CN106741654B - 船舶燃油预热系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶燃油预热系统及方法，所述船舶燃油预热系统包括储存舱和设于储存舱内的隔板，隔板将储存舱分隔成容量较大的大舱和容量较小的小舱，且小舱位于储存舱的底部，在隔板上开设有多个连通大舱与小舱的开孔；小舱内设有第一加热盘管，在储存舱的舱壁上开设有均与小舱相连通的第一蒸汽进口、第一冷凝水出口和吸油口，第一加热盘管的两端分别与第一蒸汽进口和第一冷凝水出口连接，吸油口连接燃油输送系统。所述船舶燃油预热方法为对小舱内的燃油进行加热，使小舱内燃油的温度保持在满足燃油输送系统中油泵的驳运要求的温度。可减少加热盘管用量和蒸汽消耗量，避免对压载舱涂层及货舱内的货物产生影响。

Description

船舶燃油预热系统及方法
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶燃油预热系统及一种船舶燃油预热方法。
背景技术
船舶燃油输送系统中，需要将燃油从储存舱输送至沉淀柜。为了达到更好的经济性，储存舱中的燃油通常为廉价重油，由于此类重油的粘度非常高，为了满足油泵在输送燃油过程中对燃油粘度的要求，需要将储存舱中的燃油预加热至合适的温度，以降低其粘度，保证输送顺利。一般需要将储存舱中的燃油预加热至45℃左右，并且需要持续加热以使燃油保持在这一温度。
目前的船舶，大多是通过在燃油的储存舱内设置加热盘管，并向加热盘管内通入足够的蒸汽，来实现对整个储存舱内燃油的加热保温。这样的做法导致蒸汽消耗量巨大，并且大部分的热量都被与储存舱相邻的压载舱、货舱、空舱等通过热交换散失掉了，造成了不必要的能源消耗。同时随着储存舱内的燃油不断消耗，液位随之下降，当液位降低至低于部分分层布置的加热盘管时，暴露在空气中的加热盘管会对其表面残留的燃油进行过分加热，从而产生一定的有害气体。长时间的过度加热也会使加热盘管表面形成碳垢，从而降低加热盘管的传热效率，同时也会使储存舱中的残渣增加，随着舱底残渣的不断聚积，有可能堵住储存舱上的泄放孔。此外，储存舱中的热量不断传递到与之相邻的压载舱，这一持续的传热过程会使压载舱舱壁的涂层在海水的作用下遭到破坏，从而加剧压载舱的腐蚀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够减少蒸汽消耗量和加热盘管的用量、防止储存舱整体持续保持高温而对相邻压载舱的涂层和货舱内的货物产生影响的船舶燃油预热系统及船舶燃油预热方法，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种船舶燃油预热系统，包括储存舱和设于储存舱内的隔板，隔板将储存舱分隔成容量较大的大舱和容量较小的小舱，且小舱位于储存舱的底部，在隔板上开设有多个连通大舱与小舱的开孔；小舱内设有第一加热盘管，在储存舱的舱壁上开设有均与小舱相连通的第一蒸汽进口、第一冷凝水出口和吸油口，第一加热盘管的两端分别与第一蒸汽进口和第一冷凝水出口连接，吸油口连接燃油输送系统。
优选地，小舱位于储存舱底部的一角，隔板包括横向隔板和纵向隔板，在横向隔板和纵向隔板上均设有开孔。
优选地，大舱的底部设有第二加热盘管，在储存舱的舱壁上开设有均与大舱相连通的第二蒸汽进口和第二冷凝水出口，第二加热盘管的两端分别与第二蒸汽进口和第二冷凝水出口连接。
优选地，第一加热盘管设于小舱的底部。
优选地，燃油输送系统连接沉淀柜，小舱的容量为沉淀柜容量的1.1-1.4倍。
优选地，小舱的容量为沉淀柜容量的1.2-1.3倍。
优选地，在隔板上还开设有人孔。
一种船舶燃油预热方法，用隔板将储存舱分隔成容量较小且位于储存舱底部的小舱和容量较大的大舱，并在隔板上开设连通小舱和大舱的开孔，将小舱连接燃油输送系统，对小舱内的燃油进行加热，使小舱内燃油的温度保持在满足燃油输送系统中油泵的驳运要求的温度，在燃油输送系统将小舱内的燃油吸出的同时，大舱内的燃油靠自重从隔板上的开孔进入小舱中。
优选地，当大舱内燃油的液位降低至小舱的顶面以下时，对大舱内的燃油进行加热。
优选地，通过加热盘管对小舱或大舱内的燃油进行加热。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
通过隔板将储存舱分隔成大舱和小舱，在对储存舱内的燃油进行预热时，仅需对小舱内的燃油进行加热，使小舱内燃油的温度保持在满足燃油输送系统中油泵的驳运要求的温度即可，而无需对整个储存舱内的燃油进行加热使储存舱整体持续保持高温，一方面大大减少了加热盘管的用量和蒸汽的消耗量，降低了制造及运营成本，能够减少废气排放量，达到节能环保的目的，并减少加热盘管泄露的风险，降低加热盘管维修费用；另一方面也有效避免了对与储存舱相邻的压载舱的涂层以及货舱内的货物产生影响。
附图说明
图1是本发明实施例一的船舶燃油预热系统的俯视示意图。
图2是本发明实施例一的船舶燃油预热系统的侧视示意图。
图3是图2示出的船舶燃油预热系统在只对小舱进行加热时的工作原理示意图。
图4是图2示出的船舶燃油预热系统在同时对小舱和大舱进行加热时的工作原理示意图。
图中：
1、储存舱 11、大舱 12、小舱
2、隔板 21、横向隔板 22、纵向隔板
3、开孔 4、第一加热盘管 41、第一蒸汽进口
42、第一冷凝水出口 5、吸油口 6、第二加热盘管
61、第二蒸汽进口 62、第二冷凝水出口 7、人孔
8、燃油输送系统 A、大舱内燃油的液位
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例一
如图1至图4所示，实施例一提供了本发明的船舶燃油预热系统的一种实施例。
如图1所示，本实施例一的船舶燃油预热系统包括储存舱1和设于储存舱1内的隔板2，隔板2将储存舱1分隔成容量较大的大舱11和容量较小的小舱12，即大舱11的容量大于小舱12的容量，且小舱12位于储存舱1的底部。在隔板2上开设有多个连通大舱11与小舱12的开孔3，使得大舱11内的燃油能够通过开孔3进入小舱12内。优选地，多个开孔3在隔板2上均匀分布。开孔3的数量并不局限，可以根据储存舱1和隔板2的尺寸进行设计。小舱12内设有第一加热盘管4，在储存舱1的舱壁上开设有均与小舱12相连通的第一蒸汽进口41、第一冷凝水出口42和吸油口5，第一加热盘管4的两端分别与第一蒸汽进口41和第一冷凝水出口42连接，由第一蒸汽进口41向第一加热盘管4内通入蒸汽，可以对小舱12内的燃油进行加热，蒸汽在第一加热盘管4内与小舱12内的燃油热交换后形成冷凝水，从第一冷凝水出口42排出。吸油口5连接燃油输送系统8，燃油输送系统8连接沉淀柜(图中未示出)，由燃油输送系统8中的油泵将小舱12内加热后的燃油吸出驳运至沉淀柜。在燃油输送系统8将小舱12内的燃油吸出的同时，大舱11内的燃油靠自重从隔板2上的开孔进入小舱12中填补。
由此，本实施例一的船舶燃油预热系统在对储存舱1内的燃油进行预热时，仅需对小舱12内的燃油进行加热，使小舱12内燃油的温度保持在满足燃油输送系统8中油泵的驳运要求的温度即可，而无需对整个储存舱1内的燃油进行加热使储存舱1整体持续保持高温，一方面大大减少了加热盘管的用量和蒸汽的消耗量，降低了制造及运营成本，能够减少废气排放量，达到节能环保的目的，并减少加热盘管泄露的风险，降低加热盘管维修费用；另一方面也有效避免了对与储存舱1相邻的压载舱的涂层以及货舱内的货物产生影响。
优选地，本实施例一中的第一加热盘管4设于小舱12的底部。由于小舱12容量较小，将第一加热盘管4设在小舱12的底部即可实现对小舱12内的燃油进行加热，由此能够有效避免在大舱11内燃油对小舱12填补不足使得小舱12内的燃油液位降低时第一加热盘管4暴露在空气中，从而防止了残渣和有害气体的产生。
进一步，如图2所示，在本实施例一中，小舱12位于储存舱1底部的一角，隔板2包括横向隔板21和纵向隔板22，在横向隔板21和纵向隔板22上均设有开孔3。优选地，为了确保小舱12内的热量不会影响到与储存舱1相邻的压载舱的涂层以及货舱内的货物，本实施例一中的小舱12设置在储存舱1远离压载舱和货舱的一侧，使得小舱12远离压载舱和货舱，从而使小舱12内的热量难以传递到压载舱和货仓。
进一步，在本实施例一中，大舱11内设有第二加热盘管6，且第二加热盘管6设置在大舱11的底部。在储存舱1的舱壁上开设有均与大舱11相连通的第二蒸汽进口61和第二冷凝水出口62，第二加热盘管6的两端分别与第二蒸汽进口61和第二冷凝水出口62连接。由第二蒸汽进口61向第二加热盘管6内通入蒸汽，可以对大舱11内的燃油进行加热，蒸汽在第二加热盘管6内与大舱11内的燃油热交换后形成冷凝水，从第二冷凝水出口62排出。在燃油输送系统8将小舱12内加热后的燃油吸出驳运至沉淀柜时，大舱11内的燃油靠自重从隔板2上的开孔进入小舱12中填补，因此大舱11内的燃油液位将不断下降。当大舱11内燃油的液位降低至小舱12的顶面以下，即降低至横向隔板21以下时，大舱11内的燃油由于其粘度太大而难以继续从纵向隔板22上的开孔3进入小舱12中。此时，为了保证大舱11内的燃油能够全部顺利进入小舱12，可以通过第二加热盘管6对大舱11内的燃油进行加热，以降低大舱11内燃油的粘度，使其能够从开孔3流入小舱12中。
进一步，为了保证燃油输送系统8一次驳运的燃油能够注满沉淀柜，小舱12的容量可以设为沉淀柜容量的1.1-1.4倍。优选地，本实施例一的小舱12的容量设为沉淀柜容量的1.2-1.3倍。更优地，小舱12的容量设为沉淀柜容量的1.25倍。
进一步，在本实施例一中，在隔板3上还开设有人孔7，以便于人员进出小舱12，对小舱12进行检修和清理。
本实施例一的船舶燃油预热系统的工作原理为：如图3所示，当储存舱1内的燃油量较多，大舱11内燃油的液位A高于小舱12的顶面时，仅第一加热盘管4工作，第二加热盘管6不工作，燃油输送系统8中的油泵将小舱12内加热后的燃油吸出驳运至沉淀柜，同时大舱11内的燃油靠自重从隔板2上的开孔进入小舱12中填补。如图4所示，当大舱11内燃油的液位A降低至小舱12的顶面以下时，第二加热盘管6也开始工作，使大舱11内的燃油能够顺利流入小舱12中。
实施例二
实施例二提供了本发明的船舶燃油预热方法的一种实施例。
本实施例二的船舶燃油预热方法为：用隔板将储存舱分隔成容量较小且位于储存舱底部的小舱和容量较大的大舱，即大舱的容量大于小舱的容量，并在隔板上开设连通小舱和大舱的开孔，将小舱连接燃油输送系统，对小舱内的燃油进行加热，使小舱内燃油的温度保持在满足燃油输送系统中油泵的驳运要求的温度，在燃油输送系统将小舱内的燃油吸出的同时，大舱内的燃油靠自重从隔板上的开孔进入小舱中。
进一步，当大舱内燃油的液位降低至小舱的顶面以下时，大舱内的燃油由于其粘度太大而难以继续从隔板上的开孔进入小舱中，此时对大舱内的燃油也进行加热，以降低大舱内燃油的粘度，使其能够顺利流入小舱中。
优选地，在本实施例二中，可以通过加热盘管对小舱和大舱内的燃油进行加热。
本实施例二的船舶燃油预热方法可以通过实施例一的船舶燃油预热系统实现。
综上所述，本发明的船舶燃油预热系统及船舶燃油预热方法，通过隔板将储存舱分隔成大舱和小舱，在对储存舱内的燃油进行预热时，仅需对小舱内的燃油进行加热，使小舱内燃油的温度保持在满足燃油输送系统中油泵的驳运要求的温度即可，而无需对整个储存舱内的燃油进行加热使储存舱整体持续保持高温，一方面大大减少了加热盘管的用量和蒸汽的消耗量，降低了制造及运营成本，能够减少废气排放量，达到节能环保的目的，并减少加热盘管泄露的风险，降低加热盘管维修费用；另一方面也有效避免了对与储存舱相邻的压载舱的涂层以及货舱内的货物产生影响。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种船舶燃油预热系统，其特征在于，包括储存舱(1)和设于所述储存舱(1)内的隔板(2)，所述隔板(2)将所述储存舱(1)分隔成容量较大的大舱(11)和容量较小的小舱(12)，且所述小舱(12)位于所述储存舱(1)的底部，在所述隔板(2)上开设有多个连通所述大舱(11)与所述小舱(12)的开孔(3)；所述小舱(12)位于所述储存舱(1)底部的一角，所述隔板(2)包括横向隔板(21)和纵向隔板(22)，在所述横向隔板(21)和所述纵向隔板(22)上均设有所述开孔(3)；所述小舱(12)内设有第一加热盘管(4)，在所述储存舱(1)的舱壁上开设有均与所述小舱(12)相连通的第一蒸汽进口(41)、第一冷凝水出口(42)和吸油口(5)，所述第一加热盘管(4)的两端分别与所述第一蒸汽进口(41)和所述第一冷凝水出口(42)连接，所述吸油口(5)连接燃油输送系统(8)，由所述燃油输送系统(8)中的油泵将所述小舱(12)内加热后的燃油吸出；所述大舱(11)的底部设有第二加热盘管(6)，在所述储存舱(1)的舱壁上开设有均与所述大舱(11)相连通的第二蒸汽进口(61)和第二冷凝水出口(62)，所述第二加热盘管(6)的两端分别与所述第二蒸汽进口(61)和所述第二冷凝水出口(62)连接；在所述燃油输送系统(8)将所述小舱(12)内加热后的燃油吸出时，所述大舱(11)内的燃油靠自重从所述隔板(2)上的所述开孔(3)进入所述小舱(12)中填补，当所述大舱(11)内燃油的液位降低至所述小舱(12)的顶面以下时，通过所述第二加热盘管(6)对所述大舱(11)内的燃油进行加热。
2.根据权利要求1所述的船舶燃油预热系统，其特征在于，所述第一加热盘管(4)设于所述小舱(12)的底部。
3.根据权利要求1所述的船舶燃油预热系统，其特征在于，所述燃油输送系统(8)连接沉淀柜，所述小舱(12)的容量为所述沉淀柜容量的1.1-1.4倍。
4.根据权利要求3所述的船舶燃油预热系统，其特征在于，所述小舱(12)的容量为所述沉淀柜容量的1.2-1.3倍。
5.根据权利要求1所述的船舶燃油预热系统，其特征在于，在所述隔板(2)上还开设有人孔(7)。
6.一种船舶燃油预热方法，其特征在于，用隔板将储存舱分隔成容量较小且位于储存舱底部的小舱和容量较大的大舱，并在隔板上开设连通小舱和大舱的开孔，将小舱连接燃油输送系统，对小舱内的燃油进行加热，使小舱内燃油的温度保持在满足燃油输送系统中油泵的驳运要求的温度，在燃油输送系统将小舱内的燃油吸出的同时，大舱内的燃油靠自重从隔板上的开孔进入小舱中，当大舱内燃油的液位降低至小舱的顶面以下时，对大舱内的燃油进行加热。
7.根据权利要求6所述的船舶燃油预热方法，其特征在于，通过加热盘管对小舱或大舱内的燃油进行加热。
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