CN108204318B - 燃料油移送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料油移送装置，防止为了抑制成为使燃料油的移送效率降低的原因的燃料油的粘度上升造成的部件的损伤，不使燃料油的移送效率降低。燃料油移送装置具备控制部，在燃料油的温度达到与不使流动阻力增大的粘度对应的温度以上时，控制部设定能够确保泵的驱动马达不烧损的程度的冷却风的旋转条件，调整燃料油的流量。

Description

燃料油移送装置

技术领域

本发明涉及一种燃料油移送装置，进一步详细来说，涉及一种不会使船舶或发电机等的主机或辅机中使用的燃料油的移送流动性降低的燃料油移送装置。

背景技术

作为用于船舶或发电机等的锅炉的燃料油之一，公知的是C重油。C重油等相对粘度高的燃料油受温度影响，粘度容易变化。若粘度较高，则流动阻力增大，移送性变差。

为了避免流动阻力增大，使用使燃料油的温度上升的处理。燃料油会因温度上升而粘度降低，流动阻力会减小。

具备了使燃料油的温度上升的加热设备的燃料油移送装置的结构例如已知一种具备用于对从燃料油储存罐移送的燃料油进行加热的燃料油沉淀罐和用于在燃料油沉淀罐中贮存温度上升的燃料油并将贮存的燃料油一点一点地供给到燃料油储存罐的燃料油日用罐的结构(例如，专利文献1)。

燃料油从燃料油储存罐经由移送泵移送到燃料油沉淀罐，通过在燃料油沉淀罐中进行加热处理，使粘度降低。在燃料油沉淀罐中被加热后的燃料油被净化之后朝向燃料油日用罐移送，其一部分从燃料油日用罐朝向燃料油储存罐经由流下泵一点一点地导出。

燃料油从燃料油日用罐供给到用于船舶或发电机等的内燃机等主机或者其它辅机的燃料喷射装置。

被加热并返回到燃料油储存罐内的燃料油与储存在该储存罐内的燃料油局部地混合。该结果为，收容在燃料油储存罐内的燃料油局部地维持为36～40℃。局部的意思是至少配置在燃料油储存罐内的燃料油吸引口的周边。

燃料油的温度维持根据如下理由执行。第一，防止在燃料油的循环路径中产生的流动阻力的增大对泵等赋予高负荷而产生不良影响；第二，防止从燃料油储存罐朝向燃料油沉淀罐移送的燃料油的量因粘度而变得不稳定。

以往，作为用于防止燃料油储存罐内的燃料油的温度降低的结构，如专利文献1公开的那样，具有具备朝向燃料油储存罐送入已加热的燃料油的流下泵的结构。

流下泵例如使用由马达旋转驱动的结构。马达采用能够进行与运转条件对应的输出控制的逆变器控制。

马达的逆变器控制中，求出检测到的燃料油的温度与对应于燃料油的流动阻力不增大的粘度的预定温度之差，在检测温度比预定温度低的情况下，以使已加热的燃料油的供给量增加的方式提高流下泵的转速。在检测温度比预定温度高的情况下，以使已加热的燃料油的供给量减少的方式进行流下泵的旋转控制。

马达具备通过自身的旋转引起冷却风的冷却风扇。冷却风扇在转速降低时不能确保用于防止马达过热的风量。若马达过热而损坏，则会影响泵的运转，不能向燃料油储存罐输送已加热的燃料油。作为结果，不能使燃料油的粘度降低，燃料油的移送效率降低。

专利文献

专利文献1：日本特开2004-36594号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的技术问题在于提供一种燃料油移送装置，防止为了抑制成为使燃料油的移送效率降低的原因的燃料油的粘度上升而造成的部件的损伤，不使燃料油的移送效率降低。

用于解决技术问题的方案

为了解决该技术问题，本发明的特征在于，在对流向燃料油沉淀罐的燃料油的温度进行检测的温度传感器的检测结果中，在燃料油的温度达到与不使流动阻力增大的粘度对应的温度以上时，设定能够确保泵的驱动马达不烧损的程度的冷却风的旋转条件，来调整所述燃料油的流量。

发明效果

根据本发明，能够抑制燃料油的粘度上升，并且在能够得到流动阻力不增大的粘度的燃料油的温度时在使已加热的燃料油的量减少时，能够确保防止因减少引起的泵旋转的降低所造成的马达的烧损的冷却风。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的燃料油移送装置的结构及燃料油加热时的燃料油的流动的示意图。

图2是表示由图1所示的燃料油移送装置执行的燃料油移送时的燃料油的流动的示意图。

图3是用于说明用于图1所示的燃料油移送装置的控制部的结构的框图。

图4是用于说明用于由图3所示的控制部实施的预定条件判定的原理的线状图。

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的方式进行说明。

图1是表示用于实施本发明的方式的燃料油移送装置1的结构的图。

燃料油移送装置1具备与燃料油储存罐2连通的燃料油沉淀罐3和燃料油日用罐4。

燃料油沉淀罐3是用于对燃料油进行加热的罐，通过未图示的加热器，作为一例，燃料油被加热至70～80℃的温度。

燃料油储存罐2与燃料油沉淀罐3通过移送管5连通，其中途配置有移送泵6、温度传感器7及压力传感器8。

温度传感器7例如对移送泵6的燃料油入口侧、即所谓的燃料油的吸入侧温度进行计测。

压力传感器8是为了监视吸入到移送泵6内的燃料油的压力变化而设置的。压力变化用于判断与燃料油的粘度变化对应的流动阻力的变化。特别是在粘度变高而流动阻力增大的情况下，移送泵6的入口侧的压力处于真空化倾向。因此，若检测到真空化倾向的压力变化，则需要用于降低燃料油的粘度的加热。

在燃料油沉淀罐3中设有用于对由移送泵6吸入的燃料油的液面进行检测的物位传感器9。

物位传感器9是能够对在向燃料油沉淀罐3内导入了预定量的燃料油时的液面进行检测的传感器。物位传感器9用于在检测到向燃料油沉淀罐3内导入了预定量的燃料油时使移送泵6的驱动停止。

燃料油日用罐4是用于暂时贮存被加热并净化后的燃料油并朝向内燃机等供给燃料油的罐。燃料油储存罐2与燃料油日用罐4通过吸入管10连通，其中途配置有流下泵11。贮存在燃料油日用罐4中的燃料油的一部分利用流下泵11流下到燃料油储存罐2中而提高燃料油储存罐2内的燃料油的温度。

在该情况下所说的流下泵11的名称的理由是，以燃料油日用罐4配置在比燃料油储存罐2高的位置的结构为前提。即，意思是以使燃料油从上位的燃料油日用罐4流落到其下位的燃料油储存罐2的方式导出而使用流下这一表达方式。

在图1所示的结构中，采用燃料油沉淀罐3及燃料油日用罐4分别与吸入管10连通的结构。因此，以能够设定从这两方的罐3、4或者任一罐朝向燃料油储存罐2的燃料油的流路的方式，在各罐3、4的燃料油的出口的流路上设有阀12。

上述燃料油移送装置1中，在对利用移送泵6从燃料油储存罐2吸入到燃料油沉淀罐3的燃料油进行加热并净化了被加热后的燃料油的基础上将该燃料油导入到燃料油日用罐4，以备将贮存的燃料油供给到内燃机等。

在燃料油沉淀罐3及/或燃料油日用罐4中暂时贮存的燃料油的一部分利用流下泵11返回到燃料油储存罐2。该结果为，燃料油储存罐2内的燃料油通过与被加热后的燃料油混合而局部地被加热到36～40℃。

在本实施方式中，作为泵彼此之间的运转时间，例如，移送泵6选择15分钟左右而且流下泵11选择45分钟左右交替运转。在该时间中，移送泵6的运转时间例如能够与到通过上述的燃料油沉淀罐3内的物位传感器9检测到燃料油的液面为止的时间对应。即，在使燃料油以基于移送泵6的转速、驱动电流等的额定值的流量流动时的运转时间内通过物位传感器9检测到燃料油的液面时，能够判断为是不产生燃料油的流动阻力的燃料油的粘度，在超过该运转时间的情况下，能够判断为燃料油的粘度较高而流动性较差。

此外，在如停泊中等那样没有燃料油的消耗时，移送泵6的运转时间短，到物位传感器9工作为止的时间例如为6分钟左右。

使用移送泵6从燃料油储存罐2朝向燃料油沉淀罐3吸入15分钟的燃料油的路径在图1中以附图标记F1～F5表示。使用流下泵11使燃料油从燃料油沉淀罐3及/或燃料油日用罐4朝向燃料油储存罐2流下的路径在图2中以箭头F10～F13表示。

使用这种结构的燃料油移送装置1的主要部的结构公开在作为本申请人之前的申请的日本特开2012-17123号公报中。

具备以上的结构的本实施方式的燃料油移送装置1的特征在于，在燃料油的温度达到预定温度以上时的流下泵的动作控制。特别是特征在于，用于防止使已加热的燃料油的供给量减少时容易产生的马达的烧损的控制。

燃料油移送装置1能够选择燃料油的粘度较低而流动阻力较小的情况下执行的通常运转模式和上述粘度较高而流动阻力增大的情况下执行的加热运转模式中的任一种。通常运转模式为，根据物位传感器9的工作状态运转的移送泵6及进行向燃料油储存罐2内的燃料油供给的流下泵11交替运转而使燃料油进行循环的模式。加热运转模式为，在强制停止移送泵6的基础上对在移送泵6的吸入侧被截流的燃料油进行加热并通过返回到燃料油储存罐2的燃料油也对燃料油储存罐2内的燃料油进行加热的模式。优选的是，执行加热运转模式直至在移送泵6侧被截流的燃料油的粘度达到不使流动阻力增大的值。

作为用于执行加热运转模式的条件，使用如下列举的参数。

即，参数至少使用由移送泵6吸入的燃料油的温度、压力及移送泵6的运转时间。关于移送泵6的运转时间，如上述那样，参照到物位传感器9工作为止的运转时间、移送泵6自身所具备的计时器的计时时间。若这些各参数的全部或者任一个或多个与需要加热的预定条件一致，则执行加热运转模式。

以下，关于用于执行该运转模式的结构及作用，使用图3进行说明。

通过图3所示的控制部20控制移送泵6及流下泵11的运转状态。

如图3所示，设于移送管5的温度传感器7、压力传感器8及物位传感器9与控制部20的输入侧连接。控制部20的输出侧分别连接有移送泵6的驱动部及流下泵11的驱动部。移送泵6及流下泵11均使用通过旋转控制马达(在图1、2中，以附图标记M1、M2表示)能够控制流量、流速的类型。

在图3中，附图标记15例如为用于显示各泵6、11的运转时间、燃料油的流量等及用于输入燃料消耗量以及返回量等必需条件的操作面板，附图标记16为计时器。

计时器16例如对从移送泵6开始运转的时间点到通过物位传感器9检测到液面的所需时间进行计测。因此，在到移送泵6运转的同时物位传感器9检测到液面为止的运转时间超过必要以上时，即，在移送泵6的运转时间超过必要以上时，能够判断为处于流过移送泵6的燃料油的粘度较高而流动阻力较大的状态。移送泵6有时自身具备对运转时间进行计测的计时器。在该情况下，在移送泵6运转至自身的计时器中预先设定的运转时间以上时，能够判断为处于燃料油的粘度较高而流动阻力较大的状态。

此外，燃料油的粘度判定也可以通过使用压力传感器8对移送泵6的燃料油吸入压力进行检测。若燃料油的粘度较高而流动阻力较大，则能够判断为移送泵6的入口侧压力处于真空化倾向。

另外，作为用于判断燃料油的粘度为使流动阻力增大的粘度的预定条件的监视对象项目，能够以用于移送泵6的驱动源的马达的驱动电流值为对象。

驱动电流值为了得到预设的马达的转速、转矩而决定，但在转速、转矩变化的情况下，以恢复为原来的状态的方式变化，特别是在转速、转矩降低的情况下，驱动电流值上升。于是，通过监视到驱动电流值上升的情况，能够判断为燃料油的粘度上升，能够进行运转模式的切换。

由控制部20选择的通常运转模式在燃料油的粘度为不使流动阻力增大的值的情况下一边保温一边使燃料油循环。根据该运转模式，维持抑制燃料油储存罐2内储存的燃料油的温度降低且防止粘度变高的状态。

通常运转模式时的控制部20监视导入到移送泵6的燃料油的温度、压力、移送泵6的运转时间以及对作为移送泵6的驱动源的马达施加的驱动电流值的变化。

这些监视对象项目例如在产生了如下列举的4种情形的情况下，作为燃料油的粘度变化、特别是作为判断为粘度上升的预定条件而使用。

(1)达到燃料油的粘度上升而流动阻力增大的温度以下的情况。

(2)移送泵6的燃料油导入侧的压力变化为真空化倾向产生状态的情况。

(3)到物位传感器9工作为止的移送泵6的运转时间延长化的情况。

(4)与移送泵6的驱动源相对的驱动电流值上升的情况。

在不满足这些预定条件而没有产生燃料油的粘度上升的情况下执行通常运转模式。

在执行通常运转模式时，交替反复进行从燃料油储存罐2向燃料油沉淀罐3吸入燃料油的循环和使燃料油沉淀罐3及/或燃料油日用罐4内的一部分的燃料油朝向燃料油储存罐2流下的循环。其中，即使是循环中途，也根据物位传感器9的工作停止移送泵6。执行该运转模式时的各泵6、11的运转状态在操作面板15上显示。

在继续上述监视对象项目的监视而执行通常运转模式时，在根据该监视对象项目导出的预定条件的全部、任一个或者多个一致的情况下，从通常运转模式切换为加热运转模式。

在加热运转模式下，强制停止移送泵6，使流下泵11运转而使被加热后的燃料油流入到燃料油储存罐2。此时，被加热后的燃料油一边经由移送泵6的燃料油导入侧而与在该位置被截流的燃料油混合，一边朝向燃料油储存罐2流动。燃料油例如在以对过滤器(在图2中为以附图标记FT表示的部件)逆流的方式流动时发挥消除过滤器的堵塞的功能。

此外，在加热运转模式下，为了加快燃料油储存罐2内的燃料油的温度上升，也可以设定提高流下泵11的转速的旋转条件，以使流入到燃料油储存罐2内的燃料油的量增加。

在控制部20中，监视对象项目中的温度、压力能够直接通过传感器监视，但关于到使用物位传感器9检测到液面为止的移送泵6的运转时间，基于图4所示的状态判定是否执行加热运转模式。

在图4中，纵轴表示燃料油的量(物位传感器9工作的量)，横轴表示时间。

在该图中，随着燃料油的粘度变高，在将移送泵6设为固定输出的情况下到物位传感器9工作为止的时间变长。

因此，在以到粘度较低的燃料油被导入到燃料油沉淀罐3内物位传感器9工作为止的时间(在图4中，以附图标记T表示的时间)为基准而比该时间延长的情况(在图4中，以附图标记T1表示的时间)下，能够判断为燃料油的粘度较高。此外，在移送泵6自身具备计时器的情况下，对计时器的设定时间与实际的运转时间进行比较，在实际的运转时间延长化的情况下能够判断为燃料油的粘度较高。

若在根据监视对象项目导出的预定条件的全部或者一部分或多个一致的情况下选择加热运转模式，则被加热后的燃料油朝向燃料油储存罐2输送。由此，不仅与燃料油储存罐2内的燃料油直接混合，还与在移送泵6的吸入侧被截流的燃料油混合，能够使燃料油的温度上升。作为结果，由于在燃料油被移送泵6吸入之前的油路中进行燃料油加热，因此，能够确保流入到移送泵6的燃料油的粘度降低。

在作为监视对象项目的温度、压力、移送泵的运转时间以及移送泵的马达中的驱动电流值的变化达到消除粘度上升的条件而与预定条件不一致的情况下，恢复为通常运转模式。

但是，控制部20也可以与进行上述的燃料油的加热不同地进行无需燃料油的积极的加热时的燃料油的移送控制。

即，在达到燃料油的粘度成为不使流动阻力增大的粘度的温度以上(例如，38℃以上)的情况下，能够减少通过燃料油沉淀罐4加热的燃料油的循环量。

因此，在控制部20中，为了减少燃料油的循环量而进行流下泵11的旋转控制。

该控制中，基于来自温度传感器7的检测温度与预先决定的能够得到不产生流动阻力的粘度的预定温度的温度差，对流下泵11侧的驱动马达中设定的旋转条件进行校正。

驱动马达的旋转条件的校正例如在产生预定温度以上的温度差时使用根据该温度差使转速阶段性地减小的方式或者使用相同的转速变更驱动/停止的各时刻的占空控制。

在变更驱动马达的转速的情况下，考虑受转速影响的冷却风扇的旋转，优选确保能够得到最低限度地不引起马达的烧损的程度的冷却风的最小转速。

在变更驱动马达的驱动/停止时刻的情况下，也可以不变更驱动马达的转速，但在该情况下，也优选确保不产生驱动马达的烧损的最低限度的冷却风，换言之，优选确保能够抑制马达的温度上升的停止时间。

作为前者的旋转控制的例子，在500rpm为燃料油的供给转速、530rpm为能够确保冷却风量的转速的情况下，选择使用后者的值的情况或者使用最初设定为530rpm并阶段性地校正为500rpm的值的情况等。在阶段性地校正的情况下，虽然不能及时得到减少量但不是具有使流动阻力增大的粘度的燃料油，因此，不会对燃料油的循环造成障碍。

作为驱动/停止时刻的一例，例如使用在45分钟内反复进行每30秒的驱动/停止、或者使驱动时间与停止时间不同地反复进行等。

由于马达的转速与通常运转模式相同，因此，即使在间歇运转的情况下使用转速得到的风量也比用于使燃料油减少的转速大。因此，能够确保马达的冷却所需的风量。

如上所述，作为与温度差对应的占空比的对比结果，得出旋转条件，得出的旋转条件作为驱动电流值施加给驱动马达。

在变更了旋转条件的状态下驱动的驱动马达在移送泵6的入口侧的温度与预定温度对比变化为预定温度以下而与上述的预定条件一致的情况下，控制用于执行加热运转模式的流下泵11进行动作。

根据以上的实施方式的燃料油移送装置1，在燃料油的温度为使燃料油的流动阻力增大的温度的情况下，除能够加热向移送泵吸入的燃料油之外，还能够进行燃料油加热储存罐内的燃料油。

在不那么需要燃料油的加热的情况下，能够抑制已加热的燃料油的供给量，与此相应，能够抑制泵的驱动马达的转速，但能够确保不引起驱动马达的烧损的程度的冷却风。

工业实用性

本发明利用移送泵的强制停止，能够同时加热由移送泵吸入的燃料油和燃料油储存罐内的燃料油两方。由此，与利用移送泵移送流动阻力增大的粘度的燃料油的情况不同，能够迅速进行对移送泵的负荷降低且仅通过驱动流下泵就能够缩短直至移送泵再起动的时间。而且，即使在对应减少已加热的燃料油的供给量的要求而抑制泵的旋转的情况下也能够维持驱动马达的冷却，因此，有能够防止马达的烧损等弊端的优点，实用性高。

附图标记说明

1 燃料油移送装置

2 燃料油储存罐

3 燃料油沉淀罐

4 燃料油日用罐

5 移送管

6 移送泵

7 温度传感器

8 压力传感器

16 计时器

20 控制部

Claims (3)

1.一种燃料油移送装置，具备：

移送泵，设于连通燃料油储存罐与能够进行燃料油加热的燃料油沉淀罐的移送管，将该燃料油储存罐内的燃料油朝向所述燃料油沉淀罐吸入；

流下泵，设于连通暂时贮存被加热后的所述燃料油的燃料油日用罐与所述燃料油储存罐的吸入管，一点一点地导出燃料油日用罐的燃料油；

驱动马达，用于所述流下泵的驱动，具备用于防止自身的烧损的冷却风扇；及

控制部，对所述移送泵及流下泵的运转状态进行控制，

所述燃料油移送装置的特征在于，

对从所述燃料油储存罐朝向所述燃料油沉淀罐流动的燃料油的温度进行检测的温度传感器及对流入到所述移送泵的燃料油的压力进行检测的压力传感器与所述控制部的输入侧连接，所述移送泵及流下泵的驱动部与所述控制部的输出侧连接，

在所述燃料油的温度达到与不使流动阻力增大的粘度对应的温度以上时，所述控制部设定虽然使利用所述流下泵得到的燃料油供给量减少却能够得到所述流下泵的所述驱动马达不会烧损的程度的冷却风的最小转速，来调整所述燃料油的流量。

2.根据权利要求1所述的燃料油移送装置，其特征在于，

在基于对来自所述各传感器的数据与预定条件进行比较而得到的结果由所述移送泵吸入的燃料油的粘度较高的情况下，所述控制部设定提高转速的旋转条件，以使流向所述燃料油储存罐的燃料油的量处于增加倾向。

3.根据权利要求1所述的燃料油移送装置，其特征在于，

在基于对来自所述各传感器的数据与预定条件进行比较而得到的结果由所述移送泵吸入的燃料油的粘度较高的情况下，所述控制部使所述移送泵停止并且设定提高转速的旋转条件以使流向所述燃料油储存罐的燃料油的供给量处于增加倾向。

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