CN209293929U - 轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置 - Google Patents
轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置。碳罐装有具有吸收挥发气功能的专用活性炭。吸附管路和脱附管路在碳罐的盖子上两侧对称分布，吸附管路一端在碳罐的盖子的吸附口处通过焊接与盖子连接，吸附管路另一端与混合燃料箱连接。脱附管路一端在碳罐的盖子的脱附口处通过焊接与盖子连接，脱附管路另一端与船舶发动机废气涡轮增压器前的进气总管连接。电控单元位于直动式电磁阀的上部，且通过导线与直动式电磁阀连接。既保证了混合燃料箱中压力的恒定，又减少了轻烃燃料挥发引起的浪费，提高了经济性。不仅结构简单，使用方便，可靠性高，制造成本低，可以重复使用，由于体积小在紧凑的机舱中也能实现安装与布置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种船舶发动机油箱的碳罐装置，特别是涉及一种可以用来处理轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱挥发气的碳罐装置。
背景技术
我国船舶一直以柴油动力为主，近几年来，石油资源日益短缺，国际油价不断飞涨，导致水运运输企业生产成本不断攀升。另一方面船舶柴油机高污染的尾气排放不符合国家低碳绿色、可持续发展的战略方向，也难以满足海事与环保相关组织愈加苛刻的排放要求，发展清洁燃料船舶势在必行。轻烃作为一种新的清洁燃料是石化企业的副产品，是一种安全、高效、节能、经济且污染少的新型液体燃料，其热值比天然气和液化石油气高且排放性能好。通过在原来船舶燃料供给系统的基础上加装一套轻烃燃料供给系统，可显著提高船舶动力装置的经济性，降低船舶的排放。但是，要实现轻烃燃料在船舶发动机上的使用，需要解决轻烃燃料挥发性强这一技术难题，因为储存在轻烃/柴油混合燃料箱中的轻烃会不断的挥发导致燃料箱的压力升高带来安全隐患。所以利用碳罐装置将混合燃料箱中的挥发气不断地引入到碳罐中吸附掉，在发动机的进气行程再将吸附在活性炭上的挥发气脱附送入发动机中燃烧掉，既保证了混合燃料箱中压力的恒定，又减少了轻烃燃料挥发引起的浪费，提高了经济性。目前，碳罐装置主要应用在汽车发动机上，它虽然能吸收汽车油箱中的汽油挥发气，减少汽车油箱的压力，净化汽车内的空气，但它体积小吸收的挥发气有限，容易损坏尤其当汽车油箱加油过满时，并且需要经常更换。
发明内容
本实用新型的目的在于克服轻烃/柴油混合燃料箱中的轻烃挥发带来的燃料箱压力升高问题，减少了轻烃燃料汽化引起的浪费，提高燃料利用率，降低了排放。提供一种能够用来处理轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱挥发气的碳罐装置。不仅结构简单，使用方便，可靠性高，而且因为体积小在紧凑的机舱中也能实现安装与布置。
本实用新型实现上述目的的技术方案是：包括碳罐、吸附管路、脱附管路和电控单元；碳罐装有具有吸收挥发气功能的专用活性炭。吸附管路和脱附管路在碳罐的盖子上两侧对称分布，吸附管路一端在碳罐的盖子的吸附口处通过焊接与盖子连接，吸附管路另一端与混合燃料箱连接，将挥发气引入到碳罐罐体中。脱附管路一端在碳罐的盖子的脱附口处通过焊接与盖子连接，脱附管路另一端与船舶发动机废气涡轮增压器前的进气总管连接，将新鲜空气和脱附的挥发气引入到进气总管中。电控单元位于直动式电磁阀的上部，且通过导线与直动式电磁阀连接，用于控制脱附管路上的直动式电磁阀的开启。
按上述方案，所述的碳罐包括盖子、碳罐罐体、海绵垫、专用活性炭、海绵袋、密封垫片、螺栓、螺帽；盖子在碳罐罐体的上部，盖子与碳罐罐体之间采用螺栓和螺帽紧固并且中间加有密封垫片进行密封，当碳罐中的专用活性炭因为长期使用而失效时可旋松螺帽和螺栓打开盖子重新装填专用活性炭。在碳罐罐体、盖子的内侧设有海绵袋，专用活性炭装填于海绵袋中。吸附口和脱附口在碳罐的盖子上的两侧对称分布，空气口位于碳罐罐体的底部，在靠近空气口和吸附口、脱附口的内侧各铺设一层海绵垫，前者用于吸收空气中的水蒸气，后者用于加强对挥发气的吸收。
按上述方案，所述的吸附管路上装有呼吸阀和截止阀且呼吸阀位于截止阀的左侧，在吸附管路的末端装有标准接头用以连接混合燃料箱。
按上述方案，所述的脱附管路的中部装有直动式电磁阀且在脱附管路的末端装有标准接头用以连接发动机废气涡轮增压器前的进气总管。
按上述方案，所述的电控单元包括ECU和曲轴角度传感器，ECU位于直动式电磁阀的上部，通过电路与直动式电磁阀连接。曲轴角度传感器通过电路与ECU连接，ECU通过分析与处理曲轴角度传感器发来的曲轴角度信号给直动式电磁阀施加电信号来开启直动式电磁阀。
按上述方案，所述的碳罐罐体和盖子的形状为圆柱形或为方柱形或为椭圆柱形或为多边柱形，采用耐腐蚀性强、强度高、韧性大的不锈钢薄板制成。
按上述方案，所述的吸附管路和脱附管路采用无缝钢管制成。
按上述方案，所述的专用活性炭为含有椰壳成分的小柱状活性炭。
本实用新型将双燃料发动机混合燃料箱中的挥发气不断地引入到碳罐装置中吸附掉，在发动机的进气行程再将吸附在活性炭上的挥发气脱附送入发动机中燃烧掉，既保证了混合燃料箱中压力的恒定，又减少了轻烃燃料挥发引起的浪费，提高了经济性。不仅结构简单，使用方便，可靠性高，制造成本低，而且因为体积小在紧凑的机舱中也能实现安装与布置，当其中的活性炭因为长期使用而失效时还可以重新装填活性炭，重复使用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1.标准接头，2.截止阀，3.吸附管路，4.吸附口，5.电控单元，6.曲轴角度传感器，7.脱附管路，8.脱附口，9.盖子，10.碳罐罐体，11.空气口，12.海绵垫，13.专用活性炭，14.海绵袋，16.密封垫片，A.呼吸阀，B.直动式电磁阀。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型的结构和功能，以下结合附图对本实用新型作详细说明。
如图1所示，本实用新型包括碳罐罐体10、吸附管路3、脱附管路7和电控单元5；碳罐罐体10装填有具有吸收挥发气功能的专用活性炭13。吸附管路3和脱附管路7在碳罐的盖子9上两侧对称分布，吸附管路3一端在碳罐的盖子9的吸附口4处通过焊接与盖子9连接，吸附管路3另一端与混合燃料箱连接，将挥发气引入到碳罐罐体10中。脱附管路7一端在碳罐的盖子9的脱附口8处通过焊接与盖子9连接，脱附管路7另一端与船舶发动机废气涡轮增压器前的进气总管连接，将新鲜空气和脱附的挥发气引入到进气总管中。电控单元5位于直动式电磁阀B的上部，且通过导线与直动式电磁阀B连接，用于控制脱附管路7上的直动式电磁阀B的开启。
碳罐包括盖子9、碳罐罐体10、海绵垫12、专用活性炭13、海绵袋14、密封垫片16、螺栓、螺帽；盖子9与碳罐罐体10之间采用螺栓和螺帽紧固并且中间加有密封垫片16进行密封，当碳罐中的专用活性炭13因为长期使用而失效时可旋松螺帽和螺栓打开盖子9重新装填专用活性炭13；在碳罐罐体10、盖子9的内侧设有海绵袋14，专用活性炭13装填于海绵袋14中。吸附口4和脱附口8在碳罐的盖子9上两侧对称分布，空气口11位于碳罐罐体10的底部，在靠近空气口11和吸附口4、脱附口8的内侧各铺设一层海绵垫12，前者用于吸收空气中的水蒸气，后者用于加强对挥发气的吸收。
吸附管路3上装有呼吸阀A和截止阀2且呼吸阀A位于截止阀2的左侧，在吸附管路3的末端装有标准接头1用以连接混合燃料箱。
脱附管路7上装有直动式电磁阀B且在脱附管路7的末端装有标准接头1用以连接发动机废气涡轮增压器前的进气总管。
电控单元5包括ECU和曲轴角度传感器6，ECU位于直动式电磁阀B的上部，通过电路与直动式电磁阀B连接。曲轴角度传感器6通过电路与ECU连接，ECU通过分析与处理曲轴角度传感器6发来的曲轴角度信号给直动式电磁阀B施加电信号来开启直动式电磁阀B。
碳罐罐体10和盖子9的形状为圆柱形或为方柱形或为椭圆柱形或为多边柱形，采用耐腐蚀性强、强度高、韧性大的不锈钢薄板制成；吸附管路3和脱附管路7采用无缝钢管制成；专用活性炭13为含有椰壳成分的小柱状活性炭。
本实用新型的工作过程是这样的：
当发动机停车时，吸附管路3上的截止阀2保持开启，脱附管路7上的直动式电磁阀B保持关闭状态，混合燃料箱中的挥发气经过吸附管路3引入到碳罐罐体10中，被装填在海绵袋14中的活性炭13吸附，从而防止混合燃料箱中的压力升高，维持了混合燃料箱中压力的恒定；当发动机运行，曲轴转动到发动机每一工作循环进气上止点前的某一角度时，曲轴角度传感器6将这一曲轴角度信号传入电控单元的ECU5中，电控单元5分析这一曲轴角度信号后立即向直动式电磁阀B发送一个电信号控制直动式电磁阀B开启，使脱附管路7与废气涡轮增压器前的进气总管连通。在进气总管真空吸力的作用下，新鲜空气将从碳罐罐体10下方的空气口11进入，经过碳罐中的专用活性炭13后将吸附在专用活性炭13表面的挥发气分子吹落，这样新鲜空气连同挥发气分子一起送入发动机中燃烧掉。随着混合燃料箱中燃料的消耗以及进气总管的抽吸作用，混合燃料箱中会形成负压，此时空气经过碳罐与呼吸阀A补充进混合燃料箱中，从而维持混合燃料箱中压力的恒定；当碳罐中的专用活性炭13因为长期使用而失效时，关闭吸附管路3上的截止阀2，打开碳罐的盖子9重新装填专用活性炭13，专用活性炭13换好后重新开启吸附管路3上的截止阀2便可重新投入正常使用。
Claims (9)
1.一种轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：包括碳罐、吸附管路(3)、脱附管路(7)和电控单元(5)；碳罐装有具有吸收挥发气功能的专用活性炭(13)；吸附管路(3)和脱附管路(7)在碳罐的盖子(9)上两侧对称分布，吸附管路(3)一端在碳罐的盖子(9)的吸附口(4)处通过焊接与盖子(9)连接，吸附管路(3)另一端与混合燃料箱连接，将挥发气引入到碳罐罐体(10)中；脱附管路(7)一端在碳罐的盖子(9)的脱附口(8)处通过焊接与盖子(9)连接，脱附管路(7)另一端与船舶发动机废气涡轮增压器前的进气总管连接，将新鲜空气和脱附的挥发气引入到进气总管中；电控单元(5)位于直动式电磁阀(B)的上部，且通过导线与直动式电磁阀(B)连接，用于控制脱附管路(7)上的直动式电磁阀(B)的开启。
2.根据权利要求1所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的碳罐包括盖子(9)、碳罐罐体(10)、海绵垫(12)、专用活性炭(13)、海绵袋(14)、密封垫片(16)、螺栓、螺帽；盖子(9)在碳罐罐体(10)的上部，盖子(9)与碳罐罐体(10)之间采用螺栓和螺帽紧固并且中间加有密封垫片(16)进行密封；在碳罐罐体(10)、盖子(9)的内侧设有海绵袋(14)，专用活性炭装填于海绵袋(14)中；吸附口(4)和脱附口(8)在碳罐的盖子(9)上两侧对称分布，空气口(11)位于碳罐罐体(10)的底部，在靠近空气口(11)吸附口(4)、脱附口(8)的内侧各铺设一层海绵垫(12)，前者用于吸收空气中的水蒸气，后者用于加强对挥发气的吸收。
3.根据权利要求1或2所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的吸附管路(3)上装有呼吸阀(A)和截止阀(2)且呼吸阀(A)位于截止阀(2)的左侧，在吸附管路(3)的末端装有标准接头(1)用以连接混合燃料箱。
4.根据权利要求3所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的脱附管路(7)的中部装有直动式电磁阀(B)且在脱附管路(7)的末端装有标准接头(1)用以连接发动机废气涡轮增压器前的进气总管。
5.根据权利要求4所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的电控单元(5)包括ECU和曲轴角度传感器(6)，ECU位于直动式电磁阀(B)的上部，通过电路与直动式电磁阀(B)连接；曲轴角度传感器(6)通过电路与ECU连接，ECU通过分析与处理曲轴角度传感器(6)发来的曲轴角度信号给直动式电磁阀(B)施加电信号来开启直动式电磁阀(B)。
6.根据权利要求2所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的碳罐罐体(10)和盖子(9)的形状为圆柱形或为方柱形或为椭圆柱形或为多边柱形，采用耐腐蚀性强、强度高、韧性大的不锈钢薄板制成。
7.根据权利要求3所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的吸附管路(3)采用无缝钢管制成。
8.根据权利要求4所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的脱附管路(7)采用无缝钢管制成。
9.根据权利要求1或2所述的轻烃/柴油双燃料船舶发动机油箱轻烃挥发气吸附装置，其特征在于：所述的专用活性炭(13)为含有椰壳成分的小柱状活性炭。
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