CN215195849U - 一种船用液氨燃料气液分离装置 - Google Patents

Abstract

一种船用液氨燃料气液分离装置，有竖立放置的筒形容器，容器底部下方设置有底部加热系统，容器靠近顶部的位置设有出气管，出气管一端从容器侧壁伸出与透气桅连通，另一端设置在容器内部、并且出气口弯曲向上；容器靠近底部的位置设有进气管，进气管一端从容器侧壁伸出与吹扫透气管路相连通，另一端设置在容器内部、并且进气口弯曲向下，容器底端表面中心处设置有泄放口。本发明提高了氨气与液氨的分离效率，保证液氨燃料在任何操作程序下都以气体状态泄放至大气。并且，由于氨燃料经过管路及发动机系统参与燃烧，因此在通过吹扫透气管路吹扫至气液分离器的气体中可能会掺杂油污，该装置的另一目的也可将油污与气体分离并将油污进一步存储泄放。

Description

一种船用液氨燃料气液分离装置

技术领域

本发明涉及船用液氨燃料系统领域，具体涉及船用液氨燃料系统中，在管路吹扫过程中实现气液分离的立式装置。

背景技术

氨作为一种重要化工原料，在农药、医药、工业、冶金等领域广泛应用，氨还可用作于船舶推进燃料。氨在用于船舶推进燃料时，需配置一套液氨燃料系统，该系统实现氨燃料由氨存储舱加压调温后供给至船用发动机消耗。

氨具有剧毒，液氨具有腐蚀性，在做船舶燃料供给过程中，需有一套严格的操作流程，以保证氨做燃料供给的安全性。通常，当发动机开始使用氨燃料前、停止使用氨燃料后或氨燃料相关系统设备检修时，都需要采用氮气气体对氨燃料系统管路内残余的氨进行吹除，被吹扫的氨气或液氨，经吹扫透气管路吹至透气桅排放至大气。但由于氨燃料通常以液体状态供给至发动机，因此在管路吹扫时，不可避免会导致液体氨或者液体氨与气体氨混合的雾状氨经透气桅排放，易引起液体氨喷洒至船体结构导致结构低温破坏或腐蚀，或排放的液体燃料剧烈挥发导致局部积聚引发燃爆或中毒危险，这在船舶操作安全和规范角度，都不允许。因此，必须采取措施，保证液氨燃料在任何操作程序下都以气体状态泄放至大气，由于氨气密度比空气轻，氨气气体通过透气桅排放后可最大化避免上述风险。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种船用液氨燃料气液分离装置，旨在达到保证液氨燃料在任何操作程序下都以气体状态泄放至大气的目的，其所采用的技术方案是：

一种船用液氨燃料气液分离装置，有竖立放置的筒形容器，容器底部下方设置有底部加热系统，底部加热系统带有的回流管路从底部加热系统一端伸出，穿经过容器底部，回流至底部加热系统的另一端。容器靠近顶部的位置设有出气管，出气管一端从容器侧壁伸出与透气桅连通，另一端设置在容器内部、并且出气口弯曲向上。出气口的开口要保证是向上设置的，方便氨气从出气口流至容器外的透气桅内。容器靠近底部的位置设有进气管，进气管一端从容器侧壁伸出与吹扫透气管路相连通，另一端设置在容器内部、并且进气口弯曲向下，容器位于进气管下方的位置，设置有液位开关，容器底端表面中心处设置有泄放口，打开泄放口，将容器底部的液体排出。

液体氨与氨气混合物从进气管进入容器内，比重大的液体氨分子沉淀至容器底部，气体氨比重比空气轻，聚集在容器顶部，通过出气管排至透气桅。

上述一种船用液氨燃料气液分离装置，更进一步地，出气口水平方向上远离进气口设置。出气口与进气口采用错位设置，即出气口与进气口不在同纵轴线上，出气口与进气口在水平距离上尽可能的互相远离。

上述一种船用液氨燃料气液分离装置，更进一步地，在吹扫透气管路上方，容器设置有氮气吹扫接口。氮气通过氮气吹扫接口进入容器内。

上述一种船用液氨燃料气液分离装置，更进一步地，出气管靠近透气桅处还设置有取样口。通过取样口对从出气口流入透气桅内的气体进行取样。

上述一种船用液氨燃料气液分离装置，更进一步地，回流管路内部流通有水乙二醇换热介质。通过水乙二醇换热介质对容器底部进行加热。

上述一种船用液氨燃料气液分离装置，更进一步地，底部加热系统是电加热。

上述一种船用液氨燃料气液分离装置，更进一步地，液位开关是两个，对称设置在容器两侧。

本发明的有益效果是：

1.本装置通过采用立式容器，将气体进气口和气体出气口采用弯曲型式，开口分别朝下和朝上布置，进气口、出气口上下错位布置，最大化增大气体垂向流动行程，提高气体氨与液体氨的分离效率。

2.本装置在底部设置加热系统，以保证经气体出口排放至透气桅的气体中不含有液体分子，最大化保证操作安全。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

其中：1-容器、2-进气管、3-出气管、4-透气桅、5-吹扫透气管路、6-氮气吹扫接口、7-液位开关、8-泄放口、9-底部加热系统、10-取样口。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步说明，如图1所示的一种船用液氨燃料气液分离装置，有竖立放置的圆筒形容器1，容器靠近顶部的位置，设置有出气管3，出气管3一端从容器侧壁伸出与透气桅4连通，出气管3另一端在容器内，并且出气管3带有的出气口弯曲向上。容器靠近底部的位置，设置有进气管2，进气管2一端从容器侧壁伸出与吹扫透气管路5连通，进气管2另一端在容器内，并且进气管2带有的进气口弯曲向下。进气口与出气口错位设置，进气口在水平位置上远离出气口，尽可能最大化间隔两出口的间距，保证通过吹扫透气管路进入容器的吹扫气体流动的最大行程，有利于气液分离。进气口朝下，出气口朝上，充分利用氨气气体分子比重轻，液氨分子比重大的特点，氢气向上排出，液氨向下沉淀。在容器外部的出气管上，靠近透气桅处，设置有取样口，取样口可检测由气液分离装置排放至透气桅的气体组分，用于判断燃料系统吹扫效果。

在容器底部下方设置有底部加热系统9，底部加热系统带有回流管路，回流管路从底部加热系统一端伸出，穿经过容器底部，回到底部加热系统的另一端，在回流管路内流通有水乙二醇换热介质。回流管路内的水乙二醇换热介质还可以通过底部加热系统专门设置一台电加热器进行加热后，流入容器底部加热容器。也可以直接在回流管路内通入高温水乙二醇换热介质，加热容器底部，此时高温水乙二醇换热介质来源于船上其他加热系统的加热。底部设置加热系统，用于保证装置在吹扫操作时保证积聚在底部的液体挥发为气体并排放，当环境温度过低或吹扫泄放至容器内的氨燃料流量较大时，为保证分离效果，底部加热系统将开启，加剧容器底部的液氨挥发为气体，从出气口排出。同时，底部加热系统可保证本发明的温度，防止容器低温冻伤。底部加热系统采用高温的水乙二醇换热介质，通过回流管路对容器底部进行加热。

容器底端表面中心处设置有泄放口8，打开泄放口，将容器底部的液体排出。在容器位于进气管下方的位置，设置有液位开关7，液位开关为两个，两个液位开关为冗余配置，对称设置在容器上，用于监测容器内液位高度，容器内液位一旦高于设定值时开启报警以及底部的泄放口，将容器底部的液体排出。容器位于进气管上方的位置，连接有氮气吹扫接口6，氮气通过氮气吹扫接口进入容器内，氮气吹扫接口用于在对气液分离装置检修前对容器内部进行惰化吹扫操作，排出内部危险气体，以保证检修安全。容器底部设置接地，用于本发明的静电释放。

本发明提高了氨气与液氨的分离效率，保证液氨燃料在任何操作程序下都以气体状态泄放至大气。并且，由于氨燃料经过管路及发动机系统参与燃烧，因此在通过吹扫透气管路吹扫至气液分离器的气体中可能会掺杂油污，该装置的另一目的也可将油污与气体分离并将油污进一步存储泄放。

Claims (7)

1.一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：有竖立放置的筒形容器(1)，容器底部下方设置有底部加热系统(9)，底部加热系统带有的回流管路从底部加热系统一端伸出，穿经过容器底部，回流至底部加热系统的另一端；容器靠近顶部的位置设有出气管(3)，出气管一端从容器侧壁伸出与透气桅(4)连通，另一端设置在容器内部、并且出气口弯曲向上；容器靠近底部的位置设有进气管(2)，进气管一端从容器侧壁伸出与吹扫透气管路(5)相连通，另一端设置在容器内部、并且进气口弯曲向下，容器位于进气管下方的位置，设置有液位开关(7)，容器底端表面中心处设置有泄放口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：出气口水平方向上远离进气口设置。

3.根据权利要求1所述的一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：在吹扫透气管路上方，容器设置有氮气吹扫接口(6)。

4.根据权利要求1所述的一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：出气管靠近透气桅处还设置有取样口(10)。

5.根据权利要求1所述的一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：回流管路内部流通有水乙二醇换热介质。

6.根据权利要求1所述的一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：底部加热系统是电加热。

7.根据权利要求1所述的一种船用液氨燃料气液分离装置，其特征在于：液位开关是两个，对称设置在容器两侧。

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