CN112654772B - 配备有多发动机集液箱装置的动力设备和船舶 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于液体冷却剂的分隔式集液箱(1)，该集液箱包括在内部具有上部部分(2a)和下部部分(2b)的容器(2)。上部部分(2a)被至少一个向下延伸的分隔元件(3)横向地分成流体不可渗透的分区，所述分区朝向下部部分(2b)敞开。下部部分(2b)由容器的内部限定且在至少一个分隔元件(3)下方。该集液箱包括：至少两个箱气体出口(4)，该至少两个箱气体出口被定位在上部分(2a)的相应分区中；至少两个箱冷却剂入口(5)，该至少两个箱冷却剂入口对应于相应箱气体出口(4)并在相应分区中被定位在箱气体出口下方；以及箱冷却剂口(6)，该箱冷却剂口被定位在容器的下部部分。还涉及相关联的集液箱装置、动力设备和船舶。

Description

配备有多发动机集液箱装置的动力设备和船舶
技术领域
本发明涉及用于液体冷却剂的集液箱，并且更具体地涉及用于多发动机装置的液体冷却剂系统中的分隔式集液箱。本公开还涉及多发动机集液箱装置、配备有这种多发动机集液箱装置的动力设备和船舶。
背景技术
在诸如配备有多于一个发动机的动力设备或船舶之类的多发动机装置中，期望具有由多个发动机共享的组合冷却液系统，特别是集液箱。这减少了所需组件和管道的数量，从而需要更少的安装空间。
然而，最近有关散装运输液化气的船舶的安全法规的发展要求每个发动机都应装配有独立于其它发动机的排气系统，以用于冷却系统。这是利用由多个发动机共享的常规集液箱装置所不能实现的，并且导致每个发动机配备有单独的冷却系统，因此需要增加组件和管道的数量，进而导致安装所需的空间增加。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于液体冷却剂的集液箱，该集液箱可以被多个发动机共享，同时对于冷却系统，仍然实现每个发动机的独立排气。集液箱的目的是允许液体冷却剂的热膨胀并从液体冷却剂中分离出任何气体成分。
本公开的另一目的是提供一种多发动机集液箱装置，以及配备有这种多发动机集液箱装置的动力设备和船舶，该多发动机集液箱装置使得能够使用用于冷却系统的共享集液箱，同时提供冷却系统中每个发动机的独立排气。
本发明的目的通过用于液体冷却剂的分隔式集液箱、多发动机集液箱装置、动力设备和船舶来实现。
本公开基于以下思想：提供一种集液箱，该集液箱具有上部部分，上部部分具有用于每个相关联的发动机的在横向上流体不可渗透的分区。每个分区具有用于从相关联的发动机接收液体冷却剂的箱冷却剂入口，并且在其上方还具有箱气体出口，该箱气体出口用于排出被液体冷却剂夹带的任何气体。分区朝向集液箱的下部部分敞开，使得分区经由集液箱的所述下部部分流体连通。另外，箱冷却剂出口被布置在下部部分，以为多个发动机提供液体冷却剂。
由于来自每个发动机的液体冷却剂在相关联的分区处被独立地接收，因此液体冷却剂夹带的任何气体成分上升到与气体成分所来自的发动机相对应的分区的顶部。从分区的顶部，可以提供配备有气体检测器的单独的排气管线，从而使得能够从源自于该发动机的气体成分中识别发动机，并且进一步针对该发动机采取任何必要的动作。此外，由于至少一个箱冷却剂出口被布置在箱冷却剂入口下方，适当地位于集液箱的下部部分处，因此，没有任何气体成分随着从集液箱流出的液体冷却剂而被夹带。
根据本公开的解决方案的优点在于，对于冷却系统，可以实现每个发动机的独立排气，同时仍然通过共享冷却液集液箱来减少组件数量、管道量和所需的安装空间。
附图说明
在下文中，将参照附图借助优选实施方式更详细地描述本公开，其中
图1示意性地例示了根据本公开的实施方式的多发动机集液箱装置，以及
图2示意性地例示了根据本公开的另一实施方式的多发动机集液箱装置，以及。
具体实施方式
根据本公开的第一方面，提供了一种用于液体冷却剂的分隔式集液箱1。这样的集液箱1在使用时具有预期直立位置。在本公开的上下文中，诸如上、下、上方和下方之类的术语是指当集液箱1被定向在预期直立位置时对象的相对位置。
集液箱1包括在内部具有上部部分2a和下部部分2b的容器2。上部部分2a被至少一个向下延伸的分隔元件3横向地分成流体不可渗透的分区。即，这些分区在横向方向上是流体不可渗透的。这些分区朝向下部部分2b敞开，下部部分2b由容器的位于至少一个分隔元件3下方的内部限定。适当地，这种分隔元件从容器2的顶部延伸到距容器2的底部一定距离处。如果设置了多于一个的分隔元件3，则它们优选地延伸至距容器2的底部相等距离处。
集液箱1包括至少两个箱气体出口4，每个箱气体出口4被定位在容器2的上部部分2a的相应分区中。适当地，这种箱气体出口4被布置在容器2的顶部上。
集液箱1包括至少两个箱冷却剂入口5，每个箱冷却剂入口5对应于其相应箱气体出口4，并且在对应箱气体出口4的相应分区中被定位在箱气体出口4下方。至少两个箱冷却剂入口5旨在用于接收液体冷却剂。
此外，集液箱1包括箱冷却剂出口6，该箱冷却剂出口6被定位在用于液体冷却剂的容器2的下部部分2b中。
随着进入集液箱1的液体冷却剂而被夹带的任何气体成分向上上升，因为这种气体成分的密度比液体冷却剂低。因此，由于分区由分隔元件界定，所以这种气体成分不能从容纳它的相应分区横向或向下逸出。因此，这样的气体成分可以经由单独的箱气体出口4从每个分区独立地排出，而液体冷却剂可以从每个分区向下流动到用于液体冷却剂的共用箱冷却剂出口6。自然地，如果需要，可以在容器2的下部部分2b处设置多个箱冷却剂出口6。
在根据本公开的第一方面的实施方式中，每个箱气体出口4可以配备有单独的相应气体检测器7，用于检测在所述箱气体出口内的气体成分的存在。适当地，这种气体检测器7被配置成检测诸如甲烷的气体燃料的存在。
优选地，但不是必须地，箱气体出口4在单独的相应气体检测器7下游合并到共用排气管道8中。
在根据本公开的第一方面的另一实施方式中，集液箱1包括液位传感器9，该液位传感器9被布置成感测容器2内的液位低于预定最小液位，并且随后生成指示液位低于预定最小液位的信号。适当地，预定液位对应于分隔元件3中的每个分隔元件至少部分被浸没的液位。
在根据本发明的第一方面的又一实施方式中，至少一个分隔元件3被设置成横向延伸的分隔壁，该分隔壁在其至少一侧上限定分区。
在根据本发明的第一方面的再一实施方式中，至少一个分隔元件3可以被设置成向下延伸的突出部，该突出部具有闭合横截面轮廓，该闭合横截面轮廓在其中限定至少一个分区。另选地或组合地，可以在闭合横截面轮廓的外部限定分区。例如，分隔元件3可以被设置成向下延伸的管状轮廓，诸如管。
应当注意，在集液箱1中可以设置多种类型的分隔元件3。即，除了具有闭合横截面轮廓的向下延伸的突出部之外，集液箱1还可以包括横向延伸的分隔壁。
在根据本公开的第一方面的实施方式中，集液箱1包括箱溢流出口13，该箱溢流出口13被设置在箱气体出口4下方，并且优选地在箱冷却剂入口5中的每个箱冷却剂入口上方。
在根据本发明的第一方面的另一实施方式中，集液箱1包括用于将液体冷却剂添加到集液箱中的箱进料口14。
根据本公开的第二方面，提供了一种多发动机集液箱装置。如上所述，这样的多发动机集液箱装置包括根据本公开的第一方面的实施方式或其变型中的任一者的分隔式集液箱1。
特别地，集液箱1具有多个箱气体出口4和多个箱冷却剂入口5，每一者至少对应于发动机10的数量。即，对于每个发动机10，集液箱1具有用于来自所述发动机的液体冷却剂的至少一个箱冷却剂入口5以及对应于所述发动机10的至少一个箱气体出口4。
如上面已经暗示的，多发动机集液箱装置包括多个发动机10，每个发动机配备有各自的液体冷却剂系统，该液体冷却剂系统具有发动机冷却剂入口11和发动机冷却剂出口12。每个发动机10的发动机冷却剂入口11与集液箱1的箱冷却剂出口6流体连通，以从其接收液体冷却剂。每个发动机的发动机冷却剂出口12与集液箱1的对应于其相应发动机10的箱冷却剂入口5流体连通，用于将来自发动机10的液体冷却剂接收到集液箱1中。
在根据本公开的第二方面的实施方式中，集液箱装置在集液箱1内具有预期液位L，使得所述预期液位L位于集液箱1的上部部分2a中，在每个箱气体出口4下方。即，如果箱气体出口4位于不同的竖直位置，则预期液位L位于最低箱气体出口4下方。
适当地但非必需地，预期液位L位于分隔式集液箱1的每个箱冷却剂入口5上方。
另选地，预期液位L位于分隔式集液箱1的每个箱冷却剂入口5下方。
然而，应该注意的是，如果箱冷却剂入口5被定位在不同竖直高度，则预期液位L可以位于一个箱冷却剂入口5上方并且在另一箱冷却剂入口5下方。
在根据本公开的第二方面的实施方式中，发动机10中的至少一个发动机是能够将气体燃料用作主要燃料的往复式内燃活塞式发动机。
根据本公开的第三方面，提供了一种动力设备。特别地，如上所述，这样的动力设备包括根据本公开的第二方面的实施方式或其变型中的任一者的多发动机集液箱装置。
根据本公开的第四方面，提供了一种船舶。特别地，这样的船舶包括根据本公开的第二方面的实施方式或其变型中的任一者的多发动机集液箱装置。
优选地但非必须地，该船舶是至少散装运输液化气的船。适当地，这种液化气是发动机中的至少一个发动机使用的气体燃料。
图1示意性地例示了根据本公开的实施方式的多发动机集液箱装置。
具有容器2的分隔式集液箱1被示出处于其预期直立位置，即在使用时的位置。容器2的内部具有上部部分2a和下部部分2b。上部部分2b通过呈横向分隔壁形式的向下延伸的分隔元件3被分成在横向上流体不可渗透的部分。下部部分2b由容器2b在分隔元件3下方的内部限定。而且，分区朝向下部部分敞开。
每个部分具有箱气体出口4，用于将随着从箱冷却剂入口5接收的液体成分而被夹带的气体成分排出(并与所述部分内的液体冷却剂分离)。如从图1可以看出的，在每个部分内可以布置与单个发动机对应的一个或更多个箱冷却剂入口5。在容器的下部部分2b处设置有用于液体冷却剂的共用箱冷却剂出口6。
集液箱1配备有液位传感器9，用于检测容器内的液位低于预定的最小液位。在图1的装置中，液位传感器9被配置成使得该最小液位被限定在下部部分2b上方，即，在分隔元件3的底端上方。
此外，由L表示的虚线指示在上部部分2a处限定的预期液位，在每个箱气体出口4下方且在每个箱冷却剂入口5上方。
箱气体出口4均配备有气体检测器7，并且箱气体出口被合并到气体检测器7下游的共用排气管道8中。
在图1的装置中，提供了三个单独的发动机10。每个发动机10具有用于液体冷却剂的一个或更多个发动机冷却剂出口12，与容器2的对应于与相应发动机10相关联的分区的箱冷却剂入口5联接。此外，发动机中的每个发动机10具有用于液体冷却剂的发动机冷却剂入口11，该发动机冷却剂入口11联接至容器的共用箱冷却剂出口6。
另外，集液箱1配备有用于排放溢流的液体冷却剂的箱溢流出口13以及用于将液体冷却剂引入集液箱1中的箱进料入口14。箱溢流出口13被定位在箱气体出口4下方和箱冷却剂入口5上方，即在预期液位L上方。箱进料口14被示出位于容器2的顶部，但也可以另选地布置在其它位置。
图2示意性地例示了根据本公开的另一实施方式的多发动机集液箱装置。
特别地，图2的装置类似于图1的装置，除了分隔元件3被设置成向下延伸的突出部，该突出部具有闭合横截面轮廓以在其中限定分区。即，分隔元件3被设置成向下延伸的管状轮廓，使得与相应分区相关联的箱冷却剂入口5在管状轮廓内延伸。

Claims (15)

1.一种用于液体冷却剂的分隔式集液箱(1)，所述集液箱在使用时具有预期直立位置，其特征在于，所述集液箱包括：
-容器(2)，所述容器(2)在其内部具有上部部分(2a)和下部部分(2b)，其中，所述上部部分(2a)由至少一个向下延伸的分隔元件(3)在横向上分成流体不可渗透的分区，所述分区朝向所述下部部分(2b)敞开，并且其中，所述下部部分(2b)由所述容器的所述内部限定且位于所述至少一个分隔元件(3)下方；
-至少两个箱气体出口(4)，每个箱气体出口(4)被定位在所述容器的上部部分(2a)的相应分区中；
-至少两个箱冷却剂入口(5)，每个箱冷却剂入口(5)对应于箱气体出口(4)，并在所对应的箱气体出口(4)的所述相应分区中被定位在所述箱气体出口(4)下方；以及
-箱冷却剂出口(6)，所述箱冷却剂出口(6)被定位在所述容器的下部部分中。
2.根据权利要求1所述的集液箱，其特征在于，每个箱气体出口(4)配备有单独的相应气体检测器(7)，用于检测在所述箱气体出口(4)内至少气体燃料的存在。
3.根据权利要求2所述的集液箱，其特征在于，所述箱气体出口(4)在所述单独的相应气体检测器(7)的下游被合并到共用排气管道(8)中。
4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的集液箱，其特征在于，所述集液箱包括液位传感器(9)，所述液位传感器(9)被布置成感测所述容器(2)内的液位低于预定最小液位，并且随后生成指示液位低于所述预定最小液位的信号。
5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的集液箱，其特征在于，至少一个分隔元件(3)被设置成横向延伸的分隔壁，所述分隔壁在其至少一侧限定分区。
6.根据前述权利要求1至3中任一项所述的集液箱，其特征在于，至少一个分隔元件(3)被设置成向下延伸的突出部，所述突出部具有闭合横截面轮廓，所述闭合横截面轮廓在其中限定至少一个分区。
7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的集液箱，其特征在于，所述集液箱包括箱溢流出口(13)，所述箱溢流出口(13)被设置在所述箱气体出口(4)中的每个箱气体出口下方，并且在所述箱冷却剂入口(5)中的每个箱冷却剂入口上方。
8.根据前述权利要求1至3中任一项所述的集液箱，其特征在于，所述集液箱包括用于将液体冷却剂添加到所述集液箱中的箱进料入口(14)。
9.一种多发动机集液箱装置，其特征在于，所述多发动机集液箱装置包括：
-根据前述权利要求1至8中任一项所述的分隔式集液箱(1)，其中，所述集液箱(1)具有多个箱气体出口(4)和多个箱冷却剂入口(5)，所述箱气体出口和所述箱冷却剂入口均至少对应于发动机(10)的数量；以及
-多个发动机(10)，每个发动机配备有具有发动机冷却剂入口(11)和发动机冷却剂出口(12)的相应液体冷却剂系统，所述发动机冷却剂入口(11)与所述集液箱(1)的箱冷却剂出口(6)流体连通，并且相应地，所述发动机冷却剂出口(12)与所述集液箱(1)的对应于相应发动机(10)的所述箱冷却剂入口(5)流体连通。
10.根据权利要求9所述的多发动机集液箱装置，其特征在于，所述集液箱装置在所述集液箱内具有预期液位(L)，使得所述预期液位(L)位于所述集液箱(1)的上部部分(2a)中，且在每个箱气体出口(4)下方。
11.根据权利要求10所述的多发动机集液箱装置，其特征在于，所述预期液位(L)位于所述分隔式集液箱(1)的每个箱冷却剂入口(5)上方。
12.根据权利要求10所述的多发动机集液箱装置，其特征在于，所述预期液位(L)位于所述分隔式集液箱(1)的每个箱冷却剂入口(5)下方。
13.根据前述权利要求9至12中任一项所述的多发动机集液箱装置，其特征在于，所述发动机(10)中的至少一个发动机是能够将气体燃料用作主要燃料的往复式内燃活塞式发动机。
14.一种动力设备，其特征在于，所述动力设备包括根据前述权利要求9至13中任一项所述的多发动机集液箱装置。
15.一种船舶，其特征在于，所述船舶包括根据前述权利要求9至13中任一项所述的多发动机集液箱装置，其中，所述船舶是至少承载散装液化气的船。
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