CN220726465U - 船用甲醇发动机燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用甲醇发动机燃料供给装置，包括甲醇存储罐，甲醇供给撬装单元、甲醇输送单元、收集箱、输送泵和PLC控制器，甲醇供给撬装单元包括设置在甲醇供给撬装壳体内的加压泵、调压阀、过滤器、引风机和数个两通电磁阀，甲醇输送单元包括两通电磁阀、甲醇燃料共轨管和第二手动阀，PLC控制器的信号线分别与各两通电磁阀控制端、加压泵控制端、甲醇燃料共轨管的内腔压力传感器及外腔压力传感器相连。本实用新型提高了甲醇燃料的利用率，确保船用甲醇发动机的安全运行，进一步节省甲醇燃料的使用成本，有效地规避甲醇燃料泄漏所引起的中毒风险。

Description

船用甲醇发动机燃料供给装置

技术领域

本实用新型涉及一种新能源发动机，特别涉及一种船用甲醇发动机的燃料供应装置，属于新能源发动机技术领域。

背景技术

甲醇燃料作为一种碳中和的清洁能源，其燃烧排放比石油燃烧所生成的有害物质明显降低，在船舶发动机领域的应用日益广泛。全球各大船舶发动机厂都在积极推进甲醇燃料发动机的研发，抢占船用甲醇燃料发动机市场。由于甲醇具有一定的毒性，其应用时的安全性至关重要。因此，迫切需要提供一种船用甲醇发动机燃料供给装置，解决甲醇发动机的燃料供给安全性问题，推进船舶航运低碳化发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种船用甲醇发动机燃料供给装置，除了能满足甲醇发动机安全稳定运行，还具有甲醇燃料泄漏监测和安保功能。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种船用甲醇发动机燃料供给装置，包括甲醇存储罐，甲醇供给撬装单元、甲醇输送单元、收集箱、输送泵和PLC控制器，所述甲醇供给撬装单元包括设置在甲醇供给撬装壳体内的加压泵、调压阀、过滤器、引风机和数个两通电磁阀，加压泵输入管道与甲醇存储罐相连，调压阀两端并联在加压泵输入管道与加压泵输出管道之间，加压泵输出管道顺次连接过滤器、第一两通电磁阀、第四两通电磁阀后与甲醇输送单元相连；第一两通电磁阀和第四两通电磁阀的连接点旁接第三两通电磁阀后通过甲醇输送管道通向收集箱；氮气输入A端口的氮气输送管道通过第二两通电磁阀旁接在第五两通电磁阀和第六两通电磁阀的连接点上；氮气回流B端口通过氮气输送管道与第五两通电磁阀另一端相连；甲醇供给撬装壳体两端底部分别设有向中部倾斜的壳体引流槽，所述壳体引流槽低端分别与甲醇供给撬装壳体底部中央的壳体泄漏甲醇燃料汇集端口两侧相通，壳体泄漏甲醇燃料汇集端口的第一手动阀通过泄漏管道通向收集箱；

所述甲醇输送单元包括第七两通电磁阀、甲醇燃料共轨管和第二手动阀，甲醇燃料共轨管的外管底部设有向着一端倾斜的共轨管引流槽，所述甲醇燃料共轨管一端设有泄漏甲醇燃料汇集管，共轨管引流槽的低端与泄漏甲醇燃料汇集管一端相通，泄漏甲醇燃料汇集管另一端口的第二手动阀通过泄漏管道与收集箱相通，收集箱的甲醇输送管道通过输送泵通向甲醇存储罐；送风C端口的送风管道与甲醇供给撬装单元内的引风机连接后通向甲醇燃料共轨管的外腔一端，甲醇供给撬装单元内的第六两通电磁阀另一端通过甲醇输送管道与第四两通电磁阀另一端相连后通向甲醇燃料共轨管的内腔一端，甲醇燃料共轨管的内腔另一端通过甲醇输送管道与第七两通电磁阀一端相连，第七两通电磁阀另一端与甲醇供给撬装单元内的第三两通电磁阀另一端通过甲醇输送管道相连后通向收集箱；

PLC控制器的信号线分别与各两通电磁阀控制端、加压泵控制端、甲醇燃料共轨管的内腔压力传感器及甲醇燃料共轨管的外腔压力传感器相连。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，壳体泄漏甲醇燃料汇集端口旁接第一液位计，泄漏甲醇燃料汇集管旁接第二液位计，收集箱的甲醇燃料液面高位旁接第三液位计；加压泵输出管道旁接第一压力表，甲醇燃料共轨管的外腔旁接第二压力表。

进一步的，所述加压泵的最高泵压P1＝6.5Mpa，最大流量L1＝50L/min；所述输送泵的最高泵压P2＝0.1Mpa，最大流量L2＝16L/min。

进一步的，所述壳体引流槽的倾斜角和共轨管引流槽的倾斜角均为4°～6°。

进一步的，通过引风机在甲醇燃料共轨管的外腔中建立的负压为0.5kPa。

进一步的，所述过滤器的过滤精度为0.01～0.1μm。

本实用新型采用数个两通电磁阀组合连接的型式，将甲醇燃料输送进甲醇燃料共轨管内腔中，引风机在甲醇燃料共轨管外腔中建立负压，便于吸出甲醇燃料共轨管内腔中泄漏的甲醇燃料。本实用新型还将甲醇供给撬装单元壳体下侧及甲醇燃料共轨管下侧汇集泄漏的甲醇燃料回收进收集箱，确保船用甲醇发动机的安全运行，进一步节省甲醇燃料的使用成本，提高甲醇燃料的利用率，有效地规避甲醇燃料泄漏所引起的中毒风险，便于低成本地将现有的船用柴油机改造成船用甲醇发动机。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图。

具体实施方式

下面结合附图和船用中速(300rpm≤n≤1000rpm)甲醇发动机的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例包括甲醇存储罐1，甲醇供给撬装单元2、甲醇输送单元3、收集箱4、输送泵5和PLC控制器6，甲醇供给撬装单元2包括设置在呈圆柱体状的甲醇供给撬装壳体21内的加压泵22、调压阀23、过滤器24、引风机25和数个两通电磁阀，加压泵输入管道221与甲醇存储罐1相连，调压阀23两端并联在加压泵输入管道221与加压泵输出管道222之间，通过调节调压阀23回流压力，从而实现加压泵22输出的甲醇燃料供给压力在1～5Mpa的压力可调范围内。

加压泵输出管道222顺次连接过滤器24、第一两通电磁阀261、第四两通电磁阀264与甲醇输送单元3相连，过滤器24的过滤精度为0.01～0.1μm，过滤器24用于过滤甲醇燃料中杂质，可以通过第一压力表81本地显示，若因过滤器24堵塞压力升高时，压力信号实时无线传输给PLC控制器6，PLC控制器6发出报警信号，便于维修人员及时检修。

第一两通电磁阀261和第四两通电磁阀264的连接点旁接第三两通电磁阀263后通过甲醇输送管道27通向收集箱4。氮气输入A端口281的氮气输送管道282通过第二两通电磁阀262旁接在第五两通电磁阀265和第六两通电磁阀的266连接点上，氮气回流B端口283通过氮气输送管道282与第五两通电磁阀265另一端相连。甲醇供给撬装壳体21两端底部分别设有向中部倾斜的壳体引流槽211，壳体引流槽211低端分别与甲醇供给撬装壳体21底部中央的壳体泄漏甲醇燃料汇集端口212两侧相通，壳体泄漏甲醇燃料汇集端口212的第一手动阀213通过泄漏管道214通向收集箱4。

甲醇输送单元3包括第七两通电磁阀267、甲醇燃料共轨管31和第二手动阀32，甲醇燃料共轨管31的外管311底部设有向着一端倾斜的共轨管引流槽312，甲醇燃料共轨管31一端设有泄漏甲醇燃料汇集管313，共轨管引流槽312的低端与泄漏甲醇燃料汇集管313一端相通，泄漏甲醇燃料汇集管313另一端口的第二手动阀32通过泄漏管道214与收集箱4相通，收集箱4的甲醇输送管道27通过输送泵5通向甲醇存储罐1。本实施例的壳体引流槽211和共轨管引流槽312的倾斜角均为5_°，便于泄漏的甲醇燃料汇集后流入收集箱4_。送风C端口29的送风管道291与甲醇供给撬装单元2内的引风机25连接后通向甲醇燃料共轨管31的外腔314一端，引风机25在甲醇燃料共轨管31的外腔314中建立0.5kPa的负压，便于吸出甲醇燃料共轨管31的内腔315中泄漏的甲醇燃料。

甲醇供给撬装单元2内的第六两通电磁阀266另一端通过甲醇输送管道27与第四两通电磁阀264另一端相连后通向甲醇燃料共轨管31的内腔315一端，甲醇燃料共轨管31的内腔315另一端通过甲醇输送管道27与第七两通电磁阀267一端相连，第七两通电磁阀267另一端与甲醇供给撬装单元2内的第三两通电磁阀263另一端通过甲醇输送管道27相连后通向收集箱4。

PLC控制器6的信号线61分别与各两通电磁阀控制端、加压泵22的控制端、甲醇燃料共轨管31的内腔压力传感器316及甲醇燃料共轨管31的外腔压力传感器317相连。

壳体泄漏甲醇燃料汇集端口212旁接第一液位计71，泄漏甲醇燃料汇集管313旁接第二液位计72，收集箱4的甲醇燃料液面高位旁接第三液位计73。加压泵输出管道222旁接第一压力表81，甲醇燃料共轨管31的外腔315旁接第二压力表82。第三液位计73本地显示收集箱4中回收的甲醇燃料的液位，实时无线传输给PLC控制器6。当收集箱4中甲醇燃料达到最高液位时，PLC控制器6发出报警信号，此时启动通过输送泵5，将回收的甲醇燃料传送至甲醇燃料存储罐1中。

加压泵22的最高泵压P1＝6.5Mpa，最大流量L1＝50L/min。输送泵5的最高泵压P2＝0.1Mpa，最大流量L2＝16L/min。

甲醇发动机工作时，立即启动引风机25，甲醇燃料共轨管31的外腔314保持0.5kpa的负压。

当甲醇燃料共轨管31的内腔315的甲醇燃料泄漏至外腔314时，通过第二液位计72可以本地显示，同时无线传输给PLC控制器6，PLC控制器6发出报警信号，操作人员打开第二手动阀32将泄漏的甲醇燃料收集到收集箱4中。

甲醇发动机停机时，PLC控制器6指令分别打开第二两通电磁阀262、第六两通电磁阀266、第七两通电磁阀267，外部0.2～0.3Mpa的高压氮气从氮气输入A端口281进入，依次经过第二两通电磁阀262、第六两通电磁阀266进入甲醇燃料共轨管31的内腔315，将甲醇燃料共轨管内剩余的甲醇燃料通过第七两通电磁阀267进入收集箱4中。30秒后，PLC控制器6指令再打开第二两通电磁阀264和第三两通电磁阀263，将管路中残余的甲醇燃料吹入收集箱4中，同时关闭第六两通电磁阀266，打开第五两通电磁阀电磁阀265，高压氮气通过氮气回流B端口283的相关管道回到氮气罐中，此时，两通电磁阀全部关闭。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种船用甲醇发动机燃料供给装置，其特征在于，包括甲醇存储罐，甲醇供给撬装单元、甲醇输送单元、收集箱、输送泵和PLC控制器，所述甲醇供给撬装单元包括设置在甲醇供给撬装壳体内的加压泵、调压阀、过滤器、引风机和数个两通电磁阀，加压泵输入管道与甲醇存储罐相连，调压阀两端并联在加压泵输入管道与加压泵输出管道之间，加压泵输出管道顺次连接过滤器、第一两通电磁阀、第四两通电磁阀后与甲醇输送单元相连；第一两通电磁阀和第四两通电磁阀的连接点旁接第三两通电磁阀后通过甲醇输送管道通向收集箱；氮气输入A端口的氮气输送管道通过第二两通电磁阀旁接在第五两通电磁阀和第六两通电磁阀的连接点上；氮气回流B端口通过氮气输送管道与第五两通电磁阀另一端相连；甲醇供给撬装壳体两端底部分别设有向中部倾斜的壳体引流槽，所述壳体引流槽低端分别与甲醇供给撬装壳体底部中央的壳体泄漏甲醇燃料汇集端口两侧相通，壳体泄漏甲醇燃料汇集端口的第一手动阀通过泄漏管道通向收集箱；

所述甲醇输送单元包括第七两通电磁阀、甲醇燃料共轨管和第二手动阀，甲醇燃料共轨管的外管底部设有向着一端倾斜的共轨管引流槽，所述甲醇燃料共轨管引流槽的低端设有泄漏甲醇燃料汇集管，共轨管引流槽的低端与泄漏甲醇燃料汇集管一端相通，泄漏甲醇燃料汇集管另一端的第二手动阀通过泄漏管道与收集箱相通，收集箱的甲醇输送管道通过输送泵通向甲醇存储罐；送风C端口的送风管道连接设置在甲醇供给撬装单元内的引风机后通向甲醇燃料共轨管的外腔一端，甲醇供给撬装单元内的第六两通电磁阀另一端通过甲醇输送管道与第四两通电磁阀另一端相连后通向甲醇燃料共轨管的内腔一端，甲醇燃料共轨管的内腔另一端通过甲醇输送管道与第七两通电磁阀一端相连，第七两通电磁阀另一端与甲醇供给撬装单元内的第三两通电磁阀另一端通过甲醇输送管道相连后通向收集箱；

PLC控制器的信号线分别与各两通电磁阀控制端相通、加压泵控制端、甲醇燃料共轨管的内腔压力传感器及甲醇燃料共轨管的外腔压力传感器相连。

2.如权利要求1所述的船用甲醇发动机燃料供给装置，其特征在于，壳体泄漏甲醇燃料汇集端口旁接第一液位计，泄漏甲醇燃料汇集管旁接第二液位计，收集箱的甲醇燃料液面高位旁接第三液位计；加压泵输出管道旁接第一压力表，甲醇燃料共轨管的外腔旁接第二压力表。

3.如权利要求1所述的船用甲醇发动机燃料供给装置，其特征在于，所述加压泵的最高泵压P1＝6.5Mpa，最大流量L1＝50L/min；所述输送泵的最高泵压P2＝0.1Mpa，最大流量L2＝16L/min。

4.如权利要求1所述的船用甲醇发动机燃料供给装置，其特征在于，所述壳体引流槽的倾斜角和共轨管引流槽的倾斜角均为4°～6°。

5.如权利要求1所述的船用甲醇发动机燃料供给装置，其特征在于，所述引风机在甲醇燃料共轨管的外腔中建立0.5kPa的负压。

6.如权利要求1所述的船用甲醇发动机燃料供给装置，其特征在于，所述过滤器的过滤精度为0.01～0.1μm。