CN114017228B - 一种主机双惰化管路系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主机双惰化管路系统，涉及船舶发动机控制系统技术领域。包括主机控制阀系统、惰气吹除阀系统一以及惰气吹除阀系统二，主机控制阀系统由燃料供给管、燃料返回管、喷嘴主体、液池、泄放斜管、喷嘴返回管、喷嘴供给管、控制阀一、燃料旁通管、控制阀二、控制阀三以及控制阀四组成，燃料供给管通过控制阀一与喷嘴主体相连通。通过设置主机控制阀系统、惰气吹除阀系统一以及惰气吹除阀系统二，该主机双惰化管路系统具有双惰气吹除阀系统，在一路发生故障时，另一路为备份，相互配合，保证了主机控制阀系统的正常运行，双控制阀五截止泄放并通过差压传感器进行差压监控，可及时发现燃料泄漏并进行安全泄放，使用更加安全。
Description
技术领域
本发明涉及船舶发动机控制系统技术领域，具体为一种主机双惰化管路系统。
背景技术
船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。
在大型船舶上，一般是使用常规船用燃料供给系统，其惰气吹除系统由燃料供给管，返回管，惰气源，惰气控制阀，主机控制阀块，喷嘴组成，但是目前这种常规惰气吹除系统有如下问题和缺点：
1.使用单惰气源，单路惰气吹除，一旦发生故障无备份；
2.惰气吹除管路仅有一个控制阀，燃料容易返回惰气管路，造成安全隐患；
3.惰气吹除管路缺少监控，不能及时发现燃料泄漏。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种主机双惰化管路系统，包括主机控制阀系统、惰气吹除阀系统一以及惰气吹除阀系统二，所述主机控制阀系统由燃料供给管、燃料返回管、喷嘴主体、液池、泄放斜管、喷嘴返回管、喷嘴供给管、控制阀一、燃料旁通管、控制阀二、控制阀三以及控制阀四组成；
所述燃料供给管通过控制阀一与喷嘴主体相连通，用于控制燃料的输送，所述燃料返回管与泄放斜管之间通过液池连通，所述泄放斜管通过控制阀一与喷嘴主体相连通，用于回收多余燃料；
所述燃料旁通管与其中一组控制阀一相连通，所述燃料旁通管上安装有控制阀二以及压力传感器，用于检测以及释放管路工作压力；
所述惰气吹除阀系统一由惰气吹除管、应急排放管、惰气源、单向阀、控制阀五、差压传感器以及控制阀六组成；
所述惰气吹除管的一端通过单向阀以及控制阀五与惰气源连通，所述惰气吹除管的另一端与燃料旁通管相连通，用于对主机控制阀系统进行吹除作业，所述惰气吹除管上连接有控制阀六，用于排放泄漏燃料：
所述惰气吹除阀系统二与惰气吹除阀系统一结构一致，用于辅助所述惰气吹除阀系统一对主机控制阀系统进行管路吹除以及燃料泄漏排放作业，所述惰气吹除阀系统二内的惰气吹除管与燃料供给管相连通。
作为本发明的一种优选技术方案，所述燃料供给管与喷嘴主体之间连接有喷嘴供给管，所述泄放斜管与喷嘴主体之间连接有喷嘴返回管，两个所述控制阀一分别设置于喷嘴供给管和喷嘴返回管上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述燃料旁通管的一端与喷嘴返回管相连通，所述燃料旁通管的另一端与泄放斜管相连通，所述泄放斜管呈倾斜设置且倾斜角度为5-15度，用于燃料回收时的自然泄放。
作为本发明的一种优选技术方案，所述燃料旁通管上设置有控制阀三以及控制阀四，所述压力传感器位于控制阀三与控制阀二之间，所述惰气吹除阀系统一内的惰气吹除管与燃料旁通管的连通处位于控制阀三和控制阀四之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液池的内部设置有液位指示器，用于检测所述液池内部的燃料液位。
作为本发明的一种优选技术方案，所述惰气吹除管上的控制阀五数量为两个，所述惰气吹除管上安装有检测管且检测管的两端分别位于两个控制阀五的相背端，检测管上安装有差压传感器，用于检测所述惰气吹除管的管路压力。
作为本发明的一种优选技术方案，所述应急排放管的一端与惰气吹除管相连通且连通处位于两个控制阀五之间，所述控制阀六安装与应急排放管上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制阀一、控制阀二、控制阀三以及控制阀四均为液压遥控阀，所述控制阀五以及控制阀六均为气动遥控阀。
与现有技术相比，本发明提供了一种主机双惰化管路系统，具备以下有益效果：
1、该主机双惰化管路系统，通过设置主机控制阀系统、惰气吹除阀系统一以及惰气吹除阀系统二，该主机双惰化管路系统具有双惰气吹除阀系统，在一路发生故障时，另一路为备份，相互配合，保证了主机控制阀系统的正常运行，双控制阀五截止泄放并通过差压传感器进行差压监控，可及时发现燃料泄漏并进行安全泄放，使用更加安全。
2、该主机双惰化管路系统，通过设置主机控制阀系统、惰气吹除阀系统一以及惰气吹除阀系统二，惰气吹除阀系统一使用时，管路中液体被收集到液池，然后进行吹除，为待机状态，惰气吹除阀系统二使用时，完全吹除管路和喷嘴主体中燃料，为停机状态，使用更加方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种主机双惰化管路系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种主机双惰化管路系统的主机控制阀系统示意图；
图3为本发明提出的一种主机双惰化管路系统的惰气吹除阀系统一示意图；
图4为本发明提出的一种主机双惰化管路系统的惰气吹除阀系统二示意图；
图5为本发明提出的一种主机双惰化管路系统的惰气吹除阀系统一吹除模式示意图；
图6为本发明提出的一种主机双惰化管路系统的惰气吹除阀系统二吹除模式示意图。
图中：1、主机控制阀系统；11、燃料供给管；12、燃料返回管；13、喷嘴主体；14、液池；15、泄放斜管；16、喷嘴返回管；17、喷嘴供给管；18、控制阀一；19、燃料旁通管；191、控制阀二；192、压力传感器；193、控制阀三；194、控制阀四；2、惰气吹除阀系统一；21、惰气吹除管；22、应急排放管；23、惰气源；24、单向阀；25、控制阀五；26、差压传感器；27、控制阀六；3、惰气吹除阀系统二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，一种主机双惰化管路系统，包括主机控制阀系统1、惰气吹除阀系统一2以及惰气吹除阀系统二3，所述主机控制阀系统1由燃料供给管11、燃料返回管12、喷嘴主体13、液池14、泄放斜管15、喷嘴返回管16、喷嘴供给管17、控制阀一18、燃料旁通管19、控制阀二191、控制阀三193以及控制阀四194组成。
所述燃料供给管11通过控制阀一18与喷嘴主体13相连通，用于控制燃料的输送，所述燃料返回管12与泄放斜管15之间通过液池14连通，所述泄放斜管15通过控制阀一18与喷嘴主体13相连通，用于回收多余燃料，所述燃料旁通管19与其中一组控制阀一18相连通，所述燃料旁通管19上安装有控制阀二191以及压力传感器192，用于检测以及释放管路工作压力。
所述惰气吹除阀系统一2由惰气吹除管21、应急排放管22、惰气源23、单向阀24、控制阀五25、差压传感器26以及控制阀六27组成，惰气源23可为存放惰气的设备或者惰气发生设备，惰性气体可采用氮气，所述惰气吹除管21的一端通过单向阀24以及控制阀五25与惰气源23连通，所述惰气吹除管21的另一端与燃料旁通管19相连通，用于对主机控制阀系统1进行吹除作业，所述惰气吹除管21上连接有控制阀六27，用于排放泄漏燃料。
所述惰气吹除阀系统二3与惰气吹除阀系统一2结构一致，用于辅助所述惰气吹除阀系统一2对主机控制阀系统1进行管路吹除以及燃料泄漏排放作业，所述惰气吹除阀系统二3内的惰气吹除管21与燃料供给管11相连通，液体燃料可以为甲醇，它易挥发易燃，在主机控制阀系统1停机和待机时都需要进行惰化操作，但实际可扩展为LPG等易挥发的主机液体燃料，另外，该主机双惰化管路系统仅配备了一个主机控制阀系统1和一个喷嘴主体13，实际运用中，可适用于多个喷嘴主体13的主机控制阀系统1，只需要调整对应的阀门、管路和监测仪表数量即可，具有较高的通用性，应用前景广阔，通过设置主机控制阀系统1、惰气吹除阀系统一2以及惰气吹除阀系统二3，该主机双惰化管路系统具有双惰气吹除阀系统，在一路发生故障时，另一路为备份，相互配合，保证了主机控制阀系统1的正常运行，双控制阀五25截止泄放并通过差压传感器26进行差压监控，可及时发现燃料泄漏并进行安全泄放，使用更加安全，惰气吹除阀系统一2使用时，管路中液体被收集到液池14，然后进行吹除，为待机状态，惰气吹除阀系统二3使用时，完全吹除管路和喷嘴主体13中燃料，为停机状态，使用更加方便。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述燃料供给管11与喷嘴主体13之间连接有喷嘴供给管17，所述泄放斜管15与喷嘴主体13之间连接有喷嘴返回管16，两个所述控制阀一18分别设置于喷嘴供给管17和喷嘴返回管16上。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述燃料旁通管19的一端与喷嘴返回管16相连通，所述燃料旁通管19的另一端与泄放斜管15相连通，所述泄放斜管15呈倾斜设置且倾斜角度为5-15度，用于燃料回收时的自然泄放，所述液池14的内部设置有液位指示器，用于检测所述液池14内部的燃料液位，燃料泄放时，液体燃料经过倾斜的泄放斜管15受到重力自然泄放至液池14，液池14内部安装的液位指示器监测液位，当主机控制阀系统1正常运转时，液池14内充满燃料，当吹除作业完毕时，液池14没有液体燃料，液位指示器给出低位报警指示。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述燃料旁通管19上设置有控制阀三193以及控制阀四194，所述压力传感器192位于控制阀三193与控制阀二191之间，所述惰气吹除阀系统一2内的惰气吹除管21与燃料旁通管19的连通处位于控制阀三193和控制阀四194之间，通过喷嘴供给管17给喷嘴主体13输送燃料，多余的燃料通过喷嘴返回管16返回，当压力检测器检测到压力超过工作压力允许最大正公差时，如工作压力为10bar，超过11bar时，控制阀二191开启，使得燃料旁通管19开启进行压力释放，通过泄放斜管15自然泄放燃料，使用更加安全。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述惰气吹除管21上的控制阀五25数量为两个，所述惰气吹除管21上安装有检测管且检测管的两端分别位于两个控制阀五25的相背端，检测管上安装有差压传感器26，用于检测所述惰气吹除管21的管路压力，所述应急排放管22的一端与惰气吹除管21相连通且连通处位于两个控制阀五25之间，所述控制阀六27安装与应急排放管22上，惰性气源通过控制阀五25和单向阀24进入惰气吹除管21内进行吹除作业，控制阀六27正常关闭，同时差压传感器26进行差压检测，当差压标准到达指定值时(如超过1.5bar)，即判定为燃料泄漏，控制阀五25紧急关闭，控制阀六27开紧急释放，通过应急排放管22将管路内泄漏燃料排放至安全区域，单向阀24可避免燃料反向进入惰气源23，两个控制阀五25可进一步避免燃料进入惰气源23，使用安全性高。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述控制阀一18、控制阀二191、控制阀三193以及控制阀四194均为液压遥控阀，所述控制阀五25以及控制阀六27均为气动遥控阀，控制阀五25为FC型气动遥控阀，常闭设置，即气源丢失，阀门处于关闭状态，控制阀六27为FO型气动遥控阀，常开设置，即气源丢失，阀门处于打开状态，控制阀一18、、控制阀二191、控制阀三193、控制阀四194、控制阀五25、控制阀六27以及差压传感器26均由主机后台系统控制，便于工作人员远程监控和控制。
在使用时，将燃料供给管11以及燃料返回管12与燃料罐连接，燃料由燃料供给管11、喷嘴供给管17以及控制阀一18输送至喷嘴主体13，当燃料供给管11输送燃料达到指定工作压力(如工作压力为10bar)时，控制阀一18打开，通过喷嘴供给管17给喷嘴主体13输送燃料，多余的燃料通过喷嘴返回管16返回，当压力检测器检测到压力超过工作压力允许最大正公差时，如工作压力为10bar，超过11bar时，控制阀二191开启，使得燃料旁通管19开启进行压力释放，通过泄放斜管15自然泄放燃料。
惰气吹除阀系统一2吹除模式时，惰性气源通过控制阀五25和单向阀24进入惰气吹除管21内进行吹除作业，控制阀六27正常关闭，同时差压传感器26进行差压检测，当差压标准到达指定值时(如超过1.5bar)，即判定为燃料泄漏，控制阀五25紧急关闭，控制阀六27开紧急释放，通过应急排放管22将管路内泄漏燃料排放至安全区域。
惰气吹除阀系统二3吹除模式时，惰性气源通过惰气吹除阀系统二3内的惰气吹除管21进入燃料供给管11内进行吹除。
在主机控制阀系统1需要待机时，泄放斜管15和喷嘴返回管16中的液体燃料经自然泄放被收集至液池14，并由惰气吹除阀系统一2进行吹除作业，在主机控制阀系统1需要停机时，由惰气吹除阀系统二3进行吹除作业，吹除喷嘴主体13、燃料供给管11以及燃料返回管12的内部燃料，进行惰化置换，当惰气吹除阀系统一2故障时，需要惰气吹除阀系统二3代替进行待机吹除作业，则保持控制阀一18以及控制阀二191关闭，控制阀三193以及控制阀四194开启，当惰气吹除阀系统二3故障时，需要惰气吹除阀系统一2代替进行停机作业吹除，则关闭控制阀四194关闭，开启控制阀一18、控制阀二191以及控制阀三193。
液体燃料经过倾斜的泄放斜管15受到重力自然泄放至液池14，液池14内部安装的液位指示器监测液位，当主机控制阀系统1正常运转时，液池14内充满燃料，当吹除作业完毕时，液池14没有液体燃料，液位指示器给出低位报警指示。
综上所述，该主机双惰化管路系统，通过设置主机控制阀系统1、惰气吹除阀系统一2以及惰气吹除阀系统二3，该主机双惰化管路系统具有双惰气吹除阀系统，在一路发生故障时，另一路为备份，相互配合，保证了主机控制阀系统1的正常运行，双控制阀五25截止泄放并通过差压传感器26进行差压监控，可及时发现燃料泄漏并进行安全泄放，使用更加安全。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种主机双惰化管路系统，包括主机控制阀系统(1)、惰气吹除阀系统一(2)以及惰气吹除阀系统二(3)，其特征在于：所述主机控制阀系统(1)由燃料供给管(11)、燃料返回管(12)、喷嘴主体(13)、液池(14)、泄放斜管(15)、喷嘴返回管(16)、喷嘴供给管(17)、控制阀一(18)、燃料旁通管(19)、控制阀二(191)、控制阀三(193)以及控制阀四(194)组成；
所述燃料供给管(11)通过控制阀一(18)与喷嘴主体(13)相连通，用于控制燃料的输送，所述燃料返回管(12)与泄放斜管(15)之间通过液池(14)连通，所述泄放斜管(15)通过控制阀一(18)与喷嘴主体(13)相连通，用于回收多余燃料；
所述燃料旁通管(19)与其中一组控制阀一(18)相连通，所述燃料旁通管(19)上安装有控制阀二(191)以及压力传感器(192)，用于检测以及释放管路工作压力；
所述惰气吹除阀系统一(2)由惰气吹除管(21)、应急排放管(22)、惰气源(23)、单向阀(24)、控制阀五(25)、差压传感器(26)以及控制阀六(27)组成；
所述惰气吹除管(21)的一端通过单向阀(24)以及控制阀五(25)与惰气源(23)连通，所述惰气吹除管(21)的另一端与燃料旁通管(19)相连通，用于对主机控制阀系统(1)进行吹除作业，所述惰气吹除管(21)上连接有控制阀六(27)，用于排放泄漏燃料：
所述惰气吹除阀系统二(3)与惰气吹除阀系统一(2)结构一致，用于辅助所述惰气吹除阀系统一(2)对主机控制阀系统(1)进行管路吹除以及燃料泄漏排放作业，所述惰气吹除阀系统二(3)内的惰气吹除管(21)与燃料供给管(11)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述燃料供给管(11)与喷嘴主体(13)之间连接有喷嘴供给管(17)，所述泄放斜管(15)与喷嘴主体(13)之间连接有喷嘴返回管(16)，两个所述控制阀一(18)分别设置于喷嘴供给管(17)和喷嘴返回管(16)上。
3.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述燃料旁通管(19)的一端与喷嘴返回管(16)相连通，所述燃料旁通管(19)的另一端与泄放斜管(15)相连通，所述泄放斜管(15)呈倾斜设置且倾斜角度为5-15度，用于燃料回收时的自然泄放。
4.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述燃料旁通管(19)上设置有控制阀三(193)以及控制阀四(194)，所述压力传感器(192)位于控制阀三(193)与控制阀二(191)之间，所述惰气吹除阀系统一(2)内的惰气吹除管(21)与燃料旁通管(19)的连通处位于控制阀三(193)和控制阀四(194)之间。
5.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述液池(14)的内部设置有液位指示器，用于检测所述液池(14)内部的燃料液位。
6.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述惰气吹除管(21)上的控制阀五(25)数量为两个，所述惰气吹除管(21)上安装有检测管且检测管的两端分别位于两个控制阀五(25)的相背端，检测管上安装有差压传感器(26)，用于检测所述惰气吹除管(21)的管路压力。
7.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述应急排放管(22)的一端与惰气吹除管(21)相连通且连通处位于两个控制阀五(25)之间，所述控制阀六(27)安装与应急排放管(22)上。
8.根据权利要求1所述的一种主机双惰化管路系统，其特征在于：所述控制阀一(18)、控制阀二(191)、控制阀三(193)以及控制阀四(194)均为液压遥控阀，所述控制阀五(25)以及控制阀六(27)均为气动遥控阀。
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