补重，解决了燃油消耗过多时的补重问题，减少了船舶航行过程重量重心的控制难度，保证船舶浮力平衡，提高了船舶航行的安全性，而且燃油舱通过内部串联消耗与装载，使得油水混合物在起始混合区域充分沉淀，不会影响到后面的流动区域，另外，燃油的纯净度除了通过内部结构保证外，还可通过油水分离装置进一步净化实现。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种补重消耗燃油舱，包括舱体和海水泵，其特征在于：所述舱体内部分隔成多个竖直的分舱区，所述分舱区之间通过转移管连通，所述转移管的上端开口位于上一个分舱区的顶部，所述转移管的下端开口位于下一个分舱区的底部，所述的分舱区包括有一个首舱区，所述首舱区为最上一个分舱区，所述首舱区的底部通过补重管路与海水泵连通，所述的分舱区还包括有一个尾舱区，所述尾舱区为最末一个分舱区，所述尾舱区的顶部通过装载消耗管路与用油模块连通，同时，所述尾舱区的顶部还通过通气管路与大气连通，所有管路上均串接有控制阀。

2.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述补重管路的开口距离首舱区的底部15～25mm，所述通气管路和装载消耗管路的开口分别距离尾舱区的顶部15～25mm。

3.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述转移管的上端开口距离上一个分舱区的顶部15～25mm，所述转移管的下端开口距离下一个分舱区的底部15～25mm。

4.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述燃油舱还包括控制系统，所述控制系统分别与海水泵、每个管路上的控制阀连接。

5.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述装载消耗管路上串接有油水分离装置。

6.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述舱体内部通过水密隔壁分隔成多个竖直的分舱区。

7.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：相邻两个分舱区之间通过转移管连通。

8.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述舱体内部通过两个相互垂直的水密隔壁分隔成4个竖直的分舱区，依次为首舱区、第一中间舱区、第二中间舱区和尾舱区，所述首舱区通过第一转移管与第一中间舱区连通，所述第一中间舱区通过第二转移管与第二中间舱区连通，所述第二中间舱区通过第三转移管与尾舱区连通。

9.根据权利要求8所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所述第一转移管的上端开口位于首舱区的顶部，下端开口位于第一中间舱区的底部，所述第二转移管的上端开口位于第一中间舱区的顶部，下端开口位于第二中间舱区的底部，所述第三转移管的上端开口位于第二中间舱区的顶部，下端开口位于尾舱区的底部。

10.根据权利要求1所述的补重消耗燃油舱，其特征在于：所有所述分舱区内分别设置有测深尺。