CN207644580U

CN207644580U - 水面舰船快速惰化系统

Info

Publication number: CN207644580U
Application number: CN201721672958.0U
Authority: CN
Inventors: 彭玉辉; 曾勇; 杨满江; 毛少华; 蒋帅
Original assignee: China Ship Development and Design Centre
Current assignee: China Ship Development and Design Centre
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2018-07-24
Anticipated expiration: 2027-12-05

Abstract

本实用新型公开了一种水面舰船快速惰化系统，其包括氮气源、氮气增压机、第一截止阀、滤器、截止止回阀、高压气瓶组、第二截止阀、减压模块、遥控阀、喷气燃料舱、监控系统、惰化控制箱；所述氮气源、氮气增压机、第一截止阀、滤器、截止止回阀、高压气瓶组、第二截止阀、减压模块、遥控阀、喷气燃料舱依次连接，监控系统的压力探测器监测喷气燃料舱的油舱压力，并将该数据传送给惰化控制箱，惰化控制箱根据该数据控制遥控阀的开启与关闭。本实用新型结构简单、响应时间快，耗气量小。

Description

水面舰船快速惰化系统

技术领域

本实用新型属于大型水面舰船安全性技术领域，具体涉及一种水面舰船快速惰化系统。

背景技术

现有的惰性气体系统主要有烟道气惰性气体系统(FLUE GASSYSTEM)、多功能惰性气体系统(FLEXINERT)、惰性气体发生器系统(INERT GASGENERATOR)。

烟道气惰性气体系统的最大优点是不需额外消耗燃料，成本低，经济性高；第二个优点是惰性气体的供气量大，含氧量一般可在4％～5％以下。缺点是由于锅炉燃烧低质燃料油，使惰性气体中含有较多的二氧化硫和烟尘等杂质，又因含氧量受锅炉负荷变化的影响大，在低负荷(锅炉负荷在25％～30％以下)时锅炉燃烧较难保证低含氧量。

多功能惰性气体系统是将锅炉、主机、柴油发电机的排气抽出进行冷却处理后，用风机吸入送至惰性气体发生器燃烧室再次进行燃烧，以使排气中含氧量达到≤5％的要求，然后经洗涤塔冷却除尘处理后送至甲板惰性气体总管进入各油舱；在锅炉烟气的含氧量≤5％时，经洗涤处理后，可直接供至各油舱；在锅炉、主辅机排气含氧量>5％时，燃烧室喷入相对少量燃油将其进行再次燃烧，以产生含氧量≤5％的惰性气体；具有功能多，机动性好，可靠性也好，其耗油烧少或不耗油；但此系统结构复杂，初投资费用较大。

惰性气体发生器系统最大优点是所产生的惰性气体含氧量低(2％～4％)，在燃烧船用柴油(MDO)时，二氧化硫含量少，烟尘也少，其外形尺寸相对较小，系统也较简单，易在船上布置。其主要缺点为：需额外消耗燃油，经济性差，并要设置专门的燃烧室、燃油泵、燃油柜等设备，造价比烟道气惰性气体系统略高。但是现在国内惰性气体发生器流量都比较小，当油舱内惰性气体需少量补气时，使用这种小型惰性气体发生装置，可以保证舱内惰性气体的流量要求，但是不能用在大流量油舱惰化系统。

此外，上述三种惰化系统还有一个共同的缺点：系统复杂，响应时间慢，系统启动时间长达十几分钟甚至更长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、响应时间快的水面舰船快速惰化系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种水面舰船快速惰化系统，其包括氮气源、氮气增压机、第一截止阀、滤器、截止止回阀、高压气瓶组、第二截止阀、减压模块、遥控阀、喷气燃料舱、监控系统、惰化控制箱；所述氮气源、氮气增压机、第一截止阀、滤器、截止止回阀、高压气瓶组、第二截止阀、减压模块、遥控阀、喷气燃料舱依次连接，监控系统的压力探测器监测喷气燃料舱的油舱压力，并将该数据传送给惰化控制箱，惰化控制箱根据该数据控制遥控阀的开启与关闭。

按上述方案，所述氮气源包括制氮模块，在制氮模块与氮气增压机之间设有第三截止阀，制氮模块通过外界空气生产氮气。

将制氮模块生产的氮气通过氮气增压机加压后储存在高压气瓶组内，当监控系统的压力探测器监测到喷气燃料舱的油舱压力减压至一定压力时，惰化控制箱使遥控阀打开，高压气瓶组内的氮气经减压模块减压后自动向喷气燃料舱填充氮气，充入的氮气(惰性气体)把喷气燃料舱的混合气体中的一部分空气赶出舱外，对剩下的空气进行稀释，使喷气燃料舱内气体氧含量逐渐下降，直至低于8％，由于充入氮气能使喷气燃料舱空间的氧气含量保持在8％以下，从而达到油料舱防燃防爆的目的；当监控系统的压力探测器监测到喷气燃料舱的油舱压力升高至一定压力时，惰化控制箱使遥控阀关闭。

本实用新型的有益效果在于：

通过氮气源、氮气增压机、高压气瓶组、惰化控制箱等组成，其结构简单、响应时间快，能快速、高效的向喷气燃料舱冲入氮气；通过监控系统对喷气燃料舱的压力进行实时监控，并通过惰化控制箱控制遥控阀的开启与关闭，自动化程度高，且能减少氮气的消耗量，节约成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

其中，1、制氮模块，2、第三截止阀，3、氮气增压机，4、第一截至阀，5、滤器，6、截止止回阀，7、高压气瓶组，8、第二截至阀，9、减压模块，10、遥控阀，11、惰化控制箱，12、喷气燃料舱。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

当喷气燃料舱向外排油时，随着喷气燃料液面的下降，液面以上的混合气体压力不断地减小，外部空气通过呼吸阀等流进喷气燃料舱，有可能造成可燃可爆危险。为了阻止空气进入，保证喷气燃料舱安全，从加油、调驳一开始就要向喷气燃料舱内输进至少与向外排油量等容积的惰性气体，始终保持喷气燃料舱内混合气体中氧气含量在8％以下，并维持喷气燃料舱内至少1000Pa的正压。根据水面舰船损管控制系统的响应特征，系统探测、报警、施放有约10s的响应、滞后时间，根据喷气燃料舱最大排油量以及油舱容积，喷气燃料舱内压力由1000Pa降至负压的时间为18.72s，系统管网流速30m/s，最长距离不超过50m。在此情况下，只有采用自动控制的形式才能满足油舱快速惰化要求，保证油舱安全使用。

参见图1，一种水面舰船快速惰化系统，其包括制氮模块1、第三截止阀2、氮气增压机3、第一截止阀4、滤器5、截止止回阀6、高压气瓶组7、第二截止阀8、减压模块9、遥控阀10、喷气燃料舱12、监控系统、惰化控制箱11。制氮模块1、第三截止阀2、氮气增压机3、第一截止阀4、滤器5、截止止回阀6、高压气瓶组7、第二截止阀8、减压模块9、遥控阀10、喷气燃料舱12依次连接，监控系统的压力探测器监测喷气燃料舱12的油舱压力，并将该数据传送给惰化控制箱11，惰化控制箱11根据该数据控制遥控阀10的开启与关闭。制氮模块1通过外界空气生产氮气。

舰船处于航行状态时，当监控系统设置在喷气燃料舱12内的压力探测器监测到喷气燃料舱12压力降到1000Pa时，惰化控制箱11自动开启遥控阀10，氮气通过减压模块9减压至设定压力后向喷气燃料舱12内充填氮气，当喷气燃料舱12内压力探测器监测到喷气燃料舱12压力升高至15000Pa时，惰化控制箱11自动关闭遥控阀10，确保喷气燃料舱12的安全。

根据《油船惰性气体系统技术条件》CB 1169-1986要求，传统惰化系统惰性气体中含氧量为5％，本申报成果惰性气体中氮气含量99％，其余为氧气含量，约为1％，空舱中氧气含量为21％，计算系统空舱惰化所需惰气量由下式计算：

式中V₀——航空燃油舱舱容，m³；

V——标态下惰气供气量，m³；

a——惰化浓度，0.08；

b——惰性气体中氧气含量；

本水面舰船快速惰化系统与烟道气惰性气体系统、多功能惰性气体系统、惰性气体发生器系统采用上述公式比较可知，烟道气惰性气体系统、多功能惰性气体系统、惰性气体发生器系统的空舱扫舱耗气量是本水面舰船快速惰化系统惰性气体扫舱耗气量的7/3倍，耗用大量总体资源，而且由于扫舱耗气量大，无法满足油舱快速惰化的要求。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种水面舰船快速惰化系统，其特征在于：包括氮气源、氮气增压机、第一截止阀、滤器、截止止回阀、高压气瓶组、第二截止阀、减压模块、遥控阀、喷气燃料舱、监控系统、惰化控制箱；所述氮气源、氮气增压机、第一截止阀、滤器、截止止回阀、高压气瓶组、第二截止阀、减压模块、遥控阀、喷气燃料舱依次连接，监控系统的压力探测器监测喷气燃料舱的油舱压力，并将该数据传送给惰化控制箱，惰化控制箱根据该数据控制遥控阀的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的水面舰船快速惰化系统，其特征在于：所述氮气源包括制氮模块，在制氮模块与氮气增压机之间设有第三截止阀，制氮模块通过外界空气生产氮气。