CN216024184U - 低硫船舶燃料调合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低硫船舶燃料调合装置，延伸至壳体腔室内的转轴的端部有叶轮转子，叶轮转子的周面与壳体的内壁之间为间距布置，壳体上有轴流向朝向叶轮转子的进液口、壳体上有径向朝向转轴的出液口，叶轮转子后部的转轴上设置降粘调合单元，介质经过降粘调合单元后由出液口排出，转轴自壳体上开设轴孔处穿置通过且两者之间构成密封配合。将工业废油调合成船用燃料油，不仅能为石化企业带来可观的经济效益，还能有效降低环境污染，是一种提高石油能源利用率的有效方法。

Description

低硫船舶燃料调合装置

技术领域

本实用新型涉及船舶用的低硫燃料的加工装备。

背景技术

船用燃料油一般由重油和轻质馏分油调合而成，是大马力、中低速船板柴油机最经济理想的燃料，主要规格有120#船用燃料油、180#船用燃料油、380#燃料油等。此外，目前国内广泛使用的DMC、4#燃料油等船舶燃料油，其品质介于柴油与180#船用燃料油之间，是中等马力中速船舶柴油机的优质燃料，也可用于大马力、中低速船舶柴油机。常用的重质船用燃料油是用于大型中低速船用柴油机的燃料，也称为残渣型燃料油，通常是直馏渣油、减压渣油或和一定比例的轻组分混合而成。根据数据显示，2020年全球船用燃料油需求量已达3 亿吨左右，国内船用燃料油市场需求约2000万吨，中国船用燃料油消费量近年呈增长趋势。

长期以来，国内炼厂船用燃料油产量低，与市场需求差距较大，船供油企业不得不依赖进口，严重影响我国航运事业的发展。目前处理方法主要分为化学和物理的工艺，鉴于物理方法具有便于控制、二次污染小、安全性等优点被技术人员视为首选方法。

名称为“重质燃料油调和装置”(CN 206253093 U)、“一种残渣型燃料油调和装置”(CN 206325416 U)、“重质船用燃料油调和装置”(CN 206325502 U)、“一种残渣型燃料油调合装置”(CN207203991 U)就是采用了物理方法加工重质船用燃料油的相关文献。其基本要点正如“一种残渣型燃料油调和装置”(CN 206325416 U)记载的，就是来自重油罐110的重油与来自管道泵的经过管线410的一路回流调和油一起进入静态混合器210进行混合；来自轻油罐120的重油与来自管道泵的另一路回流调和油一起进入静态混合器220进行混合。经过初步混合后的物料分别经管线进入第三静态混合器230进行混合。经过静态混合后的物料经管线301进入剪切泵300，剪切后的调和油经过管线302输出装置。其缺陷主要是系统设备多、需要布置各种管线，占据空间大；并且静态混合器、剪切泵的具体方案未公开且两者之间及与上、下游设备之间传送介质时需要提供泵送动力，因此调和效果最终如何暂且不论，耗能也是极为惊人的！

实用新型内容

本实用新型的目的时提供一种体积小，泵送过程中首先实现初步预混且紧接着实施降粘调合的低硫船舶燃料调合器。

为实现上述实用新型目的，一种低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：延伸至壳体腔室内的转轴的端部有叶轮转子，叶轮转子0)的周面与壳体的内壁之间为间距布置，壳体上有轴流向朝向叶轮转子的进液口、壳体上有径向朝向转轴的出液口，叶轮转子后部的转轴上设置降粘调合单元，介质经过降粘调合单元后由出液口排出，转轴自壳体上开设轴孔处穿置通过且两者之间构成密封配合。

上述技术方案就是通过叶轮转子将粘稠度高的重油和轻油吸入壳体腔室内并伴随着初步预混预调使得各种成分的介质实现了初步混合调制并输送到降粘调合单元，由降粘调合单元对高粘度的重油、渣油实施碎裂与调合处理，从而降低混合油液的粘性同时实现了充分的油液均匀性，本实用新型提供的调合装置可以对以直馏渣油、减压渣油或和一定比例的轻组分为原料的多种成分实施有效、快捷的预混、降粘及调合处理，将工业废油调合成船用燃料油，不仅能为石化企业带来可观的经济效益，还能有效降低环境污染，是一种提高石油能源利用率的有效方法。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2a本实用新型的定子示意图，图2b是图2a的右视图；

图3a本实用新型的转子示意图，图3b是图3a的左视图；

图4是转、定子的配合示意图；

图5是图4中的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，低硫船舶燃料调合装置，延伸至壳体10腔室内的转轴 20的端部有叶轮转子30，叶轮转子30的周面与壳体10的内壁间距布置，壳体10上有轴流向朝向叶轮转子30的进液口11、壳体10上有径向朝向转轴20的出液口12，叶轮转子30后部的转轴20上设置降粘调合单元40，介质经过降粘调合单元40后由出液口12排出，转轴20自壳体 10上开设轴孔处穿置通过且两者之间构成密封配合。

结合图1，叶轮转子30布置在进液口11处，混合态的待处理燃油由叶轮转子30轴流式吸入、离心式离开叶轮转子30，在叶轮转子30的泵入过程中实现了初步的预调预混，由于不同性质组分油中的各组分粘度差异很大，所以叶轮转子30只承担将混合态的组分油吸入并向下游输送的任务，而无需对其施加更多的工作载荷，即将降粘调合任务交付给下游的降粘调合单元40，降粘、调合任务一并交付降粘调合单元40完成，上述方案在轴向方向上占据了较小的空间，使得转轴20的悬伸长度显著减少，在相同轴径的情况下，转轴20的抗扭和抗弯能力均得到提升，并且动力被合理的分配消耗在叶轮转子30的预混段和降粘调合单元40 实现的降粘、调合段。

所述的降粘调合单元40包括固定在壳体10内腔壁上的定子41和固定在转轴20上的转子42，定子41和转子42在轴向和/或径向方向上有重合环形带区域，在重合环形带区域的定子41和转子42上有过液通孔和/或缺口。

上述方案中，定子41和转子42配合构成降粘调合单元40，重油组分通过上述降粘调合单元40首先实现降粘，紧接着就是调合，经降粘调合单元40处理的各组分原料，渣质成分被充分碎裂开来且又获得充分的调合。在上述方案中，降粘与调合原本被习惯性认为的两道工序，本申请将其合二为一，合并了处理步骤、提高了效率。

以下结合图详细说明降粘调合单元40构成的优选方案。

所述的定子41包括定子内环411和定子外环412，定子外环412与壳体10内腔壁连接固定，定子内环411至少包括两环；转子42包括中部套设在转轴20上的转子套管421，转子套管421的外部有转子外环422，转子外环422至少设置一环；转子外环422与定子内环411相互插置构成轴长方向的重合段，转子外环422与定子内环411上有缺口或通孔构成介质的径向流通通路，位于内侧的转子外环422与定子内环411之间的临近周面之间的径向间距H大于位于外侧的转子外环422与定子内环 411之间的临近周面之间的径向间距h。

转子外环422与定子内环411相互插置构成轴长方向的重合段，在重合段部位的转子外环422与定子内环411开设U形缺口，U形缺口相互围合并在径向方向上形成液流通路，加之转子外环422与定子内环411 之间相对转动，介质流通过程中被碎裂开来、调合充分。

上述方案中，燃油原料是径向自内向外流动通过转子外环422与定子内环411互插构成的重合段，所以内侧的转子外环422与定子内环411 之间的临近周面之间的径向间距H设置的稍大，有利于粘度大的燃油抵达并通过内侧的转子外环422与定子内环411的重合段并降粘，已被降粘的燃油抵达外侧的转子外环422与定子内环411之间的配合重合段时在更小的间距作用下实现充分的调合。

更为优选的方案是，定子内环411径向方向自内向外布置三道环，转子外环422径向方向自内向外布置两道环，所述的转子外环422两道环分别插置于定子内环411的三道环形成的两道环槽中，所述的转子外环422中的里环的周面与所在环槽槽壁之间的间距H大于转子外环422 中的外环的周面与所在环槽槽壁之间的间距h。如图2a、2b、3a、3b、4 所示，自内向外布置三道环的定子内环411分别是第一、二、三定子内环411a、411b、411c，自内向外布置两道环的转子外环422分别是第一、二转子外环422a、422b，第一转子外环422a插置于第一、二定子内环 411a、411b之间的环槽内，第二转子外环422b插置于第二、三定子内环411b、411c之间的环槽内，第一转子外环422a与第一、二定子内环411a、 411b之间的径向间距为H1、H2，H1等于H2或H1略大于H2少许，第二转子外环422b与第二、三定子内环411b、411c之间径向间距为h1、 h2，h1等于或略大于h2少许，H2大于h1。这样极为有利于降粘、调合步骤合二为一，以简化结构并提高处理效率。上述方案中，一对相互配合的转子、定子即实现了两级降粘处理和两级调合处理。

所述的转子外环422中的里环的周面与所在环槽槽壁之间的间距 H1、H2为1～3mm，优选间隙为2mm。由此可见，介质通过相互配合的U形缺口时，在1～3mm的径向间隙范围高粘度组分实施碎裂，试验验证其降粘效果十分显著，H1、H2优选为2mm时尤为突出。

转子外环422中的外环的周面与所在环槽槽壁之间的间距h1、h2 为0.5～1.5mm，优选间隙为1mm。即在介质通过两处相互配合的U形缺口处，在两处的0.5～1.5mm的径向间隙范围对各组分实施调合，试验验证其调合效果十分显著。

如图1、3a所示，转子套管421周面与辐盘下游侧板面之间有径向布置的叶片423，叶片423所在位置与出液口12所在位置对于靠近，这样有利于排液。

Claims (6)

1.一种低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：延伸至壳体(10)腔室内的转轴(20)的端部有叶轮转子(30)，叶轮转子(30)的周面与壳体(10)的内壁之间为间距布置，壳体(10)上有轴流向朝向叶轮转子(30)的进液口(11)、壳体(10)上有径向朝向转轴(20)的出液口(12)，叶轮转子(30)后部的转轴(20)上设置降粘调合单元(40)，介质经过降粘调合单元(40)后由出液口(12)排出，转轴(20)自壳体(10)上开设轴孔处穿置通过且两者之间构成密封配合。

2.根据权利要求1所述的低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：所述的降粘调合单元(40)包括固定在壳体(10)内腔壁上的定子(41)和固定在转轴(20)上的转子(42)，定子(41)和转子(42)在轴向和/或径向方向上有重合环形带区域，在重合环形带区域的定子(41)和转子(42)上有过液通孔和/或缺口。

3.根据权利要求2所述的低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：所述的定子(41)包括定子内环(411)和定子外环(412)，定子外环(412)与壳体(10)内腔壁连接固定，定子内环(411)至少包括两环；转子(42)包括中部套设在转轴(20)上的转子套管(421)，转子套管(421)的外部有转子外环(422)，转子外环(422)至少设置一环；转子外环(422)与定子内环(411)相互插置构成轴长方向的重合段，转子外环(422)与定子内环(411)上有缺口或通孔构成介质的径向流通通路，位于内侧的转子外环(422)与定子内环(411)之间的临近周面之间的径向间距H大于位于外侧的转子外环(422)与定子内环(411)之间的临近周面之间的径向间距h。

4.根据权利要求3所述的低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：定子内环(411)径向方向自内向外布置三道环，转子外环(422)径向方向自内向外布置两道环，所述的转子外环(422)两道环分别插置于定子内环(411)的三道环形成的两道环槽中，所述的转子外环(422)中的里环的周面与所在环槽槽壁之间的间距H大于转子外环(422)中的外环的周面与所在环槽槽壁之间的间距h。

5.根据权利要求4所述的低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：所述的转子外环(422)中的里环的周面与所在环槽槽壁之间的间距1～3mm。

6.根据权利要求4所述的低硫船舶燃料调合装置，其特征在于：转子外环(422)中的外环的周面与所在环槽槽壁之间的间距为0.5～1.5mm。

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