CN2187772Y - 高粘度液体的加温装置 - Google Patents

Abstract

一种可提高加热效率和降低成本的适用于对原 油等高粘度液体加温的加温装置。该装置设置于盛 有原油等运载油的槽内，用蒸汽(载热体)对运载油加 温，其加温器具有：作为单机主体的壳体板、设在壳体 板内能使运载油流通的多个通油管(液体流通管)、将 蒸汽导入壳体板内使其与各通油管接触的蒸汽输入 管(入口部)、以及将蒸汽从壳体板内部空间排出的蒸 汽排出管(出口部)。在蒸汽输入管和排出管处用蒸 汽管(管道)将多个加温器相连接，使蒸汽在各加温器 中循环。

Description

本实用新型涉及一种加温装置，该种加温装置特别是可对双底结构油轮的运载油，例如原油或是其加工产品、船舶自用燃料油以及废油（残存油与海水的混合液）等高粘度液体进行加温，以使其粘度下降，并利用残存油与海水的比重差将二者分离，以便使卸货工作容易进行。

将油轮经海上运输的原油或是其加工品等运载油向陆地的储存基地卸货时，由于卸货地处于塞冷地带或是在运输途中经过塞冷地带致使运载油受到外界低温的影响而增加了粘度，从而使依靠泵的动力进行卸货工作变得困难。

为克服这一弊端，以往作为抑制原油或是其加工品等运载油粘度增加的手段，往往在卸货前海上运输的过程中或是利用油轮停泊期间将运载油的温度加热到一定程度。也就是说，在油轮的油仓底面或是在燃料罐中安装加热装置，在海上运输过程中或在卸货之前将运载油加热到适当的温度以减低其粘度，并且利用比重差将残存油与海水分开，以此减轻泵的负荷，提高卸货效率。作为加热装置的具体实施例，公知的装置有，在油仓的船底部分或是在船舶自用燃料油的油罐中装设蒸汽管，用蒸汽管的热对运载油或燃料油加热。

然而利用蒸汽管加热的结构有以下问题。在到目前为止的油轮船底结构中，如果是采用单底结构的船舶，在龙骨的纵向上有纵向龙骨钢材通过，再在纵向龙骨钢材上使横向龙骨钢材与之交叉以构成底部船体。因此，如果在这种单底的船底上装设蒸汽管，由于蒸汽管的装设要避开纵向和横向的龙骨钢材，因此造成蒸汽管的弯曲加工和焊接连接的结构非常复杂。

另一方面，如果是双底结构的油轮，其优点是，由于蒸汽管的管道可以铺设在二重底的内底板的平坦表面上，因此，前面所述的在单底结构中那种由于要避开纵向和横向龙骨钢材而对管道的铺设带来的麻烦和复杂化，在某种程度上有所克服。但是在双底结构中铺设管道的问题在于，在建造油轮时，为了提高正在装配中的船体内的工作效率，有时需要工作车在船体内跑动，但如果在内底板的表面上装配了蒸汽管，一方面会对车辆的行走造成障碍，另一方面车辆也有可能撞坏铺设的蒸汽管道，从而不得不禁止使用车辆。

船体的摇动而引起船内流体的激烈运动，一般称作“晃动”        （sloshing)。例如，当油仓内运载油的装载量为满载的一半或是以下，特别是在油位低的情况下，当航行中的船舶在波涛中出现大的前后颠簸或横向摇摆时，油仓内的运载油便会剧烈晃荡。当运载油晃荡时产生的强烈推压力作用到蒸汽管上时，便有可能将蒸汽管弄伤或使其受到破坏。仅就这种“晃动”对蒸汽管造成的影响这一点来讲，单底结构的船舶具有比双底结构的船舶所受的影响极其小的优点。

为了很好地解决上述问题，本申请人作为相关技术，曾在实开平4－137998号公报中的题为“双底油轮的运载油加热装置”的实用新型中提出了一个技术方案，该技术方案的特点如下。

在双底结构的油轮中，不是象以往那样在内底的上面铺设蒸汽管道，而是在内底的上面装设一定数量的加温器，并可利用双底的结构特点将加温器收容于设在底部的凹陷部位之中。这样就可避免在船底铺设复杂的管道。该加温器作为一种热交换器，其结构是紧凑的。

本申请人曾对作为热交换器的加温器作了如图4及图5所示的那种结构的改良，从而进一步提高了热效率。图中，加热器1具有作为其本体的圆筒形壳体板2，用作为脚构件的托架3固定在船底（内底）4上。壳体板2的上下端由作为端板的顶板5及底板6加以堵塞，使其内部形成密闭空间。有数根通油管7、8以从上下方向插通的形式配置在该密闭空间的中心位置及其放射方向上，并通过与顶板5及底板6相结合而被固定住。通油管7、8的上下端都是敞开着的，所以运载油9可自由地从中流过（图中箭头9所示）。此外，在壳体板2上连接着相互串通的蒸汽输入管10和排出管11，由输入管10引进的蒸汽12在壳体板2的内部空间中与流动着运载油9的各个通油管7、8的外周面相接触，即蒸汽12通过通油管7、8与运载油9进行着热交换，在完成了对运载油9的加温工作之后从排出管11被排出。

此外，由于壳体板2的外周面整个圆周都与运载油9相接触，因此可把壳体板2本身也看做一个“通油管”。因此，如图4及图5所示，为了最大限度地提高壳体板2的外周面与运载油的接触面积，在其外周面的圆周上通过焊接（焊接处在图中用标号14表示）安装着多个以山形相连的散热片13。通过这种结构来提高对运载油9的加热效率。

但是如图4及图5所示的带散热片的加温器1还存在以下有待改进之处。如，在沿壳体板2外圆周设置的呈波状的散热片13与13的相邻接的谷底上，会使运载油9中的油渣等渣滓沉积，从而降低热效率。另外，由于要将多个散热片13通过焊接处14焊接到壳体板2的外周面上，焊接量大，需要控制焊接量以降低制造成本。等等。

本实用新型的目的在于，对本申请人在先提出的装置的相关技术，在加热效率的性能及成本方面作进一步改善，提供一种特别适于对原油等高粘度运载油加温的加温装置。

为达到上述目的，本实用新型权利要求1中的高粘度液体加温装置被设置在收容着高粘度液体的槽内，它具有能将导入的液体利用载热体进行加温的加温器，该加温器设有：呈圆筒形且其两端被顶板和底板堵塞了的、作为单机主体的壳体板；设置在壳体板内的多个液体流通管，以管轴线平行的状态被插通在顶板和底板上，槽内液体可从管端流通；将载热体引入壳体板的内部空间以使其与各个液体流通管相接触的入口部；以及将载热体从壳体板中排出的出口部。

在权利要求2中，在加温器的入口部和出口部用管道将数个加温器相互连接起来，以便使供应源供应的载热体在各个加温器中循环，从而实现对液体加温的系统化。

在权利要求3、4中，所谓高粘度液体是指：装载在油轮的油仓内的原油等运载油、废油、以及包括油轮在内的一般船舶用自航燃料油，作为载热体以蒸汽为宜。

根据权利要求1，将载热体引入壳体板内部，在多个液体流通管内流通的高粘度液体与载热体之间作热交换，将液体加温到适当温度以降低粘度，而且液体与壳体板的外周面也作接触并被加温。

根据权利要求2，将多个加温器连接起来使载热体循环，这种方式对大空间内的大量液体加温，例如当被加温的高粘性液体是装载在油轮油仓内的原油等运载油时，最为适宜和有效。

根据权利要求3、4，载热体采用蒸汽，对作为被加温的高粘度液体，即油轮油仓内装载的原油等运载油、废油以及包括油轮在内的一般船舶自航用燃料油加温到适当温度。

以下结合附图，以设置于油轮油仓之内为实施例，对本实用新型的高粘度液体加温装置加以说明，其中：

图1是本实用新型的实施例的高粘度液体加温装置的加温器沿图2中的A1－A1线的局部正剖视图。

图2是本实施例中加温器的平面图。

图3是将实施例中的多个加温器在油轮的油仓内连结起来构成加温系统的简要立体图。

图4是本申请人提出的相关技术中的加温装置沿图5中的A2－A2线的局部正剖视图。

图5是相关技术中加温器的平面图。

图1及图2是作为本实施例中加温装置主体的加温器20的局部正剖视图及其平面图。加温器20具有成形为圆筒形并构成该加温器本体的壳体板21，它被脚构件的托架22固定在船底部23上。本实用新型中所谓的高粘度液体在本实施例中是指装载于油轮油仓内成为运载油的原油或者原油加工品、废油、船舶航行自用燃料油等，加温器20被浸渍在该油仓内的运载油26（图中用箭头26表示）中。

壳体板21的上下端用顶板24及底板25作为端板加以封塞以在内部形成密闭空间。具有适度小管径的多个通油管（液体流通管）27……以各管轴线相互平行的状态沿上下方向插通在上述密闭空间内，这些通油管的上下两个管端贯通并固定在顶板24及底板25上。因此，油仓内的运载油26可经上下开口管端在各个通油管内自由地流通。将多个通油管27按带规律性的间距和排列方式安装在壳体板21内，这无疑在加温器的加工方面或是在提高作为上下端板的顶板24及底板25的强度或刚性方面都是理想的。

此外，在壳体板21上还设有与用以加热运载油26的载热体－蒸汽的供应源相接通的输入管（入口部）28以及排出管（出口部）29，经输入管28引入的蒸汽30被引至壳体板21内的多个通油管27之间的空间中。该被引入的蒸汽30与流通着运载油26的各个通油管27的外周面相接触。即；蒸汽30通过通油管27与运载油26之间进行热交换，当它完成了对运载油26的加温工作之后便经排出管29被排出。

具有上述构造的加温装置，可以如图3所示，将数个加温器20连接起来以形成有效的加温系统。大型油轮的运载油油仓是一个拥有巨大容积的空间，加温器20可相应于油仓内装载的运载油26的数量而设置必要的数量。这时，可在多个加温器20的输入管28之间及排出管29之间分别用蒸汽管（管道）31将它们相互接通，在整个系统都浸渍在过载油26中的状态下，从利用了船内锅炉设备等的蒸汽源那里依次向多个加温器20供应蒸汽并使之循环。

由数个加温器20构成的加温系统，可以在海上航行之中或是卸货前的停泊期间将运载油26加温至适当温度。通过在卸货前对运载油加温，可使因冬季或船舶通过塞冷地带时外界气温低而导致运载油26的粘度升高现象得到抑制。这样就能使运载油26的流通比较畅顺，或可利用比重差将废油与海水分开，这样在卸货时能减轻泵的负荷，使卸货工作容易进行。

从蒸汽供应源送出的蒸汽借助蒸汽管31，经过各个加热器的输入管28引入各个加热器20的壳体板21之内，壳体板21内的多个通油管27中有油仓内的运载油26在流通，该运载油26在流经各通油管27时与被引入壳体板21内的蒸汽30接触，即，通过各通油管27，使蒸汽30与运载油26之间进行着热交换，运载油26被蒸汽30加温到适当的温度。而这一过程在油仓的整个范围内反复地进行着。而且，对运载油26的加温不单是由通油管27来实行，还有壳体板21由于其外周也与运载油26相接触，所以它本身与多个通油管27一起，也对运载油26进行加温。

从以上对加温装置的构成及作用的说明可清楚地了解到，本实用新型并未采用如图4及图5所示的那种将多个散热片13焊接在壳体板2外周面上的结构，而是用壳体板21内的多个具有适度小管径的通油管27来代替散热片13的功能。因此，每个加温器20的总焊缝长度，即使包括各通油管27上下两端与顶板24及底板25的焊接，也比焊接散热片13时大大地缩短了。而且，只要在壳体板21内有限的容积中最大数量地设置通油管27，就能扩大运载油26与蒸汽30的接触面积，也能提高热效率。增加通油管27的好处还在于，能使通油管与顶板24及底板25的结合部位增多，从而使作为端板构件的顶板24及底板25对蒸汽压的刚性得到强化。

另外，在本实施例中，热载体采用了蒸汽，但如用高温热水取代也同样适用。

综上所述，本实用新型的高粘度液体加温度置可以如权利要求1那样，通过多个通油管及本体壳体板，使油轮中的运载油等高粘度液体与蒸汽作热交换，以此有效地将液体加温至适当温度，以降低其粘度。在结构方面，由于尽量减少了焊接部位，因此降低了成本。

此外，如权利要求2，将多个加温器用管道将它们相互连接起来，使载热体－蒸汽在各加温器中循环，以形成加温系统，这特别适于对如装载在油轮的运载油仓中的原油或其加工品那样大量的运载油进行加温，具有加温效率高的优点。

另外，如权利要求3、4，高粘性液体的装载于油轮油仓中的原油等运载油、废油及包括油轮在内的一般船舶自用燃料油为对象，而载热体采用蒸汽，这样可以有效地加温。

Claims (4)

1、一种设置在盛有高粘度液体的槽中的加温装置，具有能利用载热体对导入的液体进行加温的加温器，该高粘度液体加温装置的特征在于，所述加温器具有：

呈圆筒形且其两端被顶板和底板堵塞了的作为单机主体的壳体板；

设置在壳体板内的多个以管轴线平行的状态被插通在顶板和底板上并能使槽内液体从管端流通的液体流通管；

将载热体引入壳体板的内部空间以使其与各个液体流通管相接触的入口部；

将热载体从壳体板中排出的出口部。

2、如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，在加温器的入口部和出口部用管道将数个加温器连接起来，以使来自供应源的载热体在各加热器中循环以对液体加温。

3、如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所述高粘度液体是指装载于油轮油仓中的原油等运载油、废油、以及包括油轮在内的一般船舶自用燃料油。

4、如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所述载热体是蒸汽。

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