CN201531333U - 船用重油加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种船用重油加热器，包括烟气管、换热器和膨胀器，换热器包括带保温层的壳体和固定在壳体内两组以上由竖置的三个以上列管构成的并联式烟道，壳体上部的导热油入口和下部的导热油出口分别与进油管和出油管相接，出油管上设有循环泵；烟气管通过过渡管与壳体下部连通，且烟气管与过渡管的连接处设有三通联动阀，壳体底部的烟气进口和顶部的烟气出口分别与各列管的下部和上部相通，各列管的外周壁具有两个以上的阻流板；所述膨胀器固定在换热器上，且膨胀器的下部与换热器的上部连通，膨胀器的顶部具有加油口和排气口。本实用新型具有安全、热效率高、节能效果明显，运行成本低廉的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种船用重油加热器，属于废气换热能节技术领域。
背景技术
船用柴油机所使用的燃油主要有三种：轻柴油、重柴油和船用燃油，为了节油、节省燃油成本，许多船用主机都采用劣质油即采用重油和渣油来燃烧，而这些劣质的重油和渣油的粘度一般为3500秒以上。而一般的柴油机发电机组可烧混合油，混合油粘度为1000秒以上。因此在船舶动力装置上，对船用劣质重油和渣油进行加热，保证进入柴油机高压油泵前的燃油粘度值小于65秒。在粘度值为3000秒的劣质重油需加热至130℃，而6000秒的劣质重油或渣油需加热至140℃，因此目前在船舶上都配置废气锅炉，通过蒸汽来加热劣质重油或渣油。但目前船用废气锅炉加热劣质重油和渣油主要存在以上问题。
1、存在着安全等隐患。由于需将劣质重油或渣油加热至140℃左右，而对应压力下饱和蒸汽压的温度一般要到170℃左右，而此时的饱和蒸汽压力为0.8Mpa，长期高压运行必然带来安全隐患。再则，一般船用柴油机烟道的温度大约是300℃～400℃。然而，当烟道烟灰中若吸附未燃尽的燃油或机油，而引燃温度大约是150℃左右，此温度正好低于废气锅炉的管壁温度，当主机停车后再启动，为废气锅炉管壁上烟灰燃烧创造了条件，一旦烟灰燃烧起来，温度便会急剧升高，可达到650℃以上，使锅炉管子会被烧熔毁坏。而当燃烧温度达到1000℃时，再遇蒸汽或水从管子中漏出，燃烧就会升级，即引起氢燃的开始。若温度进一步升高，达到1100℃时，烟灰中的钒会使反应加快，引起金属燃烧，使锅炉绝热层外的金属层被烧红，致使整台废气锅炉烧毁。
2、热量损失大，热使用效率低。由于废气锅炉排出的蒸汽不能直接进入锅炉进行循环，而这部分蒸汽温度较高，含有很多的热量，即使将蒸汽水分间接回收凝结水，仍然有相当部分热量被损失掉，而如果将余汽直接排空而热量损失更大。另外由于废气锅炉是依靠自身的压力做功运行，压力高、运行阻力大，因此高压运行做功的热损失较大。加之废气锅炉需要定期排污，蒸汽锅炉的排污热损失占其产热量的5％左右，热使用效率低。
3、传热稳定性差。由于废气锅炉的蒸汽温度受其压力影响，容易产生波动，传热稳定性差，降低了温度的准确性差，而影响加热重油或者渣油温度，不利于对重油或者渣油粘度的控制。
4、耗水量大，运行成本高。由于废气锅炉的余汽不能全部回收，加上需定期排污等系统原因，废气锅炉在运行过程中需要随时补充常温水。另外，由于废气锅炉用水必须经过水质软化处理，在水处理过程中也需要消耗一定的净水，需一定的水处理系统及设备，造成运行成本高。
发明内容
本实用新型的目的提供一种安全、热效率高、节能效果明显，运行成本低廉的船用重油加热器。
本实用新型为达到上述目的技术方案是：一种船用重油加热器，其特征在于：包括烟气管、换热器和膨胀器，所述的换热器包括带保温层的壳体和固定在壳体内两组以上由竖置的三个以上列管构成的并联式烟道，壳体上部的导热油入口和下部的导热油出口分别与进油管和出油管相接，出油管上设有循环泵；烟气管通过过渡管与壳体下部连通，且烟气管与过渡管的连接处设有三通联动阀，壳体底部的烟气进口和顶部的烟气出口分别与各列管的下部和上部相通，各列管的外周壁具有两个以上的阻流板；所述膨胀器固定在换热器上，且膨胀器的下部与换热器的上部连通，膨胀器的顶部具有加油口和排气口。
其中：所述阻流板下倾并且沿管壁周向间隔对称设置，阻流板与管壁之间的夹角在5～10°。
所述出油管上位于循环泵的两侧分别安装有截止阀。
所述膨胀外壳还具有液位计和溢流阀。
三通联动阀与步进电机连接。
所述膨胀器还具有液位计和溢流口。
本实用新型采用上述技术方案后的优点是：
1、供热运行压力小，供热安全。本实用新型采用两组以上由竖置的三个以上列管构成的并联式烟道，列管内流动烟气、列管外流动导热油，故以液相热载体实现低压传热，工作压力在0.2～0.3Mpa以下，而获得较高的供热温度，由于供热运行时系统压力较小，相对于废热锅炉蒸汽供热更安全。本实用新型在换热器上部还连接有膨胀器，使加热装置的最高点通向大气，本实用新型的达到170℃以上的供热温度时，工作压力仅在0.2～0.3Mpa，因而船用重油加热器供热要比废气锅炉加热安全得多。
2、节能效果明显。本实用新型采用对流式换热，尤其各列管上还设有阻流板，通过阻流板还可实现紊流换热，既增加了热载体的换热面积，增强换热效果，又防止热载体的局部过热引起的一系列问题，因此热效率相对于废热锅炉的1.5-2倍。
3、运行成本低廉。本实用新型采用导热油进行传热，不仅无毒且凝固点低，安全性能好，而导热油挥发量很少，只需每年的添加少量的导热油。
4、温度稳定且温控准确。本实用新型的废气通过烟气进管和过渡管后进入各列管内，而烟气进管和过渡管设有三通联动阀，可通过手动或步进电机自动控制阀门的开度，达到温度调节的目前，使加热装置均能在自动步进控制状态下的工作。本实用新型加热装置工作压力较小，因而对加热设备管网和设备的腐蚀性小，事故减少，延长了设备的使用寿命，减少了维修费用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的船用重油加热器结构示意图。
其中：1-膨胀器，11-加油口，12-排气口，13-液位计，14-溢流阀，2-换热器，21-壳体，22-烟气出口，23-出灰口，24-排污口，25-列管，26-阻流板，3-进油管，4-重油槽，5-截止阀，6-循环泵，7-出油管，8-过渡管，9-烟气管，10-三通联动阀。
具体实施方式
见图1所示，本实用新型的船用重油加热器，包括烟气管9、换热器2和膨胀器1。本实用新型的换热器2包括带保温层的壳体21和固定在壳体21内二组以上由竖置三个以上列管25构成的并联式烟道，壳体21上部的导热油入口和下部的导热油出口分别与进油管3和出油管7相接，出油管7上设有循环泵6，被加热后的导热油在循环泵6的压力作用下，以一定的流速进入重油槽4内的换热器中对重油进行加热，并通过循环泵6提供导热的运行压力。为便于维修和控制，出油管7上位于循环泵6的两侧分别安装有截止阀5。本实用新型烟气管9通过过渡管8与壳体21上的烟气进口连通，且烟气管9和过渡管8的连接处设有三通联动阀10，该三通联动阀10与步进电机连接，可手动或通过步进自动控制三通联动阀10的开度进而控制进入换热器2的烟气量，而达到控制导热油被加热的温度。本实用新型壳体21底部的烟气进口和顶部的烟气出口22分别与各列管25的下部和上部相通，各列管25外周壁具有两个以上的阻流板26，该阻流板26下倾并且沿管壁周向间隔对称设置，且阻流板26与管壁之间的夹角在5-10°，以起到紊流换热作用，增加导热油在壳体21内部的流动时间，使列管25外部导热油与列管25内的烟气充分换热，增强对流换热的效果。本实用新型的各列管25上部与壳体21顶部的烟气出口22相通，将换热降温后的烟气从壳体21顶部的烟气出口22排出，该壳体21上还设有出灰口23和排污口24。本实用新型为提高重油加热器的可靠性，膨胀器1固定在换热器2的壳体21上，膨胀器1底部与换热器2的上部连通，膨胀器1顶部具有加油口11和排气口12，可使膨胀器1保持常压，使用安全，膨胀器1还具有液位计13和溢流阀14，可观察膨胀器1内的导热油情况和起到溢流的作用。
见图1所示，本实用新型工作时，当柴油机排除300℃～400℃左右的废气通过烟气管9时，通过三通联动阀10将部分废气通过过渡管8引入换热器2内的各列管25内，导热油从经重油槽4换热后通过进油管3进入换热器2内，导热油在循环泵6的压力下，以一定的流速通过换热器2内，导热油壳程内与列管25内的烟气换热，经出油管进入重油槽4中的换热器，加热重油槽4内的重油，循环往复，不断地将换热器2的热能传递给重油槽4中的重油，从而来达到加热重油的目的。
Claims (5)
1.一种船用重油加热器，其特征在于：包括烟气管、换热器和膨胀器，所述的换热器包括带保温层的壳体和固定在壳体内两组以上由竖置的三个以上列管构成的并联式烟道，壳体上部的导热油入口和下部的导热油出口分别与进油管和出油管相接，出油管上设有循环泵；烟气管通过过渡管与壳体下部连通，且烟气管与过渡管的连接处设有三通联动阀，壳体底部的烟气进口和顶部的烟气出口分别与各列管的下部和上部相通，各列管的外周壁具有两个以上的阻流板；所述膨胀器固定在换热器上，且膨胀器的下部与换热器的上部连通，膨胀器的顶部具有加油口和排气口。
2.根据权利要求1所述的船用重油加热器，其特征在于：所述阻流板下倾并且沿管壁周向间隔对称设置，阻流板与管壁之间的夹角在5～10°。
3.根据权利要求1所述的船用重油加热器，其特征在于：所述出油管上位于循环泵的两侧分别安装有截止阀。
4.根据权利要求1所述的船用重油加热器，其特征在于：所述膨胀外壳还具有液位计和溢流阀。
5.根据权利要求1所述的船用重油加热器，其特征在于：所述的三通联动阀与步进电机连接。
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