CN106369823A - 一种船舶燃油加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶燃油加热系统，包括燃油舱加热盘管和蒸汽系统，燃油舱内设置两组所述加热盘管，第一组设置在燃油舱驳运区域的燃油吸口附近，仅用于所述驳运区域的燃油加热，第二组设置在燃油舱驳运区域外的位置，所述蒸汽系统分别连接所述两组加热盘管以独立控制两组加热盘管工作。采用本发明的船舶燃油加热系统与传统船舶燃油加热系统相比，可以提高预热速度和节能效果。

Description

一种船舶燃油加热系统

技术领域

本发明涉及船舶燃油加热技术领域，尤其涉及一种船舶燃油加热系统。

背景技术

在对燃油储存舱的燃油进行驳运前，需提前较长时间(如48小时，详细取决于油舱的大小、加热能力及环境温度等)对燃油储存舱进行预热到50℃左右，但油舱的高温会加速相邻水舱舱壁的腐蚀和相邻货舱对温度敏感货物的变质。

此外，在船舶航行过程中，需对整个油舱进行保温，以保证燃油能随时进行驳运。保温所需的热量全部用于平衡整个油舱与外界的换热，这部分热量约占8％到20％的全船热量/蒸汽量需求，耗能大；燃油储存舱为了加热均匀，通常采用多层加热盘管布置，在燃油少的时候，可能导致上层加热盘管露出油面，导致加热盘管把残留在加热盘管表面的燃油加热到气化，产出大量臭油气，并增加了爆炸的风险。

基于上述传统的船舶的燃油储存舱的缺点，有单位推出新技术，采用燃油shifter系统，利用把燃油澄清舱或燃油日用舱的燃油加热后打回燃油储存舱进行混油(局部加热吸口附近的油)，从而实现快速驳运燃油(预热时间只要几个小时即可)和节约热量/蒸汽量的目的(所需的蒸汽量不到传统形式的20％)，并达到减少燃油舱对周边舱影响的目的；但燃油shifter系统又存在着如下缺点：

该系统较为复杂和昂贵，需增加两台燃油shifter泵，一套加热器，一套滤器，及两个限流阀和一些其它阀门及控制系统。以实现不断交替地用shifter泵把燃油从澄清舱/日用舱驳到燃油储存舱，再用燃油输送泵把油从燃油储存舱驳到燃油澄清舱；该系统需增加电能消耗；

该系统因为需要机械部件及控制模块运作，可靠性不如传统的燃油储存舱加热盘管加热系统，一旦出了问题，将导致船舶无油可用。

发明内容

本发明提供一种船舶燃油加热系统，实现快速进行燃油驳运和节能效果。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种船舶燃油加热系统，包括燃油舱加热盘管和蒸汽系统，所述燃油舱内设置两组加热盘管，第一组设置在燃油舱驳运区域的燃油吸口附近，仅用于所述驳运区域的燃油加热，第二组设置在燃油舱驳运区域外的位置，所述蒸汽系统分别连接所述两组加热盘管以独立控制其中一组或两组加热盘管工作。

该方案中，正常工作情况下，燃油舱驳运区域的第一组加热盘管工作，仅对燃油舱驳运区域的燃油加热，满足驳运需要燃油，无需对整个燃油舱进行加热，从而节约了能量，同时也提高了加热燃油速度；一旦第一组加热盘管出现故障，蒸汽系统可以切换至第二组加热盘管工作，防止船舶无油可用；该方案亦可以同时开启两组加热盘管同时进行加热，以实现快速地对整个燃油舱进行加热。

作为上述方案的改进，所述第一组加热盘管的输入端连接第一阀门的输出端，所述第二组加热盘管的输入端连接第二阀门的输出端，所述蒸汽系统的输出端分别连接第一阀门的输入端和第二阀门的输入端；本方案通过第一阀门和第二阀门的开关独立控制其中一组或两组所述加热盘管工作。

作为上述方案的改进，所述蒸汽系统的输出端与第一阀门和第二阀门之间还设有第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门，所述蒸汽系统的输出端、第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门依次串联连接，第四阀门的输出端分别连接所述第一阀门的输入端和第二阀门的输入端；第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门串联的支路上并联一旁通阀门；所述燃油舱驳运区域内设置第一温度传感器，与所述温控阀电连接。本方案中，当第一温度传感器检测到驳运区域内燃油加热到驳运所需的温度时，温控阀控制减少蒸汽供给量，进一步提高节能效果。

作为上述方案的改进，所述燃油吸口设置管道通过一燃料油输送泵连接于燃料油澄清舱，燃料油输送泵进口管路上设置第二温度传感器；燃料油输送泵和第二温度传感器分别电连接一控制器；第二温度传感器在燃油输送过程中检测燃油温度，燃油温度超过设定阈值时，向所述控制器发送报警或停泵信号。本方案中，控制器接收到报警或停泵信号时，控制燃料油输送泵停止输送燃油，或向控制器连接的监控系统发出报警提示。

作为上述方案的改进，所述燃料油澄清舱内设置低液位和高液位的液位开关组，用于控制燃油输送泵启停。

作为上述方案的改进，所述驳运区域设置围庇结构，所述燃料油澄清舱高位停泵处和低位起泵处的容积差小于所述围庇结构的容积，保证围庇结构内的燃油可以足够补充燃油澄清舱；围庇结构还可以防止驳运区域内加热燃油的热量扩算到燃油舱非驳运区域，进一步提高驳运区域内燃油的加热速度。

作为上述方案的改进，所述燃料油澄清舱的高位停泵处和低位起泵处的容积差小于所述驳运区域的容积，保证驳运区域内的燃油可以足够补充燃油澄清舱；本方案中驳运区域内的燃油舱结构不利于加热后的燃油流动，防止驳运区域内加热燃油热量扩算到燃油舱非驳运区域，进一步提高驳运区域内燃油的加热速度。

附图说明

图1是本发明一种船舶燃油加热系统的提供实施例1的结构示意图；

图2是本发明一种船舶燃油加热系统的提供实施例2的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，是本发明实施例1的一种船舶燃油加热系统结构示意图。该船舶燃油加热系统，包括燃油舱加热盘管和蒸汽系统，燃油舱1内置两组加热盘管，第一组加热盘管11设置在燃油舱驳运区域14的燃油吸口13附近，仅用于所述驳运区域的燃油加热，第二组加热盘管12设置在燃油舱1驳运区域外15的位置，所述蒸汽系统分别连接所述两组加热盘管以独立控制其中一组或两组加热盘管工作。

正常工作情况下，燃油舱驳运区域14内的第一组加热盘管11工作，对燃油舱驳运区域14的燃油加热，对外用油输出，一旦第一组加热盘管11出现故障，蒸汽系统可以切换至第二组加热盘管12，即传统船舶燃油加热系统，防止船舶无油可用；局部驳运区域14内加热后的燃油被从燃油吸口13被吸走，驳运区域外15内的冷燃油流进驳运区域14内由第一组加热盘管11加热循环往复该过程，加热盘管由传统的对整个燃油舱1内的燃油加热改为对局部驳运区域14内的燃油加热，提高预加热速度，同时改整个舱保温为局部保温，从而达到节约能量(蒸汽/燃油)的目的。

参见图2，是本发明实施例2的一种船舶燃油加热系统原理示意图。该船舶燃油加热系统，包括燃料油澄清舱、燃油舱和蒸汽系统，燃油舱内设置两组加热盘管，第一组设置在燃油舱驳运区域的燃油吸口附近，仅用于所述驳运区域的燃油加热，加热盘管的数量满足在该区域内新补充的冷油在被抽走前加热到驳运所需要的温度即可，第二组设置在燃油舱驳运区域外的位置，蒸汽系统分别连接所述两组加热盘管以切换其中一组加热盘管工作。本实施例中，燃油舱200m³，驳运区域10m³，燃料油澄清舱50m³，启/停泵间容积差5m³。

正常工作情况下，燃油舱驳运区域内的第一组加热盘管工作，对燃油舱驳运区域的燃油加热，对外用油输出，一旦第一组加热盘管出现故障，蒸汽系统可以切换至第二组加热盘管进行加热工作，即传统船舶燃油加热系统，防止船舶无油可用；局部驳运区域内加热后的燃油被从燃油吸口被吸走，驳运区域外内的冷燃油流进驳运区域内由第一组加热盘管加热循环往复该过程，加热盘管由传统的对整个燃油舱内的燃油加热改为对局部驳运区域内的燃油加热，提高预加热速度，减少了对驳运区域外燃油保温的热量，从而达到节约能量。

所述两组加热盘管工作的切换控制机构及其工作工程如下：

所述切换控制机构的连接方式之一：所述第一组加热盘管的输入端连接第一阀门的输出端，所述第二组加热盘管的输入端连接第二阀门的输出端，所述蒸汽系统的输出端分别连接第一阀门的输入端和第二阀门的输入端；该切换控制机构通过第一阀门和第二阀门的开关独立控制其中一组或两组所述加热盘管工作。

所述切换控制机构的连接方式之二：所述第一组加热盘管的输入端连接第一阀门的输出端，所述第二组加热盘管的输入端连接第二阀门的输出端，所述蒸汽系统的输出端分别连接第一阀门的输入端和第二阀门的输入端；所述蒸汽系统的输出端与第一阀门和第二阀门之间还设有第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门，所述蒸汽系统的输出端、第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门依次串联连接，第四阀门的输出端分别连接所述第一阀门的输入端和第二阀门的输入端；第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门串联的支路上并联一旁通阀门；所述第三阀门和所述第四阀门用于检修时两阀门关闭，对温控器或滤器检修，旁通阀门打开，使得蒸汽系统可以继续向两组加热盘管供气，切换控制其中一组或两组所述加热盘管工作。

所述燃油舱驳运区域内设置第一温度传感器，与所述温控阀电连接，当第一温度传感器检测到驳运区域内燃油加热到驳运所需的50℃左右温度时，温控阀控制减少蒸汽供给量，进一步提高节能效果。

所述燃油吸口设置管道通过一燃料油输送泵连接于燃料油澄清舱，燃料油输送泵进口管路上设置第二温度传感器；燃料油输送泵和第二温度传感器分别电连接一控制器；第二温度传感器在燃油输送过程中检测燃油温度，燃油温度超过设定阈值时，向所述控制器发送报警或停泵信号，控制器接收到报警或停泵信号时，控制燃料油输送泵停止输送燃油，或向控制器连接的监控系统发出报警提示。

本实施例中，当燃油舱为深舱结构时，所述驳运区域可设置围庇结构，围庇结构为两个垂直的板与燃油舱壁组成一个驳运区域空间，所述两个垂直的板设置一定的间隔，便于驳运区域外的燃油流入驳运区域空间进行局部加热，局部加热可将燃油预热时间降低到3个小时以内，相应地，燃油舱加热的耗气量可以减少到传统油舱加热所需的几分之一(取决于油舱大小，油舱越大，节能效果越明显)，从而实现节能目的。

围庇结构也可以为设置有若干孔的箱体或封闭体，这些孔用于驳运区外的燃油流入加热，和加热后的燃油流出。围庇结构的设置可以更好地防止驳运区域内加热燃油的热量扩算到燃油舱非驳运区域，进一步提高驳运区域内燃油的加热速度，节能。

燃料油澄清舱内设置低液位和高液位的液位开关组，电连接所述控制器。控制器设置在控制箱内，低液位的液位开关位于燃料油澄清舱容积75％的位置，即所述起泵处，高液位的液位开关位于燃料油澄清舱容积85％的位置，即所述停泵处，两者之间的油位容积差为Q＝50ⅹ(85％-75％)＝5m³，小于围庇结构内驳运区域的容积10m³，以保证围庇结构内的燃油可以足够补充燃油澄清舱。

本发明实施例3的一种船舶燃油加热系统基于实施例2，其不同之处在于，所述驳运区域可为所述燃油舱本身部分舱壁构成的相对封闭或狭小的空间区域，该区域满足不需增设专门的围庇结构，其内加热后的燃油不易流动，不利于加热后燃油的热量快速地扩散到为离所述燃油吸口较远的区域，即满足第一组加热盘管进行局部加热，提高驳运区域内燃油的加热速度和节能效果；所述燃料油澄清舱的高位停泵处和低位起泵处的容积差小于所述驳运区域的容积，以保证驳运区域内的燃油可以足够补充燃油澄清舱，原理同实施例2。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种船舶燃油加热系统，包括燃油舱加热盘管和蒸汽系统，其特征在于，所述燃油舱内设置两组加热盘管，第一组设置在燃油舱驳运区域的燃油吸口附近，仅用于所述驳运区域的燃油加热，第二组设置在燃油舱驳运区域外的位置，所述蒸汽系统分别连接所述两组加热盘管以独立控制其中一组或两组加热盘管工作。

2.如权利要求1所述的船舶燃油加热系统，其特征在于，所述第一组加热盘管的输入端连接第一阀门的输出端，所述第二组加热盘管的输入端连接第二阀门的输出端，所述蒸汽系统的输出端分别连接第一阀门的输入端和第二阀门的输入端。

3.如权利要求2所述的船舶燃油加热系统，其特征在于，所述蒸汽系统的输出端与第一阀门和第二阀门之间还设有第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门，所述蒸汽系统的输出端、第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门依次串联连接，第四阀门的输出端分别连接所述第一阀门的输入端和第二阀门的输入端；第三阀门、滤器、温控阀和第四阀门串联的支路上并联一旁通阀门；所述燃油舱驳运区域内设置第一温度传感器，与所述温控阀电连接。

4.如权利要求1所述的船舶燃油加热系统，其特征在于，所述燃油吸口设置管道通过一燃料油输送泵连接于燃料油澄清舱，燃料油输送泵进口管路上设置第二温度传感器；燃料油输送泵和第二温度传感器分别电连接一控制器；第二温度传感器在燃油输送过程中检测燃油温度，燃油温度超过设定阈值时，向所述控制器发送报警或停泵信号。

5.如权利要求4所述的船舶燃油加热系统，其特征在于，所述燃料油澄清舱内设置低液位和高液位的液位开关组，用于控制所述燃油输送泵启停。

6.如权利要求4或5所述的船舶燃油加热系统，其特征在于，所述驳运区域设置围庇结构，所述燃料油澄清舱高位停泵处和低位起泵处的容积差小于所述围庇结构的容积。

7.如权利要求4或5所述的船舶燃油加热系统，其特征在于，所述燃料油澄清舱的高位停泵处和低位起泵处的容积差小于所述驳运区域的容积。