CN109690044B - 船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种船舶，其具备：多个发动机、以及在各发动机的废气的排气路径上设置的废气净化装置，其中，所述废气净化装置具有：壳体，其收纳用于对所述废气进行净化的净化催化剂；以及开口，其用于供所述净化催化剂进出于所述壳体内，所述废气净化装置配置为：该废气净化装置的各自的开口面对同一空间，并且从该废气净化装置中的至少两个废气净化装置的所述开口通过而进行的作业的作业方向是相交叉的。

Description

船舶
技术领域
本发明涉及一种在发动机的排气路径上具备废气净化装置的船舶。
背景技术
以往，已知一种排气净化装置，为了降低从内燃机排出的排气所含有的NOx(氮氧化物)而在排气管的内部配置有选择还原型的NOx催化剂(SCR催化剂)，将氨作为还原剂，将NOx还原为氮气和水。例如，专利文献1中公开了一种废气净化装置，其是从尿素水喷射喷嘴向排气管的内部供给尿素水，利用排气的热能而由尿素水生成氨，将NOx还原为氮气和水。在此，记载了：将废气净化装置设置为与内燃机的设置台数相同数量的结构。
专利文献
专利文献1：日本特开2015-86726号公报
发明内容
在船舶中，分别设置有多台：成为使船舶工作的驱动源的主发动机、和发电机用发动机，其中该发电机用发动机用于对船内动力进行补充，在这种情况下，根据废气净化装置的配置，有时在进行净化催化剂的设置、维护等保养管理作业时，各废气净化装置向作业区域移动时的移动距离增大，作业耗费工时。
本发明的课题在于提供一种缩小多个废气净化装置的保养管理作业时的移动距离的技术。
本发明的船舶具备：多个发动机、以及在各发动机的废气的排气路径上设置的废气净化装置，其中，所述废气净化装置具有：壳体，其收纳用于对所述废气进行净化的净化催化剂；以及开口，其用于供所述净化催化剂进出于所述壳体内，所述废气净化装置配置为：该废气净化装置的各自的开口面对同一空间，并且从该废气净化装置中的至少两个废气净化装置上的所述开口通过而进行的作业的作业方向是相交叉的。
在本发明的优选的一个实施方式中，穿越到船舶的甲板的上下层来配置所述废气净化装置。
本发明的优选的另一个实施方式中，使用将该多个废气净化装置装配成一体的固定部件，来对所述废气净化装置进行固定，并且，所述固定部件具有：用于对各废气净化装置进行固定的固定孔，所述废气净化装置在被固定于所述固定部件的固定孔的状态下使用该固定部件而被固定于船舶内。
发明的效果
根据本发明，能够缩小废气净化装置的保养管理作业时的移动距离。
附图说明
图1是船舶的侧视图。
图2是表示船舶的内燃机室的内部的图。
图3是废气净化装置的侧视图。
图4是废气净化装置的主视图。
图5是表示废气净化装置的作业方向的立体图。
图6是表示多个废气净化装置的配置的俯视图。
图7是表示在对多个废气净化装置进行装配时所使用的固定部件的图。
图8是表示使废气净化装置贯通甲板的上下层而设置的状况的图。
图9是表示将相邻的废气净化装置的壳体进行共用的实施方式的图。
图10是表示废气净化装置的布局的其他实施方式的图。
具体实施方式
首先，参照图1以及图2，对船舶进行说明。图1是表示船舶1的整体结构的侧视图。图2是表示船舶1的内燃机室的内部的图，示出发动机以及发动机的排气路径。
船舶1具备：船体2、在船体2的船尾侧设置的驾驶舱3、在驾驶舱3的后方配置的风罩4、在船体2的船尾下部设置的螺旋桨5以及舵6。在船尾侧的船底7一体地形成有艉鳍8。使螺旋桨5旋转驱动的推进轴9被轴支承于艉鳍8。在船体2内的船头侧以及中央部，设置有船舱10，在船尾侧设置有内燃机室11。
在内燃机室11配置有：作为螺旋桨5的驱动源的主发动机12(本实施方式中为柴油发动机)及减速器13、以及用于向船体2内的电气系统供给电力的发电装置14。利用从主发动机12经由减速器13而传递来的旋转动力，来对螺旋桨5进行旋转驱动。内燃机室11的内部通过上甲板15、第二甲板16、第三甲板17以及内底板18而被分隔为上下两部分。在本实施方式中，在内燃机室11的最下层的内底板18上，装配有主发动机12以及减速器13，在内燃机室11的中层的第三甲板17上，装配有发电装置14。
发电装置14具备多台柴油发电机19(本实施方式中三台)。柴油发电机19是：将发电用发动机20、由发电用发动机20的驱动而发电的发电机21组合而构成的。
空气导入用的进气路径(未图示)和废气排出用的排气路径30与各发电用发动机20连接。通过进气路径而被导入的空气又被输送至发电用发动机20的各气缸。在各气缸的压缩行程完毕前后，利用燃料喷射装置，将从燃料箱汲取来的燃料压送至每个气缸的燃烧室内，利用各燃烧室，伴随者混合气体的自点火燃烧而进行膨胀行程。
排气路径30延伸至风罩4为止而直接连通到外部。具备与发电用发动机20的数量相同的排气路径30。在本实施方式中，与三台发电用发动机20相对应地而设置有三个排气路径30。在各排气路径30设置有：对从发电用发动机20排出来的废气进行净化的废气净化装置31。即，来自各发电用发动机20的废气是在通过废气净化装置31而被净化之后才被排出至外部的。各废气净化装置31装配于第二甲板16。
下面，参照图3至图5，对废气净化装置的结构进行说明。图3是废气净化装置31的侧视图。图4是废气净化装置31的主视图。图5是表示针对废气净化装置31而进行的作业的作业方向A的立体图。
废气净化装置31对从发动机(发电用发动机20)排出来的排气进行净化，设置了与发动机的台数相同数量的废气净化装置31，对从各个发动机排出来的废气进行净化。废气净化装置31具备：壳体33，其收纳对废气所含有的NOx进行选择还原的NOx催化剂32；入口侧配管34，其将从发电用发动机20排出来的废气引导至壳体33内；以及出口侧配管35，其对通过壳体33后的废气进行引导。
壳体33是耐热金属材料制的部件，形成为大致筒状(本实施方式中，具有正面、背面、以及侧面的方筒状)。在壳体33的内部，设置有：沿着废气的移动方向(图示的上下方向)而对内部进行划分的分隔板40。壳体33内通过分隔板40而被划分为：供NOx催化剂32通过的主流路41、以及绕过NOx催化剂32的旁通流路42。分隔板40是从壳体33的入口侧端设置到出口侧端。设置分隔板40而对壳体33内进行划分，还能够利用从旁通流路42侧通过的废气的热能，来对配置于主流路41侧的NOx催化剂32进行预热。此外，在本实施方式中，将壳体33中配置有主流路41(NOx催化剂32)的一侧定义为壳体33的正面，将配置有旁通流路42的一侧定义为壳体33的背面。
入口侧配管34是：将壳体33与发电用发动机20的排气管22连接起来的配管，并且是将排气管22与在壳体33内形成的主流路41以及旁通流路42分别连接起来的双股配管。入口侧配管34分支为：与主流路41连接的主侧配管43、和与旁通流路42连接的旁通侧配管44。
在主侧配管43以及旁通侧配管44，设置：分别对切换阀45以及切换阀45进行驱动的阀驱动器46，来作为用于对废气的移动方向进行切换的路径切换部件。在入口侧配管34中，对上述阀驱动器46进行驱动从而对切换阀45进行切换，由此能够将来自排气管22的废气选择性地引导至主流路41或旁通流路42。此外，关于在主侧配管43以及旁通侧配管44的切换阀45附设的阀驱动器46的配置，可以是在壳体33的正面、背面、侧面的任意侧，这样能够在决定多个废气净化装置31的布局时自由地设定。
在主侧配管43的切换阀45的下游侧，配置有：将尿素水向废气进行供给的且是作为还原剂供给装置的尿素水喷射喷嘴51、以及对所供给的尿素水和废气进行混合的混合器52。还原剂供给装置除了尿素水喷射喷嘴51以外，还具备未图示的尿素水箱、供给泵、喷射量控制装置等，通过供给泵的驱动而从尿素水箱朝向尿素水喷射喷嘴51输送尿素水，将基于下述喷射量而确定的量的尿素水从尿素水喷射喷嘴51朝向废气以雾状进行喷射，即，该喷射量是根据喷射量控制装置而设定的。
被引导至主侧配管43的废气包含有从尿素水喷射喷嘴51喷射出来的尿素，而到达至混合器52。在该期间开始进行尿素的水解，由尿素产生氨。氨通过混合器而与废气充分混合。这样，通过混合器52而被混合的废气和氨又被引导至壳体33的主流路41，并输送至NOx催化剂32。
NOx催化剂32是：通过将氨作为还原剂而对废气中的NOx进行选择还原，由此对输送至主流路41的废气进行净化的净化催化剂。NOx催化剂32例如由含有氧化铝、氧化钒、二氧化碳或者沸石等成分的材料形成。NOx催化剂32由具有蜂窝结构的大致长方体的多个或者单一部件构成，其中该蜂窝结构是沿着废气的流动方向而形成有许多贯通孔的结构。被引导至主流路41的NOx催化剂32的废气所含有NOx接触于NOx催化剂32，并与氨进行反应，由此被还原为氮气和水。从NOx催化剂32通过而被净化的废气是从壳体33输送至出口侧配管35，并穿过排气路径30而被排出至外部。
此外，在本实施方式中，在主流路41设置有两层NOx催化剂32，但是，作为废气净化装置31所具备的净化催化剂，只要能够发挥对废气中所含有的NOx进行净化的功能，则并不限定于此。例如，可以在NOx催化剂32的下游侧设置有：用于对作为NOx的还原剂的氨进行还原的逃逸(slip)处理催化剂，也可以改变设置NOx催化剂32的层数。
被引导至旁通侧配管44的废气是直接从壳体33内的旁通流路42通过而被输送至出口侧配管35，并通过排气路径30而被排出至外部。此外，根据发动机、船舶的规格，有时也不设置旁通流路。
在主流路41的NOx催化剂32的上游，设置有：将附着于NOx催化剂32上的煤尘除去的吹灰器53。吹灰器53是从壳体33的正面以面对主流路41的内部的方式被安装的。吹灰器53具备：对加压空气进行喷射的喷嘴、以及将加压空气的通路连通或切断的喷射阀。另外，喷嘴经由喷射阀而与储存加压空气的箱体连接。
在壳体33的上部设置有多个悬吊金属件55。悬吊金属件55是在壳体33的处于相互平行位置关系的两个面(正面以及背面)的上部各安装有两个，合计安装有四个。悬吊金属件55是：在对壳体33、即废气净化装置31进行装配时所使用的金属件。例如，在船舶1的组装工厂，将多个悬吊金属件55卡止于链滑车的钩子，利用链滑车而使壳体33升降，从而能够简单装配于内燃机室11。
在壳体33，以与主流路41连通的方式设置有：用于供NOx催化剂32能够进出于内部的开口36。开口36是根据NOx催化剂32的高度以及宽度而开口设置的。在开口36的内部，设置有：对NOx催化剂32进行保持的保持部件37。这样，能够经过开口36而接触于NOx催化剂32，例如，能够将NOx催化剂32放入壳体33中而设置于主流路41处，还能够将NOx催化剂32从壳体33取出，又能够对NOx催化剂32进行检修。另外，在使用废气净化装置31时，通过将相对于壳体33能够拆装的盖38安装于开口36，从而将开口36封堵。
开口36设置于壳体33的正面，其开口方向为：与壳体33的正面正交的方向。由此，如图5所示，在经过开口36而对NOx催化剂32进行插入、取出、检修、或者维护等针对NOx催化剂32进行保养管理作业的情况下的作业方向A就是开口36的开口方向，也是经过开口36而接触于壳体33的内部的方向。换言之，经过开口36而针对废气净化装置31进行作业的方向是：收纳于壳体33内的NOx催化剂32的进深方向。
下面，参照图6以及图7，对多个废气净化装置的布局进行说明。图6是表示将三个废气净化装置31配置为L字状的实施方式的俯视图。图7是表示在对三个废气净化装置31进行装配时所使用的固定部件60的图。
如图6所示，将两个废气净化装置31进行相邻配置，将一个废气净化装置31配置于其侧向方位，并且各废气净化装置31的正面、即配置NOx催化剂32那侧的面以朝向同一空间S的方式进行配置。换言之，各废气净化装置31的壳体33的开口36(盖38)配置为：面向共用的空间S。如上所述，针对废气净化装置31的作业方向A是：与设置开口36的壳体33的正面正交的方向。而且，还配置为：相邻的两个废气净化装置31的作业方向A1、A2、和配置于侧向方位的一个废气净化装置31的作业方向A3在同一空间S内相交叉。即，配置为：至少两个废气净化装置31的作业方向是相交叉的。
这样，以使得各废气净化装置31的开口36面对同一空间S、且在经过开口36而对NOx催化剂32进行插入、取出、检修时的作业方向相交叉的方式，对多个废气净化装置31进行布局。由此，能够将进行多个废气净化装置31的保养管理时的保养管理空间进行共用化，不需要大幅移动就能够在同一空间S内进行作业。因此，能够将针对多个废气净化装置31进行作业时的移动距离抑制得较小。另外，通过缩小作为作业区域的空间S，从而能够降低：因为设置废气净化装置31而引起的空间限制，并有利于节省空间化。特别是，在本实施方式中，通过配置为：使得废气净化装置31的作业方向在同一空间S内相交叉，从而实现更紧凑的布局。
另外，作为用于对各废气净化装置31进行检修等作业的作业区域的空间S是：在设置有多个废气净化装置31的情况下必不可少的空间。相反，不是与废气净化装置31的正面面对而是作为作业区域的背面侧的区域T是：能够进行自由布局的空间，例如，能够自由地配置发动机的各种配管、各种配线等。如上所述，根据本实施方式的布局，通过抑制保养管理作业时所需的移动距离，并且将设置所需的区域保留为最小程度，从而能够有效利用内燃机室11内的有限空间。
以上述方式配置的三个废气净化装置31是使用了图7所示的固定部件60而呈一体地被装配于第二甲板16上的空间内。固定部件60是板状的部件，具有：将两个长方形的板材错开地配合的形状(近似曲柄形状)。固定部件60在与三个废气净化装置31的配置相应的位置，具有：对它们的壳体33的底部进行支承的三个独立的固定孔61。作为将壳体33固定于固定孔61的方法，可以例举出：将壳体33的底部嵌入的方法、在壳体33的底部形成出比固定孔61还要大的凸缘而进行接合的方法等。在固定部件60的周缘，分别设置：多个供装配用螺栓插通的装配孔62、与壳体33的下面侧部固定的加强用的肋63。装配孔62的个数只要是能够经由固定部件60而将废气净化装置31充分固定即可，则并不限定。另外，对于肋63的大小、个数等，只要是能够将壳体33充分固定，则并不限定，也可以不设置肋63。
这样，通过使用固定部件60而将三个废气净化装置31连结起来从而装配成一体，这样，与个别地进行装配的情况相比，能够减少所需部件的数量，由此，能够实现省空间化。
另外，在配置各废气净化装置31时，壳体33在除了其相邻面以外的正面设置吹灰器53等，由此在布局时吹灰器53等不会变成障碍而能够容易地进行配置，还能够实现省空间化。另外，通过将在壳体33的入口侧配管34设置的还原剂供给装置、以及切换阀45设置在各壳体33的除了相邻面以外的侧面，从而能够实现省空间化。
此外，将多个废气净化装置31连结成一体的固定部件并不限定于上述的固定部件60，还能够将多个废气净化装置31连结起来而进行支承，并且如果是具有装配用的螺栓孔的方式也可以予以采用。例如，将L型钢、H型钢组合而构成出与对壳体33的底部进行支承的固定孔61相当的空隙，并且在该空隙的周围形成出多个装配孔62，由此能够发挥与固定部件60相同的功能。
下面，参照图8，对将废气净化装置以穿越到甲板的上下层的方式而装配的实施方式进行说明。图8是表示利用设置于第二甲板16的贯通孔70而将废气净化装置31固定于第二甲板16的实施方式的图。
如图8所示，在第二甲板16，设置有：供废气净化装置31的壳体33通过的贯通孔70，通过贯通孔70而将废气净化装置31配置为穿越第二甲板16的上下。在本实施方式中，在将多个废气净化装置31装配于第二甲板16时，利用上述的固定部件60。但是并不限定于此，例如也可以取代固定部件60，在壳体33的周围设置有：用于固定于第二甲板16上的凸缘，从而将壳体33直接固定于第二甲板16，由此对各废气净化装置31进行装配。这样，通过穿越到甲板的上下层而配置，从而能够有效利用上侧的甲板的上方空间。
下面，参照图9，对将多个废气净化装置的壳体一体化并予以共用的实施方式进行说明。图9示出了：将两个相邻的废气净化装置31的壳体33进行共用，并在其间设置有隔热件80而对内部进行了分隔的实施方式。
如图9所示，还可以将相邻配置的两个废气净化装置31的各壳体33进行一体化。即，还能够采用如下结构：将壳体33进行共用化而将两个废气净化装置31的内部构造收纳于该壳体33的内部的结构。在这种情况下，利用隔热件80，将壳体33的内部空间分隔为两个空间，在各个空间内来收纳各废气净化装置31的内部构造，由此防止热从一侧向另一侧传递，防止NOx催化剂32的温度下降。这样，通过将相邻的多个废气净化装置31的壳体33进行共用化，从而能够减小整体的尺寸，能够有利于节省空间化。
下面，参照图10，对多个废气净化装置的布局的其他实施方式进行说明。图10的上部是示出了将三个废气净化装置31配置为T字状的实施方式的图，下部是示出了将四个废气净化装置31配置为T字状的实施方式的图。
如图10所示，配置为：多个废气净化装置31之中，两个废气净化装置31的正面相互对置，并且至少两个废气净化装置31的作业方向相交叉。通过采用这样的布局，能够将所需的作业区域抑制为最小程度。
在以上的实施方式中，示出了使多个废气净化装置31正交而配置的例子，但并不限定于此，也可以配置为：各废气净化装置的开口面向同一空间，并且穿过该开口的作业方向相交叉。例如，还能够以至少两个废气净化装置31的作业方向成大致60°的角度而相交叉的方式配置等，相对于水平方向倾斜任意的角度而配置。
另外，在以上的实施方式中，以在发电用发动机20的排气路径30设置的废气净化装置31为例进行了说明，但并不限定于此，还可以将本发明的废气净化装置设置于主发动机12的排气路径。
产业上的利用可能性
本发明能够利用于在发动机的排气路径具备废气净化装置的船舶。
附图标记说明
1:船舶、16:第二甲板、20:发电用发动机(发动机)、30:排气路径、31:废气净化装置、32:NOx催化剂(净化催化剂)、33:壳体、36:开口、60:固定部件、61:固定孔、70:贯通孔、A:作业方向、S:同一空间。

Claims (4)

1.一种船舶，其具备：多个发动机、以及在各发动机的废气的排气路径上设置的废气净化装置，
所述船舶的特征在于，
所述废气净化装置具有：壳体，其收纳用于对所述废气进行净化的净化催化剂；以及开口，其用于供所述净化催化剂进出于所述壳体内，
所述废气净化装置中的至少两个废气净化装置的所述开口方向配置为彼此相交叉。
2.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，
所述废气净化装置配置为：该废气净化装置的各自的开口面对同一空间。
3.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，
穿越到船舶的甲板的上下层，来配置所述废气净化装置。
4.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，
使用将各废气净化装置装配成一体的固定部件，来对所述废气净化装置进行固定，
并且，所述固定部件具有：用于对各废气净化装置进行固定的固定孔，
所述废气净化装置在被固定于所述固定部件的固定孔的状态下，使用该固定部件而被固定于船舶内。
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