CN111892182B - 一种船舶脱硫洗涤水循环舱、船舶脱硫系统以及船舶 - Google Patents

一种船舶脱硫洗涤水循环舱、船舶脱硫系统以及船舶 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种船舶脱硫洗涤水循环舱，其包括循环舱体，所述循环舱体的舱壁上贯穿固定有洗涤水泄放管、洗涤水吸口管、洗涤剂注入管、处理水吸口管、处理水回注管以及透气管；所述循环舱体底部固定设置有防荡隔板，所述防荡隔板的高度小于所述循环舱的高度，并将所述循环舱分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区；所述防荡隔板底部贯穿开设有若干导流孔，所述注入区与所述抽吸区底部通过所述导流孔相连通。所述防荡隔板能够对自所述洗涤水泄放管排出的大量洗涤水起到一定的缓冲作用，避免所述循环舱体内出现液体旋流的现象，且能够防止所述循环舱体内液面出现剧烈晃荡，避免所述液面指示装置出现误报警的现象。

Description

一种船舶脱硫洗涤水循环舱、船舶脱硫系统以及船舶
技术领域
本发明涉及船舶工程技术领域，特别是涉及一种船舶脱硫洗涤水循环舱、船舶脱硫系统以及船舶。
背景技术
国际海事组织(IMO)在海上环境保护委员会第70届会议(MEPC70)大会正式决定2020年1月1日开始，全球航行船舶只能使用硫含量不超过0.5％的燃油，全球现有运营船舶必须满足此要求，以减少废气中的硫化物(SOx)排放。
现有的应对措施主要有加装废气净化系统(脱硫系统)、使用低硫油燃料、改用LNG燃料等。其中，加装脱硫系统通过海水或者NaOH/Mg(OH)2液等对废气中的SOX进行清洗，进而减少船上硫化物的排放，是现阶段较为经济的选择。其中，采用NaOH、Mg(OH)2等碱液作为清洗用洗涤剂的混合式脱硫系统为目前比较流行的一种脱硫系统。请参照图1，图1为现有技术所述混合式脱硫系统结构示意图，所述混合式脱硫系统包括脱硫塔体10、循环舱20、洗涤剂舱30、海底箱40、污水处理器50以及污水舱60，脱硫塔体10设置有若干喷淋喷嘴(图未示)；洗涤剂舱30用以储存碱液，其通过管道与循环舱20相连通；海底箱40用以储存自船舶船体外汲取的海水，海水自管路传输自脱硫塔体10内并经所述喷淋喷嘴喷洒，对船舶排出的废弃进行脱硫洗涤；脱硫系统闭式循环过程中，主要是通过大量喷淋后的水雾进入脱硫塔体10，并与烟气充分混合后利用洗涤水中的碱性洗涤剂吸收烟气中的硫氧化物等酸性成分，吸收后的液体再排出到循环舱20，并再次经管路循环；由于进入循环舱的液体经过喷淋吸收等过程，会携带大量气体分子以及固体颗粒物等进入循环舱；另外，循环舱20通过管路与污水处理器50相连通，循环舱20内的洗涤水可通过管道传输至污水处理器50，经处理后回注至循环舱20内，或传输至污水舱60中存放，并进一步排放。
而现有技术中常规的洗涤水循环舱仅仅按照一般的船舶舱柜进行设计，请参照图2-3，图2为现有技术中脱硫系统洗涤水循环舱结构示意图，图3为现有技术中脱硫系统洗涤水循环舱内液体流动情况示意图，其为设计一个简单的方形舱室，并按照脱硫系统需求配有洗涤水泄放管21、洗涤水吸口管22、洗涤剂注入管23、处理水吸口管24、处理水回注管25以及透气管26等，并设置有液位计27，用以监测循环舱20内的液面情况。在脱硫系统运行过程中，由于洗涤水泄放管出口处大流量的洗涤水注入及洗涤水吸口管入口处大流量的洗涤水被抽出，舱室内的液体容易形成旋流以及夹带气体等现象，引起系统运转不稳定，同时舱室内液面波动剧烈，液位计显示不准导致控制系统误报警等现象，影响脱硫系统的正常使用。
发明内容
基于此，本发明实施例的目的在于，提供一种船舶脱硫洗涤水循环舱，其具有能够满足大流量液体的循环存储、防止液体晃荡同时能保证液体无障碍循环流动的优点。
一种船舶脱硫洗涤水循环舱，其包括循环舱体，所述循环舱体的舱壁上贯穿固定有洗涤水泄放管、洗涤水吸口管、洗涤剂注入管、处理水吸口管、处理水回注管以及透气管；所述循环舱体侧面的舱壁上固定设置有液位指示装置，底部固定设置有防荡隔板，所述防荡隔板的高度小于所述循环舱的高度，并将所述循环舱底部分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区，所述洗涤水泄放管贯穿固定于所述注入区顶部或一侧的舱壁上，所述洗涤水吸口管贯穿固定于所述抽吸区与所述防荡隔板相对的舱壁上；
所述防荡隔板底部贯穿开设有若干导流孔，所述注入区与所述抽吸区底部通过所述导流孔相连通；所述抽吸区设置有导流板，所述导流板一端固定于所述防荡隔板，另一端固定于所述洗涤水吸口管所在的舱壁；
所述洗涤水泄放管端部设置有气液分离装置；所述气液分离装置包括若干圆管以及若干连接件，若干所述圆管直径不等且依次同心套设于所述洗涤水泄放管端部外侧，且所述洗涤水泄放管以及所述圆管的底端所处高度自内向外依次降低；所述连接件两端分别与所述洗涤水泄放管以及所述圆管或分别与相邻两个所述圆管固定连接。
本发明实施例所述船舶脱硫洗涤水循环舱，其通过使用防荡隔板将所述循环舱体分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区，所述注入区以及所述抽吸区底部通过所述防荡隔板的导流孔相连通，所述防荡隔板能够对自所述洗涤水泄放管排出的大量洗涤水起到一定的缓冲作用，避免所述循环舱体内出现液体旋流的现象，且能够防止所述舱体内液面出现晃荡，避免所述液面指示装置出现误报警的现象；所述防荡隔板的设置，在保证所述循环舱体内液体无障碍循环流动的同时，使所述洗涤水的流速在一定程度上得到减缓，能够有效减少经过喷淋洗涤后的洗涤水中所夹带的气体，达到一定气液分离的效果，同时所述洗涤水内含有的固体颗粒物得到沉淀，避免直接经所述洗涤水吸口管吸入进而对相关管路以及脱硫系统洗涤塔内的喷淋喷嘴等造成损坏。
所述导流板能够对所述抽吸区内的液体流动进行导向，进一步避免液体出现旋流，液面发生剧烈晃动的技术问题。所述气液分离装置用以进一步使自所述洗涤水泄放管排出的洗涤水实现气液分离。
进一步地，所述气液分离装置包括若干圆管以及若干连接件，若干所述圆管直径不等且依次同心套设于所述洗涤水泄放管端部外侧，且所述洗涤水泄放管以及所述圆管的底端所处高度自内向外依次降低；所述连接件两端分别与所述洗涤水泄放管以及所述圆管或分别与相邻两个所述圆管固定连接。相邻两个圆管之间形成一定的流通区域，当大量的泄放水自所述洗涤水泄放管注入时，洗涤水在流出过程中经过所述洗涤水泄放管以及所述圆管与相邻两个圆管之间的流通区域时会产生向上流动，进而带动洗涤水中所包含的大气泡迅速上升，不包含或包含少数气泡的洗涤水自所述气液分离装置底部流出，促进泄放洗涤水的气液分离。
进一步地，所述洗涤水吸口管内固定设置有若干防旋流叶片，所述防旋流叶片沿所述洗涤水吸口管的延伸方向设置，每一所述防旋流叶片一侧固定于所述洗涤水吸口管内壁固定连接，另一侧与其余所述防旋流叶片固定连接，且所述防旋流叶片的连接处在纵切剖面上与所述洗涤水吸口管的轴心重合。所述防旋流叶片的设置用以防止所述洗涤水吸口管吸入洗涤水是在管道内产生旋流，导致所述循环舱内的空气随旋流带入液体内。
进一步地，所述洗涤水吸口管的数目至少为2，确保洗涤水能够快速地被抽吸，所述导流孔的数目至少为3，所述导流板的数目至少为2，确保导流效果；所述导流板与所述抽吸区底部的舱壁留设一定空隙，避免对所述抽吸区内的液体流动产生阻碍；相邻两个所述导流板分别固定于所述导流孔的两侧，且相邻两个所述导流板之间的距离不小于所述洗涤水吸口管的直径，将自所述导流孔流出的洗涤水导向至所述洗涤水吸口管。
进一步地，所述圆管以及所述连接件均为铁制件，机械强度高，且耐腐蚀性能良好。
本发明实施例所述船舶脱硫洗涤水循环舱，其通过使用防荡隔板将所述循环舱体分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区，所述注入区以及所述抽吸区底部通过所述防荡隔板的导流孔相连通，所述防荡隔板能够对自所述洗涤水泄放管排出的大量洗涤水起到一定的缓冲作用，避免所述循环舱体内出现液体旋流的现象，且能够防止所述舱体内液面出现晃荡，避免所述液面指示装置出现误报警的现象；所述防荡隔板的设置，在保证所述循环舱体内液体无障碍循环流动的同时，使所述洗涤水的流速在一定程度上得到减缓，能够有效减少经过喷淋洗涤后的洗涤水中所夹带的气体，达到一定气液分离的效果，同时所述洗涤水内含有的固体颗粒物得到沉淀，避免直接经所述洗涤水吸口管吸入进而对相关管路以及脱硫系统洗涤塔内的喷淋喷嘴等造成损坏。进一步在优选实施方式中，还通过所述气液分离装置的设置，促进所述洗涤水泄放管排出洗涤水的气液分离，进一步对所述气液分离装置的材质进行限定，延长其使用寿命；另外还所述导流板的设置，避免所述抽吸区的液体出现旋流或液面晃荡，所述洗涤水吸口管内设置有防旋流叶片，防止旋流产生并避免气体随旋流进入所述洗涤水吸口管。
另外，本发明实施例还提供了一种船舶脱硫系统，其包括洗涤塔、洗涤剂舱、污水处理器、污水舱以及以上所述的船舶脱硫洗涤水循环舱；所述洗涤塔内设置有若干喷淋喷嘴，所述洗涤水吸口管与所述喷淋喷嘴相连通；所述洗涤塔底部与所述洗涤水泄放管相连通；所述洗涤剂舱与所述洗涤剂注入管相连通；所述污水处理器一端与所述处理水吸口管相连通，另一端与所述处理水回注管以及所述污水舱相连通。
另外，本发明实施例还提供了一种船舶，其包括以上所述的船舶脱硫洗涤水循环舱。
本发明实施例所述船舶脱硫系统以及所述船舶其具有脱硫洗涤水循环过程稳定性良好的优点。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为现有技术所述混合式脱硫系统结构示意图；
图2为现有技术中脱硫系统洗涤水循环舱结构示意图；
图3为现有技术中脱硫系统洗涤水循环舱内液体流动情况示意图；
图4为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱结构示意图；
图5为本发明实施例1所述导流板与所述循环舱体结构示意图；
图6为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱结构俯视图；
图7为本发明实施例1所述洗涤水吸口管结构示意图；
图8为本发明实施例1所述洗涤水吸口管纵切剖面示意图；
图9为本发明实施例1所述洗涤水泄放管与所述气液分离装置横切剖面示意图；
图10为本发明实施例1所述洗涤水泄放管与所述气液分离装置纵切剖面示意图；
图11为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱工作时洗涤液流动情况示意图；
图12为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱工作时洗涤液流动情况俯视示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，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。
实施例1
请参照图4-6，图4为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱结构示意图，图5为本发明实施例1所述导流板与所述循环舱体结构示意图，图6为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱结构俯视图，如图所示，本发明实施例1提供一种船舶脱硫洗涤水循环舱，其包括循环舱体20，循环舱体20的舱壁上贯穿固定有洗涤水泄放管21、洗涤水吸口管22、洗涤剂注入管23、处理水吸口管24、处理水回注管25以及透气管26；循环舱体20侧面的舱壁上固定设置有液位指示装置，底部固定设置有防荡隔板70，防荡隔板70的高度小于循环舱体20的高度，并将循环舱体20分隔成顶部连通的注入区201以及抽吸区202，洗涤水泄放管21贯穿固定于注入区201顶部或一侧的舱壁上，洗涤水吸口管22贯穿固定于抽吸区202底部或一侧的舱壁上；防荡隔板70底部贯穿开设有若干导流孔72，注入区201与抽吸区202底部通过导流孔72相连通。
本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱，其通过使用防荡隔板将所述循环舱体分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区，所述注入区以及所述抽吸区底部通过所述防荡隔板的导流孔相连通，所述防荡隔板能够对自所述洗涤水泄放管排出的大量洗涤水起到一定的缓冲作用，避免所述循环舱体内出现液体旋流的现象，且能够防止所述舱体内液面出现剧烈晃荡，避免所述液面指示装置出现误报警的现象；所述防荡隔板的设置，在保证所述循环舱体内液体无障碍循环流动的同时，使所述洗涤水的流速在一定程度上得到减缓，能够有效减少经过喷淋洗涤后的洗涤水中所夹带的气体，达到一定气液分离的效果，同时所述洗涤水内含有的固体颗粒物得到沉淀，避免直接经所述洗涤水吸口管吸入进而对相关管路以及脱硫系统洗涤塔内的喷淋喷嘴等造成损坏。
作为一种可选实施方式，抽吸区202设置有导流板80，洗涤水吸口管22贯穿固定于抽吸区202与防荡隔板70相对的舱壁，导流板80一端固定于防荡隔板70，另一端固定于洗涤水吸口管22所在的舱壁。导流板80能够对抽吸区202内的液体流动进行导向，进一步避免液体出现旋流，液面发生剧烈晃动的技术问题。
洗涤水吸口管22的数目至少为2以确保洗涤水能够快速地被抽吸，导流孔72的数目至少为3，导流板80的数目至少为2，确保导流效果。导流板80与抽吸区202底部的舱壁留设一定空隙，避免对抽吸区202内的液体流动产生阻碍。相邻两个导流板80分别固定于导流孔72的两侧，且相邻两个导流板80之间的距离不小于洗涤水吸口管22的直径，将自导流孔72流出的洗涤水导向至洗涤水吸口管22。
请参照图7-8，图7为本发明实施例1所述洗涤水吸口管结构示意图，图8为本发明实施例1所述洗涤水吸口管纵切剖面示意图，如图所示，洗涤水吸口管22内固定设置有若干防旋流叶片221，防旋流叶片221沿洗涤水吸口管22的延伸方向设置，每一防旋流叶片221一侧固定于洗涤水吸口管22内壁固定连接，另一侧与其余防旋流叶片221固定连接，且防旋流叶片221的连接处在纵切剖面上与洗涤水吸口管22的轴心重合。防旋流叶片221的设置能够保证管道内液体沿直线流动，能够防止洗涤水吸口管22吸入洗涤水是在管道内产生旋流，进而导致所述循环舱内的空气随旋流带入液体内。
请参照图9-10，图9为本发明实施例1所述洗涤水泄放管与所述气液分离装置横切剖面示意图，图10为本发明实施例1所述洗涤水泄放管与所述气液分离装置纵切剖面示意图，如图所示，作为一种可选实施方式，洗涤水泄放管21端部设置有气液分离装置90，用以进一步使自洗涤水泄放管21排出的洗涤水实现气液分离。具体地，气液分离装置90包括若干圆管91以及若干连接件92，在本实施例中，圆管的数目为2，即包括第一圆管911以及第二圆管912，第一圆管911以及第二圆管912的长度相等，直径不等且依次同心套设于洗涤水泄放管21端部外侧，洗涤水泄放管21、第一圆管911以及第二圆管912的底端所处高度自内向外呈阶梯状逐步降低布置。连接件92两端分别与洗涤水泄放管22以及第一圆管911或分别与相邻两个圆管91固定连接，在本实施例中，相邻两个圆管91之间的连接件92的数目为4，其呈十字分布，且同一圆管91内外两侧所固定的连接件92为错开设置。
请参照图11-12，图11为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱工作时洗涤液流动情况示意图，图12为本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱工作时洗涤液流动情况俯视示意图，本发明实施例1所述气液分离装置的工作原理如下：相邻两个圆管91之间形成一定的流通区域，在本实施例中，其自内向外依次包括第一流通区域931、第二流通区域932以及第三流通区域934，如图中所示，大量的泄放水自洗涤水泄放管21注入，洗涤水在流出过程中经过洗涤水泄放管21与第一圆管911、第一圆管911与第二圆管912之间时，会在第一流通区域931以及第二流通区域932内向上流动，进而带动洗涤水中所包含的大气泡向上运动，气泡的迅速上升导致其脱离液面并破裂，不包含或包含少数气泡的洗涤水自气液分离装置90底部的第三流通区域933流出至注入区201，气液分离装置90的设置有助于促进泄放水的气液分离。
工作时，洗涤塔内经过脱硫洗涤后的洗涤水自洗涤水泄放管21注入至循环舱体20内，其经过气液分离装置90实现部分的气液分离后进入注入区201，在注入区内201得到一定的缓冲作用，同时洗涤水内夹带的气泡进一步得到消除，夹杂的固体颗粒物得到沉淀，并经过防荡隔板70的导流孔72进入至抽吸区202，在导流板80的导流作用下流动并自洗涤水吸口管22重新进入循环。
进一步地，作为一种可选实施方式，在本实施例中，圆管91以及连接件92均为铁制件，机械强度高，且耐腐蚀性能良好。
本发明实施例1所述船舶脱硫洗涤水循环舱，其通过使用防荡隔板将所述循环舱体分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区，所述注入区以及所述抽吸区通过所述防荡隔板的导流孔相连通，所述防荡隔板能够对自所述洗涤水泄放管排出的大量洗涤水起到一定的缓冲作用，避免所述循环舱体内出现液体旋流的现象，且能够防止所述舱体内液面出现剧烈晃荡，避免所述液面指示装置出现误报警的现象；所述防荡隔板的设置，在保证所述循环舱体内液体无障碍循环流动的同时，使所述洗涤水的流速在一定程度上得到减缓，能够有效减少经过喷淋洗涤后的洗涤水中所夹带的气体，达到一定气液分离的效果，同时所述洗涤水内含有的固体颗粒物得到沉淀，避免直接经所述洗涤水吸口管吸入进而对相关管路以及脱硫系统洗涤塔内的喷淋喷嘴等造成损坏。进一步在优选实施方式中，还通过所述气液分离装置的设置，促进所述洗涤水泄放管排出洗涤水的气液分离，进一步对所述气液分离装置的材质进行限定，延长其使用寿命；另外还所述导流板的设置，避免所述抽吸区的液体出现旋流或液面晃荡，所述洗涤水吸口管内设置有防旋流叶片，防止旋流产生并避免气体随旋流进入所述洗涤水吸口管。
实施例2
本发明实施例2提供了一种船舶脱硫系统，其包括洗涤塔、洗涤剂舱、污水处理器、污水舱以及实施例1所述的船舶脱硫洗涤水循环舱；所述洗涤塔内设置有若干喷淋喷嘴，所述洗涤水吸口管与所述喷淋喷嘴相连通；所述洗涤塔底部与所述洗涤水泄放管相连通；所述洗涤剂舱与所述洗涤剂注入管相连通；所述污水处理器一端与所述处理水吸口管相连通，另一端与所述处理水回注管以及所述污水舱相连通。
实施例3
本发明实施例3提供了一种船舶，其包括实施例1所述的船舶脱硫洗涤水循环舱。
本发明实施例所述船舶脱硫系统以及所述船舶其具有脱硫洗涤水循环过程稳定性良好的优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种船舶脱硫洗涤水循环舱，其特征在于：包括循环舱体，所述循环舱体的舱壁上贯穿固定有洗涤水泄放管、洗涤水吸口管、洗涤剂注入管、处理水吸口管、处理水回注管以及透气管；所述循环舱体侧面的舱壁上固定设置有液位指示装置，底部固定设置有防荡隔板，所述防荡隔板的高度小于所述循环舱的高度，并将所述循环舱体分隔成顶部连通的注入区以及抽吸区，所述洗涤水泄放管贯穿固定于所述注入区顶部或一侧的舱壁上，所述洗涤水吸口管贯穿固定于所述抽吸区与所述防荡隔板相对的舱壁上；
所述防荡隔板底部贯穿开设有若干导流孔，所述注入区与所述抽吸区底部通过所述导流孔相连通；所述抽吸区设置有导流板，所述导流板一端固定于所述防荡隔板，另一端固定于所述洗涤水吸口管所在的舱壁；
所述洗涤水泄放管端部设置有气液分离装置；所述气液分离装置包括若干圆管以及若干连接件，若干所述圆管直径不等且依次同心套设于所述洗涤水泄放管端部外侧，且所述洗涤水泄放管以及所述圆管的底端所处高度自内向外依次降低；所述连接件两端分别与所述洗涤水泄放管以及所述圆管或分别与相邻两个所述圆管固定连接。
2.根据权利要求1所述的船舶脱硫洗涤水循环舱，其特征在于：所述洗涤水吸口管内固定设置有若干防旋流叶片，所述防旋流叶片沿所述洗涤水吸口管的延伸方向设置，每一所述防旋流叶片一侧固定于所述洗涤水吸口管内壁固定连接，另一侧与其余所述防旋流叶片固定连接，且所述防旋流叶片的连接处在纵切剖面上与所述洗涤水吸口管的轴心重合。
3.根据权利要求1所述的船舶脱硫洗涤水循环舱，其特征在于：所述洗涤水吸口管的数目至少为2，所述导流孔的数目至少为3，所述导流板的数目至少为2；所述导流板与所述抽吸区底部的舱壁留设一定空隙；相邻两个所述导流板分别固定于所述导流孔的两侧，且相邻两个所述导流板之间的距离不小于所述洗涤水吸口管的直径。
4.根据权利要求1所述的船舶脱硫洗涤水循环舱，其特征在于：所述圆管以及所述连接件均为铁制件。
5.一种船舶脱硫系统，其特征在于：包括洗涤塔、洗涤剂舱、污水处理器、污水舱以及权利要求1-4任一所述的船舶脱硫洗涤水循环舱；所述洗涤塔内设置有若干喷淋喷嘴，所述洗涤水吸口管与所述喷淋喷嘴相连通；所述洗涤塔底部与所述洗涤水泄放管相连通；所述洗涤剂舱与所述洗涤剂注入管相连通；所述污水处理器一端与所述处理水吸口管相连通，另一端与所述处理水回注管以及所述污水舱相连通。
6.一种船舶，其特征在于：包括权利要求1-4任一所述的船舶脱硫洗涤水循环舱。
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