GR20190200226U - Συστημα για την παραγωγη ισχυος επι ενος πλοιου - Google Patents

Συστημα για την παραγωγη ισχυος επι ενος πλοιου Download PDF

Info

Publication number
GR20190200226U
GR20190200226U GR20190200226U GR20190200226U GR20190200226U GR 20190200226 U GR20190200226 U GR 20190200226U GR 20190200226 U GR20190200226 U GR 20190200226U GR 20190200226 U GR20190200226 U GR 20190200226U GR 20190200226 U GR20190200226 U GR 20190200226U
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
exhaust gas
ammonia
flushing
engine
scrubber
Prior art date
Application number
GR20190200226U
Other languages
English (en)
Other versions
GR2003175Y (el
Inventor
Soren Molgaard
Original Assignee
Alfa Laval Corporate Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfa Laval Corporate Ab filed Critical Alfa Laval Corporate Ab
Publication of GR2003175Y publication Critical patent/GR2003175Y/el
Publication of GR20190200226U publication Critical patent/GR20190200226U/el

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0206—Non-hydrocarbon fuels, e.g. hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/02—Driving of auxiliaries from propulsion power plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/14—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406—Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Παρέχονται ένα σύστημα (1, 51) και μία μέθοδος για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου. Το οποίο σύστημα αποτελείται από έναν κινητήρα αμμωνίας (3) διευθετημένο ώστε να παράγει ένα καυσαέριο και έναν στροβιλοσυμπιεστή (5) που περιλαμβάνει έναν στρόβιλο (21) και έναν συμπιεστή (23). Ο κινητήρας αμμωνίας (3) περιλαμβάνει μία έξοδο καυσαερίων (25) και μία είσοδο καυσαερίων (27) που συνδέονται έτσι ώστε να επιτρέπουν την ανακυκλοφορία ενός πρώτου τμήματος (EG1) του καυσαερίου (EG) το οποίο παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας (3) πίσω προς τον κινητήρα αμμωνίας (3). Ο στρόβιλος (21) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) και έχει διευθετηθεί ώστε να περιστρέφεται από ένα δεύτερο τμήμα (EG2) του καυσαερίου (EG) το οποίο παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας (3). Ο συμπιεστής (23) είναι διευθετημένος ώστε να τροφοδοτείται από την περιστροφή του στροβίλου για να συμπιέσει τον αέρα, και είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) προκειμένου να τροφοδοτεί τον πεπιεσμένο αέρα στον κινητήρα αμμωνίας. Το σύστημα (3) χαρακτηρίζεται από το ότι περιλαμβάνει περαιτέρω μία συσκευή έκπλυσης (7) για την έκπλυση και την ψύξη του εν λόγω πρώτου τμήματος (EG1) του καυσαερίου (EG) με ένα ρευστό έκπλυσης (SF). Η συσκευή έκπλυσης (7) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) για να δέχεται το εν λόγω πρώτο τμήμα (EG1) του καυσαερίου (EG) από τον κινητήρα αμμωνίας (3). Περαιτέρω, η συσκευή έκπλυσης (7) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) για να τροφοδοτεί το εν λόγω πρώτο τμήμα (EG1) του καυσαερίου (EG) στον κινητήρα αμμωνίας (3) μετά τον καθαρισμό και την ψύξη αυτού.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
Σύστημα για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου.
Τεχνικό Πεδίο
Η εφεύρεση αναφέρεται σε ένα σύστημα για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου. Η εφεύρεση αναφέρεται επίσης σε μία μέθοδο για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου.
Στάθμη της Τεχνικής
Τα μεγάλα πλοία τυπικά κινούνται από ναυτιλιακούς κινητήρες οι οποίοι λειτουργούν με καύσιμα όπως το Βαρύ Αργό Πετρέλαιο ("Heavy Fuel ΟΝ" ή "HFO"), το Πετρέλαιο Εσωτερικής Καύσης ("Diesel ΟΝ" ή "DO") ή το Υγροποιημένο Φυσικό Αέριο ("Liquified Natural Gas" ή "LNG"). Αυτά τα καύσιμα είναι όλα ορυκτά καύσιμα με βάση τον άνθρακα τα οποία εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα όταν καίονται. Τα τελευταία σχέδια-φιλοδοξίες από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό ("International Maritime Organization" ή "ΙΜΟ") είναι ότι η ναυτιλιακή βιομηχανία θα πρέπει να μειώσει κατά 40% τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα μέχρι το 2030 και κατά 70% μέχρι το 2050.
Ένα εναλλακτικό καύσιμο για ναυτιλιακούς κινητήρες είναι η αμμωνία και οι υπάρχοντες ναυτιλιακοί κινητήρες που λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα μπορούν τυπικά να τροποποιηθούν σχετικά εύκολα έτσι ώστε αντ' αυτών/επιπροσθέτως να μπορούν να λειτουργήσουν με αμμωνία και καύσιμα που περιέχουν αμμωνία, όπως καύσιμα που περιέχουν ένα μείγμα από αμμωνία και ορυκτό καύσιμο.
Η αμμωνία έχει πολλά πλεονεκτήματα. Παράγεται ήδη παγκοσμίως σε βιομηχανική κλίμακα σε πολύ μεγάλες ποσότητες με ένα καθιερωμένο παγκόσμιο δίκτυο διανομής. Περαιτέρω, η παραγωγή της βασίζεται στη διεργασία Haber-Bosch η οποία μπορεί να τροφοδοτείται μόνο από ηλεκτρισμό. Επίσης, η αμμωνία μπορεί να αποθηκεύεται σε υγρή μορφή στους -33 βαθμούς C σε σύγκριση με τους -162 βαθμούς C για το LNG, πράγμα που είναι πλεονεκτικό όταν πρόκειται για μακροχρόνια αποθήκευση. Τέλος, δεν υπάρχει εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα όταν καίεται η αμμωνία πράγμα που καθιστά την αμμωνία κατάλληλο καύσιμο για την εκπλήρωση των φιλοδοξιών του ΙΜΟ.
Εντούτοις, η αμμωνία έχει επίσης μειονεκτήματα, όπου το ένα είναι ότι η πυκνότητα ενέργειάς της είναι περίπου το ήμισυ εκείνης των ορυκτών καυσίμων. Επιπλέον, όταν καίεται αμμωνία σε έναν κινητήρα θα παράγεται νιτρικό οξύ το οποίο είναι επιβλαβές για το περιβάλλον όπως επίσης και διαβρωτικό. Εντούτοις οι εκπομπές νιτρικού οξέος μπορούν να μειωθούν με τον εφοδιασμό του κινητήρα με ένα σύστημα Ανακυκλοφορίας Καυσαερίων ("Exhaust Gas Recirculation" ή "EGR") ώστε να μειώνεται η συγκέντρωση οξυγόνου στον αέρα της καύσεως, πράγμα που με τη σειρά του θα μειώνει τον σχηματισμό νιτρικού οξέος. Μία χαμηλή θερμοκρασία του ανακυκλωθέντος αερίου μειώνει τη θερμοκρασία της καύσεως στον κινητήρα και συνεπώς τον σχηματισμό νιτρικού οξέος. Συνεπώς, το προς ανακυκλοφορία καυσαέριο θα πρέπει να ψύχεται πριν οδηγηθεί στον κινητήρα.
Το έγγραφο US 9.347.366 κοινολογεί έναν κινητήρα αμμωνίας εφοδιασμένο με ένα σύστημα EGR. Το καυσαέριο προς ανακυκλοφορία ψύχεται με την έκχυση υγρής αμμωνίας εντός αυτού. Ένας τέτοιος κινητήρας μπορεί να συνδέεται με κίνδυνο διαρροής αμμωνίας. Περαιτέρω, το διαθέσιμο αποτέλεσμα ψύξης εξαρτάται από την ποσότητα αμμωνίας που εγχέεται. Η έγχυση ανεπαρκούς ποσότητας αμμωνίας μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα ανεπαρκή ψύξη του καυσαερίου προς ανακυκλοφορία.
Περίληψη
Ένας σκοπός της παρούσας εφευρέσεως είναι να παράσχει ένα σύστημα και μία μέθοδο για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου, δια μέσου ενός κινητήρα αμμωνίας και ανακυκλοφορίας καυσαερίων, που μπορεί να επιλύσει τουλάχιστον εν μέρει το προαναφερθέν πρόβλημα. Η βασική ιδέα της εφευρέσεως είναι να παράσχει μία συσκευή υγρής έκπλυσης ("υγρή πλυντρίδα") δια μέσου της οποίας διοχετεύεται το καυσαέριο προς ανακυκλοφορία για να ψυχθεί το καυσαέριο επαρκώς για την ανακυκλοφορία. Χάρη στη συσκευή έκπλυσης, μπορεί να εξασφαλισθεί επαρκής ψύξη του καυσαερίου προς κυκλοφορία. Επιπλέον, επειδή δεν απαιτείται εξοπλισμός για την έγχυση της αμμωνίας εντός του καυσαερίου προς ανακυκλοφορία, μειώνεται σε μεγάλο βαθμό ο κίνδυνος διαρροής αμμωνίας. Το σύστημα και η μέθοδος σύμφωνα με την εφεύρεση ορίζονται στις συνημμένες αξιώσεις και συζητούνται παρακάτω.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όταν καίεται αμμωνία σε έναν κινητήρα, παράγεται νιτρικό οξύ, και εφαρμόζεται ανακυκλοφορία του καυσαερίου προκειμένου να μειωθεί η ποσότητα του παραγόμενου νιτρικού οξέος. Τα καυσαέρια από την καύση τυπικά περιέχουν επίσης σωματιδιακό υλικό, όπως αιθάλη, έλαιο και βαρέα μέταλλα. Το σωματιδιακό υλικό δεν προκύπτει από την αμμωνία, αλλά λ.χ. από το έλαιο λίπανσης στον κινητήρα. Εάν το καύσιμο για τη λειτουργία του κινητήρα αμμωνίας περιέχει επίσης θείο, το καυσαέριο θα περιέχει επίσης οξείδια του θείου (SOx). Με τη διέλευση του καυσαερίου προς ανακυκλοφορία δια μέσου μίας συσκευής έκπλυσης εντός της οποίας αυτό εκπλένεται με ρευστό έκπλυσης, συλλαμβάνονται οι ρυπαντές στο καυσαέριο εντός του υγρού έκπλυσης πράγμα που μειώνει την επίπτωση του τελικά απελευθερωνόμενου καυσαερίου στο περιβάλλον.
Ένα σύστημα, σύμφωνα με την εφεύρεση, για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου, περιλαμβάνει έναν κινητήρα αμμωνίας διευθετημένο ώστε να παράγει ένα καυσαέριο. Περιλαμβάνει περαιτέρω έναν στροβιλοσυμπιεστή που περιλαμβάνει έναν στρόβιλο και έναν συμπιεστή. Ο κινητήρας αμμωνίας περιλαμβάνει μία έξοδο καυσαερίων και μία είσοδο καυσαερίων που συνδέονται, έμμεσα, έτσι ώστε να επιτρέπουν την ανακυκλοφορία ενός πρώτου τμήματος του καυσαερίου το οποίο παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας πίσω προς τον κινητήρα αμμωνίας. Ο στρόβιλος είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας και έχει διευθετηθεί ώστε να περιστρέφεται από ένα δεύτερο τμήμα του καυσαερίου το οποίο παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας. Ο συμπιεστής είναι διευθετημένος ώστε να τροφοδοτείται από την περιστροφή του στροβίλου για να συμπιέσει τον αέρα, και ο συμπιεστής είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας προκειμένου να τροφοδοτεί τον πεπιεσμένο αέρα στον κινητήρα αμμωνίας. Το σύστημα χαρακτηρίζεται από το ότι περιλαμβάνει περαιτέρω μία συσκευή έκπλυσης για την έκπλυση και την ψύξη τουλάχιστον του εν λόγω πρώτου τμήματος του καυσαερίου με ένα ρευστό έκπλυσης. Η συσκευή έκπλυσης είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας για να δέχεται τουλάχιστον το εν λόγω πρώτο τμήμα του καυσαερίου από τον κινητήρα αμμωνίας. Περαιτέρω, η συσκευή έκπλυσης είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας για να τροφοδοτεί το εν λόγω πρώτο τμήμα του καυσαερίου στον κινητήρα αμμωνίας μετά τον καθαρισμό και την ψύξη αυτού.
Με τον όρο κινητήρας αμμωνίας εννοείται ένας κινητήρας ο οποίος μπορεί να τροφοδοτείται τουλάχιστον με αμμωνία και/ή με ένα καύσιμο που περιέχει αμμωνία αλλά ενδεχομένως επίσης και με άλλα καύσιμα.
Σε όλη την έκταση του κειμένου, όταν αναφέρεται ότι κάτι είναι σε επικοινωνία με κάτι άλλο, αυτά μπορεί να είναι σε άμεση ή σε έμμεση επικοινωνία μεταξύ τους.
Το πρώτο τμήμα μπορεί να αποτελεί το 0-100% του καυσαερίου, και αυτό μπορεί να μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου. Τυπικά, το πρώτο τμήμα θα πρέπει να αποτελεί το 30-40% του καυσαερίου προκειμένου να καταστεί δυνατή η εκπλήρωση των ισχυόντων κανονισμών.
Το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου μπορεί, ή μπορεί και όχι, να περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα του καυσαερίου. Στην περίπτωση κατά την οποία το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα του καυσαερίου, η συσκευή έκπλυσης μπορεί να διευθετείται ώστε να λαμβάνει, να εκπλένει και να ψύχει το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου.
Το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου μπορεί, ή μπορεί και όχι, να εξέρχεται από τον κινητήρα αμμωνίας δια μέσου της εν λόγω εξόδου καυσαερίου.
Δεδομένου ότι τουλάχιστον το πρώτο τμήμα του καυσαερίου, το οποίο διευθετείται ώστε να ανακυκλοφορεί, τροφοδοτείται δια μέσου της συσκευής έκπλυσης, αυτό ψύχεται αποτελεσματικά επαρκώς ώστε να ανακυκλοφορεί. Περαιτέρω, αυτό εκπλένεται με το ρευστό έκπλυσης και με τον τρόπο αυτό καθαρίζεται από το σωματιδιακό υλικό και από τα οξείδια του θείου εάν το καύσιμο που παράγει το καυσαέριο συμβεί να περιέχει θείο.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συσκευών έκπλυσης. Ένας τύπος συσκευής έκπλυσης είναι η επονομαζόμενη συσκευή έκπλυσης ανοικτού βρόχου, η οποία χρησιμοποιεί θαλάσσιο νερό για την έκπλυση και την ψύξη του καυσαερίου. Το θαλάσσιο νερό στη συνέχεια τροφοδοτείται από τη θάλασσα δια μέσου της συσκευής έκπλυσης μόλις απορροφηθούν οι ρυπαντές από το καυσαέριο, και ψυχθεί το καυσαέριο, πριν εκκενωθεί πίσω στη θάλασσα. Ένας άλλος τύπος συσκευής έκπλυσης είναι η επονομαζόμενη συσκευή έκπλυσης κλειστού βρόχου, η οποία χρησιμοποιεί τροφοδοσία γλυκού νερού ή θαλάσσιου νερού, ενδεχομένως σε συνδυασμό με έναν αλκαλικό παράγοντα όπως το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), το ανθρακικό νάτριο (Na2C03) ή το οξείδιο του μαγνησίου (MgO), για την έκπλυση και την ψύξη του καυσαερίου. Σε μία τέτοια συσκευή έκπλυσης, οι ποσότητες σωματιδιακού υλικού και ενδεχομένως αλάτων στο γλυκό νερό ή θαλάσσιο νερό που κυκλοφορεί αυξάνονται σταδιακά. Συνεπώς, για να ελεγχθεί η ποιότητα του κυκλοφορούντος γλυκού νερού ή θαλάσσιου νερού, μία μικρή ποσότητα αυτού μπορεί περιστασιακά ή συνεχώς να αφαιρείται για να καθαρισθεί πριν ανακυκλοφορήσει, αποθηκευθεί επί του πλοίου ή εκκενωθεί στη θάλασσα.
Το σύστημα σύμφωνα με την εφεύρεση μπορεί να είναι τέτοιο ώστε να διευθετείται μία είσοδος ρευστού έκπλυσης της συσκευής έκπλυσης σε επικοινωνία με μία έξοδο ρευστού έκπλυσης της συσκευής έκπλυσης. Κατ' αυτόν τον τρόπο, μπορεί να ενεργοποιηθεί η ανακυκλοφορία του ρευστού έκπλυσης, δηλαδή μίας συσκευής έκπλυσης κλειστού βρόχου. Οι συσκευές έκπλυσης κλειστού βρόχου, ιδιαίτερα οι συσκευές έκπλυσης κλειστού βρόχου με γλυκό νερό, μπορεί να είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για συστήματα που έχουν λειτουργία EGR, επειδή το ρευστό έκπλυσης δεν θα περιέχει χλωρίδια από το θαλάσσιο νερό τα οποία θα μπορούσαν να προκαλέσουν διάβρωση στις συνιστώσες του υπόλοιπου συστήματος.
Το σύστημα μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει μία δεξαμενή κυκλοφορίας, η οποία δεξαμενή κυκλοφορίας είναι σε επικοινωνία με τη συσκευή έκπλυσης, λ.χ. με την εν λόγω έξοδο ρευστού έκπλυσης αυτής, για να δέχεται το ρευστό έκπλυσης από τη συσκευή έκπλυσης μετά την έκπλυση και την ψύξη του πρώτου τμήματος του καυσαερίου και η οποία δεξαμενή κυκλοφορίας είναι σε επικοινωνία με τη συσκευή έκπλυσης, λ.χ. με την εν λόγω είσοδο ρευστού έκπλυσης αυτής, για τροφοδοσία του ρευστού έκπλυσης στη συσκευή έκπλυσης.
Το σύστημα μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει έναν εναλλάκτη θερμότητας διευθετημένο κατάντη της εξόδου ρευστού έκπλυσης και ανάντη της εισόδου ρευστού έκπλυσης. Κατ' αυτόν τον τρόπο, το ρευστό έκπλυσης μπορεί να ψύχεται κατά την ανακυκλοφορία, δηλαδή μετά τη διέλευση δια μέσου της συσκευής έκπλυσης και πριν από μία άλλη διέλευση δια μέσου της συσκευής έκπλυσης, έτσι ώστε να επιτρέπεται επαρκής ψύξη του πρώτου τμήματος του καυσαερίου. Είναι δυνατά διάφορα μέσα ψύξης του εναλλάκτη θερμότητας, για παράδειγμα θαλάσσιο νερό.
Το σύστημα μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει μία μονάδα καθαρισμού νερού. Η μονάδα καθαρισμού νερού μπορεί να διευθετείται σε επικοινωνία με τη συσκευή έκπλυσης, ενδεχομένως με τη δεξαμενή κυκλοφορίας εάν υπάρχει, για την υποδοχή του ρευστού έκπλυσης μετά την έκπλυση και την ψύξη του πρώτου τμήματος του καυσαερίου, και τον διαχωρισμό του σε πρώτο και δεύτερο κλάσμα. Το δεύτερο κλάσμα είναι περισσότερο μολυσμένο από το πρώτο κλάσμα. Το πρώτο κλάσμα θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί ξανά στη συσκευή έκπλυσης, άμεσα ή έμμεσα, για παράδειγμα δια μέσου της δεξαμενής κυκλοφορίας εάν υπάρχει, ή να τροφοδοτείται σε μία δεξαμενή αποθήκευσης ή να εκκενώνεται στη θάλασσα πράγμα που θα μπορούσε να απαιτεί την αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης. Κατ' αυτόν τον τρόπο, το ρευστό έκπλυσης στο σύστημα μπορεί να διατηρείται επαρκώς καθαρό για τη σωστή λειτουργία της συσκευής έκπλυσης.
Η μονάδα καθαρισμού νερού μπορεί να περιλαμβάνει έναν φυγοκεντρικό διαχωριστή, όπως έναν διαχωριστή υψηλής ταχύτητας, μία συσκευή απόχυσης, ή έναν συνδυασμό αυτών, και/ή ένα φίλτρο μεμβράνης.
Σύμφωνα με μία υλοποίηση, η συσκευή έκπλυσης διευθετείται κατάντη του στροβίλου, και το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα του καυσαερίου. Κατ' αυτόν τον τρόπο, το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου, συμπεριλαμβανομένου του πρώτου τμήματος του καυσαερίου, μπορεί να τροφοδοτείται δια μέσου του στροβίλου πριν τουλάχιστον το πρώτο τμήμα του καυσαερίου καθαρισθεί και ψυχθεί από τη συσκευή έκπλυσης και το πρώτο τμήμα του καυσαερίου καθώς αυτό ανακυκλώνεται προς τον κινητήρα αμμωνίας. Αυτή η υλοποίηση επιτρέπει την επονομαζόμενη EGR χαμηλής πίεσης. Ένα πλεονέκτημα της EGR χαμηλής πίεσης είναι ότι οι υπάρχουσες υγρές πλυντρίδες μπορεί να τροποποιηθούν σχετικά εύκολα έτσι ώστε να λειτουργούν σε ένα σύστημα του τύπου EGR χαμηλής πίεσης.
Στην περίπτωση της παραπάνω υλοποίησης, ένα τρίτο τμήμα του καυσαερίου, το οποίο είναι το δεύτερο τμήμα πλην το πρώτο τμήμα, μπορεί να εκκενώνεται μετά από τη διέλευση από τον στρόβιλο, δηλαδή χωρίς να διέλθει από τη συσκευή έκπλυσης. Εναλλακτικά, η συσκευή έκπλυσης μπορεί να διευθετείται ώστε να δέχεται, και να εκπλένει και να ψύχει με το ρευστό έκπλυσης, το εν λόγω δεύτερο τμήμα του καυσαερίου, το οποίο περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα του καυσαερίου, δηλαδή επίσης το τρίτο τμήμα του καυσαερίου. Το εάν το τρίτο τμήμα του καυσαερίου διοχετεύεται δια μέσου της συσκευής έκπλυσης ή όχι μπορεί να εξαρτάται λ.χ. από το ποίο καύσιμο χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του κινητήρα αμμωνίας. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται ως καύσιμο ένα μείγμα HFO και αμμωνίας, το τρίτο τμήμα του καυσαερίου μπορεί να διοχετεύεται δια μέσου της συσκευής έκπλυσης. Εντούτοις, εάν χρησιμοποιείται ως καύσιμο ένα μείγμα από DO και αμμωνία, το τρίτο τμήμα του καυσαερίου μπορεί να μην διοχετεύεται δια μέσου της συσκευής έκπλυσης.
Εναλλακτικά στην παραπάνω υλοποίηση, το πρώτο τμήμα του καυσαερίου μπορεί να είναι χωριστό από το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου και μπορεί η συσκευή έκπλυσης αντ' αυτού να διευθετείται ανάντη του στροβίλου, αφού έχει διαχωρισθεί το πρώτο τμήμα του καυσαερίου από το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου. Κατ' αυτόν τον τρόπο, μόνο το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου μπορεί να τροφοδοτείται δια μέσου του στροβίλου ενώ μόνο το πρώτο τμήμα του καυσαερίου καθαρίζεται και ψύχεται από τη συσκευή έκπλυσης και ανακυκλοφορεί προς τον κινητήρα αμμωνίας. Αυτή η υλοποίηση επιτρέπει την επονομαζόμενη EGR υψηλής πίεσης. Ένα πλεονέκτημα της EGR υψηλής πίεσης είναι ότι το σωματιδιακό υλικό, και τα οξείδια του θείου εάν αυτά υπάρχουν στο καυσαέριο, μπορεί να παρεμποδίζονται να διαβρώσουν ή να αποφράξουν κάποιες από τις συνιστώσες του συστήματος, πράγμα που θα συζητηθεί περαιτέρω παρακάτω.
Το σύστημα μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει έναν ανεμιστήρα, ή ανεμιστήρα EGR, διευθετημένο προκειμένου να αναρροφά το πρώτο τμήμα του καυσαερίου δια μέσου της συσκευής έκπλυσης και εντός του κινητήρα αμμωνίας. Δια μέσου του ανεμιστήρα η πίεση του καυσαερίου προς ανακυκλοφορία μπορεί να αυξάνεται, και μπορεί να ελέγχεται η ροή του καυσαερίου προς ανακυκλοφορία. Ο ανεμιστήρας θα μπορούσε να διευθετείται σε διαφορετικές θέσεις στο σύστημα, για παράδειγμα ανάλογα με το καύσιμο που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του κινητήρα αμμωνίας. Για παράδειγμα, εάν το καύσιμο είναι ένα σχετικά ακάθαρτο καύσιμο, ο ανεμιστήρας μπορεί να διευθετείται πριν ή ανάντη της συσκευής έκπλυσης ούτως ώστε να τροφοδοτείται το καυσαέριο δια μέσου του ανεμιστήρα πριν αυτό ψυχθεί στη συσκευή έκπλυσης. Κατ' αυτόν τον τρόπο, οι εναποθέσεις σωματιδιακού υλικού εντός του ανεμιστήρα μπορεί να ελαχιστοποιούνται. Από την άλλη πλευρά, εάν το καύσιμο είναι ένα σχετικά καθαρό καύσιμο, ο ανεμιστήρας μπορεί να διευθετείται μετά τη συσκευή έκπλυσης ή κατάντη αυτής ούτως ώστε να τροφοδοτείται το καυσαέριο δια μέσου του ανεμιστήρα αφού ψυχθεί στη συσκευή έκπλυσης. Ένας τέτοιος κατάντη ανεμιστήρας μπορεί να χειρίζεται μεγαλύτερη ροή καυσαερίου από έναν ανάντη ανεμιστήρα επειδή το διοχετευόμενο καυσαέριο είναι ψυχρότερο και συνεπώς απαιτεί μικρότερο όγκο. Επιπλέον, ένας τέτοιος κατάντη ανεμιστήρας μπορεί να είναι λιγότερο "περίπλοκος" από έναν ανάντη ανεμιστήρα επειδή οι συνιστώσες του υποβάλλονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Μία μέθοδος, σύμφωνα με την εφεύρεση, για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου, περιλαμβάνει τη λειτουργία ενός κινητήρα αμμωνίας δια της οποίας παράγεται ένα καυσαέριο και την ανακυκλοφορία ενός πρώτου τμήματος του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας πίσω στον κινητήρα αμμωνίας. Η μέθοδος περαιτέρω περιλαμβάνει την τροφοδοσία ενός δεύτερου τμήματος του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας σε έναν στρόβιλο ενός στροβιλοσυμπιεστή για την περιστροφή του, την παροχή ισχύος από την περιστροφή του στροβίλου σε έναν συμπιεστή του στροβιλοσυμπιεστή προκειμένου να συμπιεσθεί ο αέρας, και την τροφοδοσία του πεπιεσμένου αέρα στον κινητήρα αμμωνίας. Η μέθοδος χαρακτηρίζεται από το ότι περιλαμβάνει περαιτέρω την τροφοδοσία του πρώτου τμήματος του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας σε μία συσκευή έκπλυσης, την έκπλυση και την ψύξη, με ένα ρευστό έκπλυσης, του πρώτου τμήματος του καυσαερίου στη συσκευή έκπλυσης, και την ανακυκλοφορία, μετά την έκπλυση και την ψύξη, του πρώτου τμήματος του καυσαερίου από τη συσκευή έκπλυσης προς τον κινητήρα αμμωνίας. Συνεπώς, σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση, η ανακυκλοφορία του πρώτου τμήματος του καυσαερίου γίνεται αφού αυτό εκπλυθεί και ψυχθεί από τη συσκευή έκπλυσης.
Μία είσοδος ρευστού έκπλυσης της συσκευής έκπλυσης μπορεί να διευθετείται σε επικοινωνία με μία έξοδο ρευστού έκπλυσης της συσκευής έκπλυσης, και η μέθοδος μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει την ανακυκλοφορία του ρευστού έκπλυσης δια μέσου της συσκευής έκπλυσης.
Η μέθοδος μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει την ψύξη, σε έναν εναλλάκτη θερμότητας, του ρευστού έκπλυσης κατάντη της εξόδου ρευστού έκπλυσης και ανάντη της εισόδου ρευστού έκπλυσης.
Η μέθοδος μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει την τροφοδοσία ενός τμήματος του ρευστού έκπλυσης, μετά τη χρησιμοποίηση αυτού για την έκπλυση και την ψύξη του πρώτου τμήματος του καυσαερίου, από τη συσκευή έκπλυσης προς μία μονάδα καθαρισμού νερού, και τον διαχωρισμό, στη μονάδα καθαρισμού νερού, του εν λόγω τμήματος του ρευστού έκπλυσης σε ένα πρώτο και ένα δεύτερο κλάσμα, το οποίο δεύτερο κλάσμα είναι πιο μολυσμένο από το πρώτο κλάσμα.
Το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας μπορεί να περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας. Περαιτέρω, η μέθοδος μπορεί να περιλαμβάνει περαιτέρω την τροφοδοσία του δεύτερου τμήματος του καυσαερίου στον στρόβιλο πριν από την τροφοδοσία του πρώτου τμήματος του καυσαερίου στη συσκευή έκπλυσης. Το πλήρες δεύτερο τμήμα του καυσαερίου, και όχι μόνο το πρώτο τμήμα, μπορεί να λαμβάνεται, να εκπλένεται και να ψύχεται από τη συσκευή έκπλυσης ή μπορεί να μην λαμβάνεται, εκπλένεται και ψύχεται από τη συσκευή έκπλυσης.
Εναλλακτικά, το πρώτο τμήμα του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας μπορεί να είναι χωριστό από το δεύτερο τμήμα του καυσαερίου που παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας. Περαιτέρω, η μέθοδος μπορεί να περιλαμβάνει τον διαχωρισμό των τμημάτων πρώτου και δεύτερου του καυσαερίου μεταξύ τους πριν από την τροφοδοσία του πρώτου τμήματος στη συσκευή έκπλυσης και του δεύτερου τμήματος στον στρόβιλο.
Τα παραπάνω συζητηθέντα πλεονεκτήματα των διαφόρων υλοποιήσεων του συστήματος σύμφωνα με τη εφεύρεση υπάρχουν επίσης για τις αντίστοιχες διαφορετικές υλοποιήσεις της μεθόδου σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση.
Άλλοι ακόμη στόχοι, χαρακτηριστικά, όψεις και πλεονεκτήματα της εφεύρεσης θα διαφανούν από την ακόλουθη λεπτομερή περιγραφή όπως επίσης και από τα σχέδια.
Σύντομη περιγραφή των σχεδίων
Η εφεύρεση θα περιγράφει τώρα λεπτομερέστερα με αναφορά στα συνημμένα σχηματικά σχέδια, στα οποία
το Σχήμα 1 είναι ένα διάγραμμα συνιστωσών που απεικονίζει σχηματικά ένα σύστημα για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου,
το Σχήμα 2 είναι ένα διάγραμμα ροής που απεικονίζει μία μέθοδο για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου μέσω ενός συστήματος σύμφωνα με το Σχήμα 1 ,
το Σχήμα 3 είναι ένα διάγραμμα συνιστωσών που απεικονίζει σχηματικά ένα εναλλακτικό σύστημα για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου, και το Σχήμα 4 είναι ένα διάγραμμα ροής που απεικονίζει μία μέθοδο για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου μέσω ενός συστήματος σύμφωνα με το Σχήμα 3.
Λεπτομερής περιγραφή
Το Σχήμα 1 απεικονίζει ένα σύστημα για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου (που δεν έχει απεικονισθεί). Αυτό περιλαμβάνει έναν κινητήρα 3, έναν στροβιλοσυμπιεστή 5, μία συσκευή έκπλυσης 7, μία δεξαμενή κυκλοφορίας 9, έναν εναλλάκτη θερμότητας με πλάκες 11, μία μονάδα καθαρισμού νερού 13 υπό τη μορφή διαχωριστή υψηλής ταχύτητας, μία δεξαμενή ιλύος 15, μία μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών 17, έναν ανεμιστήρα EGR 18 και έναν ψύκτη αέρος 19. Με τη σειρά του, ο στροβιλοσυμπιεστής 5 περιλαμβάνει έναν στρόβιλο 21 και έναν συμπιεστή 23, ο κινητήρας 3 περιλαμβάνει μία έξοδο καυσαερίων 25 και μία είσοδο καυσαερίων 27, και η συσκευή έκπλυσης 7 περιλαμβάνει μία είσοδο ρευστού έκπλυσης 29 και μία έξοδο ρευστού έκπλυσης 31. Η συσκευή έκπλυσης 7 βασίζεται είτε σε ακανόνιστο είτε σε δομημένο πληρωτικό υλικό, σε ψεκαστήρες, δίσκους ή έναν συνδυασμό αυτών. Λειτουργεί με συμβατικό τρόπο που δεν περιγράφεται περαιτέρω στην παρούσα.
Το Σχήμα 2 απεικονίζει μία μέθοδο για την παραγωγή ισχύος μέσω του συστήματος 1. Ο κινητήρας 3 τροφοδοτείται από ένα μείγμα FIFO και αμμωνίας, δηλαδή είναι ένας κινητήρας αμμωνίας, και παράγει καυσαέριο EG (Βήμα Α). Όπως θα συζητηθεί περαιτέρω παρακάτω, το σύστημα 1 διευθετείται ώστε να ανακυκλοφορεί ένα πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου EG προς τον κινητήρα 3 προκειμένου να μειωθούν οι εκπομπές νιτρικού οξέος. Ένα δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου EG, το οποίο ενταύθα είναι όλο το καυσαέριο και συνεπώς περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου, τροφοδοτείται από τον κινητήρα 3 προς τον στρόβιλο 21 προκειμένου να τον περιστρέφει (Βήμα Β). Η περιστροφή του στροβίλου 21 χρησιμοποιείται ως ισχύς για τον συμπιεστή 23 προκειμένου να θέσει υπό πίεση και να συμπιέσει τον αέρα που λαμβάνεται από το εξωτερικό (Βήμα C). Ο συμπιεσμένος, πεπιεσμένος αέρας ψύχεται από τον ψύκτη αέρος 19 (Βήμα D) πριν τροφοδοτηθεί εντός του κινητήρα 3 (Βήμα Ε). Όταν το καυσαέριο έχει διέλθει από τον στρόβιλο 21 τροφοδοτείται, δια μέσου του ανεμιστήρα EGR 18, στη συσκευή έκπλυσης 7 (Βήμα F). Εντός της συσκευής έκπλυσης 7, το καυσαέριο, το οποίο εξακολουθεί να είναι όλο το καυσαέριο, εκπλένεται και ψύχεται με το ρευστό έκπλυσης SF (Βήμα G) υπό τη μορφή γλυκού νερού που περιέχει έναν αλκαλικό παράγοντα όπως υδροξείδιο του νατρίου (NaOFI). Το ρευστό έκπλυσης SF τροφοδοτείται από τη δεξαμενή κυκλοφορίας 9, μέσω του εναλλάκτη θερμότητας 11 , προς τη συσκευή έκπλυσης 7 δια μέσου της εισόδου ρευστού έκπλυσης 29 αυτής. Εντός της συσκευής έκπλυσης 17 το ρευστό έκπλυσης SF ψύχει το καυσαέριο και απορροφά τους ρυπαντές από αυτό προκειμένου να το καθαρίσει οπότε το ρευστό έκπλύσης SF τροφοδοτείται δια μέσου της εξόδου 31 ρευστού έκπλυσης πίσω προς τη δεξαμενή κυκλοφορίας 9. Συνεπώς, η είσοδος 29 του ρευστού έκπλυσης επικοινωνεί έμμεσα, δηλαδή μέσω της δεξαμενής κυκλοφορίας 9 και του εναλλάκτη θερμότητας 11 , με την έξοδο 31 του ρευστού έκπλυσης οπότε κατ' αυτόν τον τρόπο το ρευστό έκπλυσης SF ανακυκλοφορεί δια μέσου της συσκευής έκπλυσης 7 (Βήμα FI). Κατά την ανακυκλοφορία, το ρευστό έκπλυσης SF ψύχεται από τον εναλλάκτη θερμότητας 11 (Βήμα I) έτσι ώστε να επιτραπεί η επαρκής ψύξη του καυσαερίου μέσα στη συσκευή έκπλυσης 7. Χρησιμοποιείται θαλάσσιο νερό ως ψυκτικό μέσον στον εναλλάκτη θερμότητας.
Όταν το ρευστό έκττλυσης SF ανακυκλοφορεί μέσω της συσκευής έκπλυσης 7 αυτό ρυπαίνεται όλο και περισσότερο. Για να εξασφαλισθεί μία αποτελεσματική λειτουργία της συσκευής έκπλυσης 7, το ρευστό έκπλυσης πρέπει να μην ρυπανθεί πολύ. Συνεπώς, ένα τμήμα του ρευστού έκπλυσης SF αντλείται συνεχώς από τη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 προς τη μονάδα καθαρισμού νερού 13 (Βήμα J) για να καθαρισθεί. Προκειμένου να εξασφαλισθεί επαρκής ποσότητα ρευστού έκπλυσης στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 μπορεί να απαιτηθεί να συμπληρωθεί με ρευστό έκπλυσης προκειμένου να αναπληρωθεί το αφαιρούμενο με άντληση ρευστό έκπλυσης. Όταν το ρευστό έκπλυσης ψύχει το καυσαέριο, μπορεί να συμπυκνώνεται υδρατμός στο καυσαέριο πράγμα που μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα μία αυτόματη, συνεχή αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης, και ενδεχομένως επίσης μία περίσσεια ποσότητας ρευστού έκπλυσης απαιτούσα απομάστευση του ρευστού έκπλυσης προς τη μονάδα καθαρισμού νερού 13. Περαιτέρω, η αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης θα μπορούσε να συνεπάγεται προσθήκη καθαρού γλυκού νερού από το εξωτερικό του συστήματος 1. Επιπλέον, μπορεί να λαμβάνει χώρα "εσωτερική" αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης με επαναφορά του ρευστού έκπλυσης στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 μετά τον καθαρισμό, όπως θα περιγράφει περαιτέρω παρακάτω.
Η μονάδα καθαρισμού νερού 13 διαχωρίζει το εν λόγω τμήμα του ρευστού έκπλυσης SF σε πρώτο και δεύτερο κλάσμα (Βήμα Κ). Το δεύτερο κλάσμα, το οποίο είναι πιο μολυσμένο από το πρώτο κλάσμα, τροφοδοτείται στη δεξαμενή ιλύος 15 (Βήμα L). Το πρώτο κλάσμα ανατροφοδοτείται στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9, πράγμα που έχει ως αποτέλεσμα μία "εσωτερική" αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης, ή σε μία δεξαμενή αποθήκευσης (που δεν έχει απεικονισθεί) ή εκκενώνεται (Βήμα Μ).
Μία χημική ουσία, που περιέχει τον αλκαλικό παράγοντα, ενταύθα NaOH, για τη ρύθμιση του pH του ρευστού έκπλυσης στο 6,5 , τροφοδοτείται, δια της μονάδας δοσιμετρικής προσθήκης χημικών 17, προς το ρευστό έκπλυσης SF στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 (Βήμα Ν).
Αφού το καθαρισθέν και ψυχθέν καυσαέριο εξέλθει από τη συσκευή έκπλύσης 7 το πρώτο τμήμα EG1 αυτού τροφοδοτείται στον συμπιεστή 23 για να τεθεί υπό πίεση και να συμπιεσθεί (Βήμα Ο) πριν τροφοδοτηθεί στον ψύκτη 19 για να ψυχθεί (Βήμα Ρ). Περαιτέρω, το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου ανατροφοδοτείται ή ανακυκλοφορεί προς τον κινητήρα 3 (Βήμα Q). Συνεπώς, η έξοδος 25 καυσαερίου επικοινωνεί έμμεσα, δηλαδή μέσω του στροβίλου 21 , της συσκευής έκπλυσης 7, του συμπιεστή 23 και του ψύκτη 19, με την είσοδο 27 καυσαερίου ώστε να επιτραπεί η ανακυκλοφορία του καυσαερίου. Η συμπίεση, ψύξη, και τροφοδοσία στον κινητήρα του πρώτου τμήματος EG1 του καυσαερίου (Βήματα Ο, Ρ και Q) αφ' ενός, και η λήψη αέρα από το εξωτερικό (Βήματα C, D και Ε) αφ' ετέρου, εκτελείται ταυτόχρονα, δηλαδή επί του μείγματος του εξωτερικού αέρα και του πρώτου τμήματος του καυσαερίου. Ταυτόχρονα, ένα τρίτο τμήμα EG3 του καυσαερίου, το οποίο είναι το δεύτερο τμήμα EG2 πλην το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου, εκκενώνεται από το σύστημα (Βήμα R).
Στο παραπάνω σύστημα 1 , το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου είναι όλο το καυσαέριο, δηλαδή το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου. Συνεπώς, όλο το καυσαέριο χρησιμοποιείται για να περιστρέφει τον στρόβιλο 21 και όλο το καυσαέριο καθαρίζεται και ψύχεται από τη συσκευή έκπλυσης 7. Μετά τη συσκευή έκπλυσης 7 το δεύτερο τμήμα EG2, δηλαδή όλο, το καυσαέριο διαιρείται στο πρώτο και στο τρίτο τμήμα EG1 και EG3. Το πρώτο τμήμα EG1 ανακυκλοφορεί προς τον κινητήρα 3 ενώ το τρίτο τμήμα EG3 εκκενώνεται από το σύστημα 1. Κατά συνέπεια, το σύστημα 1 είναι του επονομαζόμενου τύπου χαμηλής πίεσης. Ένα μειονέκτημα των συστημάτων χαμηλής πίεσης μπορεί να είναι ότι το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου, και ιδιαίτερα οι ρυπαντές που περιέχονται σ' αυτό, τροφοδοτείται δια μέσου του ψύκτη 19 πράγμα που μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα διάβρωση, και εναποθέσεις, στον ψύκτη.
Σύμφωνα με μία εναλλακτική υλοποίηση θα μπορούσε η συσκευή έκπλύσης 7 να διευθετηθεί ώστε να ψύχει και να εκπλένει μόνο το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου, ειδικά εάν ο κινητήρας αμμωνίας 3 τροφοδοτείται με ένα καθαρότερο καύσιμο, όπως καθαρή αμμωνία ή ένα μείγμα αμμωνίας και DO. Τότε, το δεύτερο τμήμα EG2, δηλαδή όλο, το καυσαέριο θα μπορούσε να διαιρείται σε πρώτο και τρίτο τμήμα EG1 και EG3 μετά τον στρόβιλο 21 αλλά πριν από τη συσκευή έκπλυσης 7, κατόπιν του οποίου θα μπορούσε το τρίτο τμήμα EG3 να εκκενώνεται από το σύστημα.
Το Σχήμα 3 απεικονίζει ένα άλλο σύστημα 51 για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου (που δεν έχει απεικονισθεί). Αυτό περιλαμβάνει έναν κινητήρα 3, έναν στροβιλοσυμπιεστή 5, μία συσκευή έκπλυσης 7, μία δεξαμενή κυκλοφορίας 9, έναν εναλλάκτη θερμότητας με πλάκες 11, μία μονάδα καθαρισμού νερού 13 υπό τη μορφή διαχωριστή υψηλής ταχύτητας, μία δεξαμενή ιλύος 15, μία μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών 17 και έναν ψύκτη αέρος 19. Με τη σειρά του, ο στροβιλοσυμπιεστής 5 περιλαμβάνει έναν στρόβιλο 21 και έναν συμπιεστή 23, ο κινητήρας 3 περιλαμβάνει μία έξοδο καυσαερίων 25 και μία είσοδο καυσαερίων 27, και η συσκευή έκπλυσης 7 περιλαμβάνει μία είσοδο ρευστού έκπλυσης 29 και μία έξοδο ρευστού έκπλυσης 31. Όπως στην παραπάνω συσκευή έκπλυσης, αυτή η συσκευή έκπλυσης 7 βασίζεται είτε σε ακανόνιστο είτε σε δομημένο πληρωτικό υλικό, σε ψεκαστήρες, δίσκους ή έναν συνδυασμό αυτών. Λειτουργεί με συμβατικό τρόπο που δεν περιγράφεται περαιτέρω στην παρούσα. Το Σχήμα 4 απεικονίζει μία μέθοδο για την παραγωγή ισχύος μέσω του συστήματος 51. Ο κινητήρας 3 τροφοδοτείται από ένα μείγμα HFO και αμμωνίας, δηλαδή είναι ένας κινητήρας αμμωνίας, και παράγει καυσαέριο EG (Βήμα Α). Όπως θα συζητηθεί περαιτέρω παρακάτω, το σύστημα 51 διευθετείται ώστε να ανακυκλοφορεί ένα πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου EG προς τον κινητήρα 3 προκειμένου να μειωθούν οι εκπομπές νιτρικού οξέος. Κατάντη του κινητήρα 3 το καυσαέριο EG διαιρείται στο πρώτο τμήμα EG1 και ένα δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου. Συνεπώς, ενταύθα, το πρώτο και το δεύτερο τμήμα EG1 και EG2 είναι χωριστά τμήματα του καυσαερίου EG. Το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου EG τροφοδοτείται από τον κινητήρα 3 προς τον στρόβιλο 21 προκειμένου να τον περιστρέφει (Βήμα Β). Η περιστροφή του στροβίλου 21 χρησιμοποιείται ως ισχύς για τον συμπιεστή 23 προκειμένου να θέσει υπό πίεση και να συμπιέσει τον αέρα που λαμβάνεται από το εξωτερικό (Βήμα C). Ο συμπιεσμένος, πεπιεσμένος αέρας ψύχεται από τον ψύκτη αέρος 19 (Βήμα D) πριν τροφοδοτηθεί εντός του κινητήρα 3 (Βήμα Ε). Το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου EG τροφοδοτείται στη συσκευή έκπλυσης 7 (Βήμα F). Εντός της συσκευής έκπλυσης 7, το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου εκπλένεται και ψύχεται με το ρευστό έκπλυσης SF (Βήμα G) υπό τη μορφή γλυκού νερού που περιέχει έναν αλκαλικό παράγοντα όπως υδροξείδιο του νατρίου (NaOFI). Το ρευστό έκπλυσης SF τροφοδοτείται από τη δεξαμενή κυκλοφορίας 9, μέσω του εναλλάκτη θερμότητας 11 , προς τη συσκευή έκπλυσης 7 δια μέσου της εισόδου ρευστού έκπλυσης 29 αυτής. Εντός της συσκευής έκπλυσης 17 το ρευστό έκπλυσης SF ψύχει το καυσαέριο και απορροφά τους ρυπαντές από αυτό προκειμένου να το καθαρίσει οπότε το ρευστό έκπλυσης SF τροφοδοτείται δια μέσου της εξόδου 31 ρευστού έκπλυσης πίσω προς τη δεξαμενή κυκλοφορίας 9. Συνεπώς, η είσοδος 29 του ρευστού έκπλυσης επικοινωνεί έμμεσα, δηλαδή μέσω της δεξαμενής κυκλοφορίας 9 και του εναλλάκτη θερμότητας 11 , με την έξοδο 31 του ρευστού έκπλυσης οπότε κατ' αυτόν τον τρόπο το ρευστό έκπλυσης SF ανακυκλοφορεί δια μέσου της συσκευής έκπλυσης 7 (Βήμα FI). Κατά την ανακυκλοφορία, το ρευστό έκπλυσης SF ψύχεται από τον εναλλάκτη θερμότητας 11 (Βήμα I) έτσι ώστε να επιτραπεί η επαρκής ψύξη του καυσαερίου μέσα στη συσκευή έκπλυσης 7.
Όταν το ρευστό έκπλυσης SF ανακυκλοφορεί μέσω της συσκευής έκπλυσης 7 αυτό ρυπαίνεται όλο και περισσότερο. Για να εξασφαλισθεί μία αποτελεσματική λειτουργία της συσκευής έκπλυσης 7, το ρευστό έκπλυσης πρέπει να μην ρυπανθεί πολύ. Συνεπώς, ένα τμήμα του ρευστού έκπλυσης SF αντλείται συνεχώς από τη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 προς τη μονάδα καθαρισμού νερού 13 (Βήμα J) για να καθαρισθεί. Προκειμένου να εξασφαλισθεί επαρκής ποσότητα ρευστού έκπλυσης στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 μπορεί να απαιτηθεί να συμπληρωθεί με ρευστό έκπλυσης προκειμένου να αναπληρωθεί το αφαιρούμενο με άντληση ρευστό έκπλυσης. Όταν το ρευστό έκπλυσης ψύχει το καυσαέριο, μπορεί να συμπυκνώνεται υδρατμός στο καυσαέριο πράγμα που μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα μία αυτόματη, συνεχή αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης, και ενδεχομένως επίσης μία περίσσεια ποσότητας ρευστού έκπλυσης απαιτούσα απομάστευση του ρευστού έκπλυσης προς τη μονάδα καθαρισμού νερού 13. Περαιτέρω, η αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης θα μπορούσε να συνεπάγεται προσθήκη καθαρού γλυκού νερού από το εξωτερικό του συστήματος 1. Επιπλέον, μπορεί να λαμβάνει χώρα "εσωτερική" αναπλήρωση του ρευστού έκττλυσης με επαναφορά του ρευστού έκπλυσης στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 μετά τον καθαρισμό, όπως θα περιγράφει περαιτέρω παρακάτω.
Η μονάδα καθαρισμού νερού 13 διαχωρίζει το εν λόγω τμήμα του ρευστού έκπλυσης SF σε πρώτο και δεύτερο κλάσμα (Βήμα Κ). Το δεύτερο κλάσμα, το οποίο είναι πιο μολυσμένο από το πρώτο κλάσμα, τροφοδοτείται στη δεξαμενή ιλύος 15 (Βήμα L). Το πρώτο κλάσμα ανατροφοδοτείται στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9, πράγμα που έχει ως αποτέλεσμα μία "εσωτερική" αναπλήρωση του ρευστού έκπλυσης, ή σε μία δεξαμενή αποθήκευσης (που δεν έχει απεικονισθεί) ή εκκενώνεται (Βήμα Μ).
Μία χημική ουσία, που περιέχει τον αλκαλικό παράγοντα, ενταύθα NaOH, για τη ρύθμιση του pH του ρευστού έκπλυσης στο 6,5 , τροφοδοτείται, δια της μονάδας δοσιμετρικής προσθήκης χημικών 17, προς το ρευστό έκπλυσης SF στη δεξαμενή κυκλοφορίας 9 (Βήμα Ν).
Αφού το καθαρισθέν και ψυχθέν πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου εξέλθει από τη συσκευή έκπλυσης 7 αυτό ανατροφοδοτείται ή ανακυκλοφορεί προς τον κινητήρα 3 (Βήμα Q). Συνεπώς, η έξοδος 25 καυσαερίου επικοινωνεί έμμεσα, δηλαδή μέσω της συσκευής έκπλυσης 7, με την είσοδο 27 καυσαερίου για να επιτραπεί η ανακυκλοφορία καυσαερίου. FI τροφοδοσία προς τον κινητήρα του πρώτου τμήματος EG1 του καυσαερίου (Βήμα Q) αφ' ενός, και η λήψη του ψυχθέντος, πεπιεσμένου αέρα από το εξωτερικό (Βήμα Ε) αφ' ετέρου, εκτελείται ταυτόχρονα σε μία και μόνο λειτουργία, δηλαδή επί του μείγματος του εξωτερικού αέρα και του πρώτου τμήματος του καυσαερίου. Όταν το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου έχει διέλθει από τον στρόβιλο 21 αυτό εκκενώνεται από το σύστημα 51 (Βήμα R).
Στο παραπάνω σύστημα 51 , το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου δεν περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου. Συνεπώς, μόνο το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου χρησιμοποιείται για την περιστροφή του στροβίλου 21 πριν αυτό εκκενωθεί από το σύστημα 57. Επιπλέον, μόνο το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου καθαρίζεται και ψύχεται από τη συσκευή έκπλυσης 7 πριν ανακυκλοφορήσει προς τον κινητήρα 3. Κατά συνέπεια, το σύστημα 51 είναι του επονομαζόμενου τύπου υψηλής πίεσης. Ένα πλεονέκτημα αυτού του συστήματος είναι ότι το πρώτο τμήμα EG1 του καυσαερίου EG, και ιδιαίτερα οι ρυπαντές που περιέχονται σ' αυτό, δεν διέρχεται διαμέσου του ψύκτη 19 πράγμα που μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο διάβρωσης και απόφραξης του ψύκτη.
Σύμφωνα με μία εναλλακτική υλοποίηση το σύστημα 57 θα μπορούσε να περιλαμβάνει μία άλλη συσκευή έκπλυσης διευθετημένη κατάντη του στροβίλου 21 για να καθαρίζει το δεύτερο τμήμα EG2 του καυσαερίου πριν αυτό εκκενωθεί. Μία τέτοια επιπλέον συσκευή έκπλυσης θα μπορούσε να συνοδεύεται από χωριστή δεξαμενή κυκλοφορίας, εναλλάκτη θερμότητας, μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών, μονάδα καθαρισμού νερού και δεξαμενή ιλύος, ή θα μπορούσε να μοιράζεται μία ή περισσότερες από αυτές τις συνιστώσες με τη συσκευή έκπλυσης 7.
Σε αμφότερα τα παραπάνω περιγραφέντα συστήματα η συσκευή έκπλύσης όχι μόνο αφαιρεί τους ρυπαντές από το καυσαέριο για να γίνει αυτό λιγότερο επιβλαβές για το περιβάλλον, αλλά επίσης ψύχει αποτελεσματικά το καυσαέριο ώστε να επιτραπεί η ανακυκλοφορία του. Η ανακυκλοφορία του καυσαερίου μειώνει τη συγκέντρωση οξυγόνου στον αέρα της καύσης του κινητήρα πράγμα που με τη σειρά του θα μειώνει τον σχηματισμό νιτρικού οξέος στο καυσαέριο.
Οι συνιστώσες των παραπάνω περιγραφέντων συστημάτων συνδέονται με κατάλληλες σωληνώσεις προκειμένου να τους επιτραπεί να επικοινωνούν κατά τον ανωτέρω περιγραφέντα τρόπο και προκειμένου να επιτρέπονται οι παραπάνω προσδιορισθείσες ροές μεταξύ των συνιστωσών. Ο σχεδιασμός των σωληνώσεων μπορεί να ποικίλει μεταξύ των διαφόρων υλοποιήσεων της εφευρέσεως. Για παράδειγμα, σε υλοποιήσεις του συστήματος οι οποίες είναι εναλλακτικές προς εκείνη που έχει απεικονισθεί στο Σχήμα 1 , ο αέρας και το πρώτο τμήμα του καυσαερίου μπορεί να τροφοδοτούνται από τον συμπιεστή προς τον κινητήρα δια μέσου διαφορετικών, και όχι κοινών, σωληνώσεων. Επίσης, το πρώτο κλάσμα του ρευστού έκπλυσης μπορεί να τροφοδοτείται από τη μονάδα καθαρισμού νερού προς τη δεξαμενή κυκλοφορίας δια μέσου χωριστών σωληνώσεων. Ομοίως, το πρώτο και το τρίτο τμήμα EG1 και EG3 του καυσαερίου μπορεί να εξέρχονται από τη συσκευή έκπλυσης μέσω χωριστών σωληνώσεων. Ως ένα άλλο παράδειγμα, στις υλοποιήσεις του συστήματος που είναι εναλλακτικές προς εκείνη η οποία απεικονίσθηκε στο Σχήμα 3, ο αέρας και το πρώτο τμήμα του καυσαερίου μπορεί να τροφοδοτούνται από τον ψύκτη και τη συσκευή έκπλυσης, αντίστοιχα, προς τον κινητήρα δια μέσου διαφορετικών σωληνώσεων σε όλη τη διαδρομή. Επίσης, το πρώτο και το δεύτερο τμήμα EG1 και EG2 του καυσαερίου μπορεί να εξέρχονται από τον κινητήρα μέσω χωριστών σωληνώσεων.
Η παραπάνω περιγραφείσα υλοποίηση της παρούσας εφευρέσεως θα πρέπει να θεωρηθεί μόνο ως παράδειγμα. Ένας ειδικός του επαγγέλματος αντιλαμβάνεται ότι η υλοποίηση που συζητήθηκε μπορεί να ποικίλει σύμφωνα με έναν αριθμό τρόπων χωρίς απόκλιση από τη εφευρετική σύλληψη.
Στις παραπάνω περιγραφείσες υλοποιήσεις το πρώτο κλάσμα του ρευστού έκπλυσης τροφοδοτείται από τη μονάδα καθαρισμού νερού προς τη δεξαμενή κυκλοφορίας, εκκενώνεται πίπτοντας στη θάλασσα ή τροφοδοτείται σε μία δεξαμενή αποθήκευσης. Το πρώτο κλάσμα θα μπορούσε να καθαρίζεται περαιτέρω, για παράδειγμα μέσω μίας μεμβράνης, πριν τροφοδοτηθεί στη δεξαμενή κυκλοφορίας ή στη δεξαμενή αποθήκευσης ή εκκενωθεί πίπτοντας στη θάλασσα. Το κατά πόσον το πρώτο κλάσμα τροφοδοτείται στη δεξαμενή κυκλοφορίας, σε μία δεξαμενή αποθήκευσης ή απορρίπτεται στη θάλασσα μπορεί να εξαρτάται από την ποιότητα αυτού, από το περιβάλλον του πλοίου και από την ποσότητα του ρευστού έκπλυσης. Επιπλέον, το ρευστό έκπλυσης δεν χρειάζεται να τροφοδοτείται συνεχώς από τη δεξαμενή κυκλοφορίας προς τη μονάδα καθαρισμού νερού. Η τροφοδοσία μπορεί να είναι ασυνεχής. Μπορεί επίσης να μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου.
Τα συστήματα που περιγράφηκαν παραπάνω μπορεί να περιλαμβάνουν επιπλέον συνιστώσες προκειμένου αυτά να λειτουργούν σωστά, όπως αντλίες, βαλβίδες, αισθητήρες, μονάδες ανάλυσης ύδατος, μονάδες ελέγχου κλπ. Ως ένα παράδειγμα, τα συστήματα μπορεί να περιλαμβάνουν έναν μετρητή του pH ή αισθητήρα μεταξύ της συσκευής έκπλυσης και της δεξαμενής κυκλοφορίας για τη μέτρηση του pH του ρευστού έκπλυσης. Αυτός ο μετρητής pH μπορεί να επικοινωνεί με τη μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών 17. Ως ένα άλλο παράδειγμα, τα συστήματα μπορεί να περιλαμβάνουν μία βαλβίδα EGR για να ελέγχει τη ροή του καυσαερίου που ανακυκλοφορείται.
Είναι δυνατή η εναλλακτική τοποθέτηση των συνιστωσών του συστήματος σχετικά μεταξύ τους. Για παράδειγμα, η μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών θα μπορούσε να διευθετείται μεταξύ της συσκευής έκπλυσης και της δεξαμενής κυκλοφορίας ή του εναλλάκτη θερμότητας, ή μεταξύ της δεξαμενής κυκλοφορίας και του εναλλάκτη θερμότητας. Σε άλλες υλοποιήσεις μπορεί να είναι δυνατόν να αποκλεισθεί η μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών, για παράδειγμα εάν ο κινητήρας αμμωνίας τροφοδοτείται με καθαρότερο καύσιμο όπως καθαρή αμμωνία ή ένα μείγμα DO και αμμωνίας. Περαιτέρω, εάν ο κινητήρας αμμωνίας τροφοδοτείται με καθαρότερο καύσιμο ο ανεμιστήρας EGR μπορεί να διευθετείται μετά τη συσκευή έκπλυσης ή κατάντη αυτής.
Η χημική ουσία που τροφοδοτείται από τη μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών μπορεί να περιέχει άλλα/πρόσθετα χημικά από τον αλκαλικό παράγοντα, όπως έναν κροκιδωτικό παράγοντα και/ή έναν πηκτικό παράγοντα. Επιπροσθέτως, ο καθαρισμός ύδατος μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει μια μονάδα κροκίδωσης διατεταγμένη ανάντη, δηλαδή πριν, από τον διαχωριστή υψηλής ταχύτητας, και κατάντη, δηλαδή μετά, τη μονάδα δοσιμετρικής προσθήκης χημικών. Μία τέτοια μονάδα κροκίδωσης μπορεί να διευθετείται ώστε να συγκρατεί το ρευστό έκπλυσης πριν αυτό ληφθεί από τον διαχωριστή υψηλής ταχύτητας ώστε να επιτραπεί επαρκής χρόνος για την κροκίδωση. Κατ' αυτόν τον τρόπο, μπορεί να βελτιστοποιηθεί η απόδοση του διαχωριστή υψηλής ταχύτητας.
Ένα σύστημα σύμφωνα με την εφεύρεση δεν χρειάζεται να περιλαμβάνει δεξαμενή κυκλοφορίας. Συνεπώς, σε μία εναλλακτική υλοποίηση, η μονάδα καθαρισμού νερού θα μπορούσε να διευθετείται ώστε να τροφοδοτεί το πρώτο κλάσμα προς τη συσκευή έκπλυσης αντί προς μία δεξαμενή κυκλοφορίας. Σε μία άλλη εναλλακτική υλοποίηση, το σύστημα θα μπορούσε να είναι του τύπου ανοικτού βρόχου έτσι ώστε να μην περιλαμβάνει ανακυκλοφορία ή επαναφορά του ρευστού έκπλυσης.
Το ρευστό έκπλυσης δεν χρειάζεται να περιλαμβάνει γλυκό νερό και έναν αλκαλικό παράγοντα αλλά θα μπορούσε αντ’ αυτών να περιλαμβάνει θαλάσσιο νερό και έναν αλκαλικό παράγοντα ή έναν συνδυασμό αυτών. Εντούτοις, η χρήση θαλάσσιου νερού στο ρευστό έκπλυσης μπορεί να απαιτεί τη χρήση ορισμένων υλικών για τις συνιστώσες του συστήματος ούτως ώστε να αποφεύγονται τα προβλήματα διαβρώσεων.
Θα πρέπει να τονισθεί ότι τα βήματα της μεθόδου σύμφωνα με την εφεύρεση έχουν ονομασθεί Βήμα Α, Βήμα Β, κλπ μόνο για σκοπούς αναγνώρισης. Συνεπώς, τα βήματα δεν χρειάζεται να εκτελούνται σύμφωνα με μία συγκεκριμένη σειρά Βήμα Α, Βήμα Β, κλπ. Επιπλέον, ένα ή περισσότερα βήματα μπορεί να παραλειφθούν σε εναλλακτικές υλοποιήσεις.
Θα πρέπει να τονισθεί ότι τα χαρακτηριστικά πρώτος, δεύτερος, τρίτος, κλπ χρησιμοποιούνται ενταύθα μόνο για σκοπούς διάκρισης και όχι για την έκφραση μίας οποιοσδήποτε συγκεκριμένης σειράς.
Θα πρέπει να τονισθεί ότι έχει παραλειφθεί μία περιγραφή λεπτομερειών που δεν είναι σχετικές με την παρούσα εφεύρεση και ότι τα σχήματα είναι απλώς σχηματικά και δεν έχουν σχεδιασθεί σύμφωνα με την κλίμακα.

Claims (9)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ
1. Σύστημα (1 , 51) για την παραγωγή ισχύος επί ενός πλοίου, το οποίο περιλαμβάνει έναν κινητήρα αμμωνίας (3) διευθετημένο ώστε να παράγει ένα καυσαέριο και έναν στροβιλοσυμπιεστή (5) που περιλαμβάνει έναν στρόβιλο (21) και έναν συμπιεστή (23), όπου ο κινητήρας αμμωνίας (3) περιλαμβάνει μία έξοδο καυσαερίων (25) και μία είσοδο καυσαερίων (27) που συνδέονται έτσι ώστε να επιτρέπουν την ανακυκλοφορία ενός πρώτου τμήματος (EG1) του καυσαερίου (EG) το οποίο παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας (3) πίσω προς τον κινητήρα αμμωνίας (3), όπου ο στρόβιλος (21) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) και έχει διευθετηθεί ώστε να περιστρέφεται από ένα δεύτερο τμήμα (EG2) του καυσαερίου (EG) το οποίο παράγεται από τον κινητήρα αμμωνίας (3), όπου ο συμπιεστής (23) είναι διευθετημένος ώστε να τροφοδοτείται από την περιστροφή του στροβίλου για να συμπιέσει τον αέρα, και όπου ο συμπιεστής (23) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) προκειμένου να τροφοδοτεί τον πεπιεσμένο αέρα στον κινητήρα αμμωνίας (3), χαρακτηριζόμενο από το ότι περιλαμβάνει περαιτέρω μία συσκευή έκπλυσης (7) για την έκπλυση και την ψύξη του εν λόγω πρώτου τμήματος (EG1 ) του καυσαερίου (EG) με ένα ρευστό έκπλυσης (SF), η οποία συσκευή έκπλυσης (7) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) για να δέχεται το εν λόγω πρώτο τμήμα (EG1) του καυσαερίου (EG) από τον κινητήρα αμμωνίας (3), και η οποία συσκευή έκπλυσης (7) είναι σε επικοινωνία με τον κινητήρα αμμωνίας (3) για να τροφοδοτεί το εν λόγω πρώτο τμήμα (EG1) του καυσαερίου (EG) στον κινητήρα αμμωνίας (3) μετά τον καθαρισμό και την ψύξη αυτού.
2. Σύστημα (1, 51) σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου μία είσοδος ρευστού έκπλυσης (29) της συσκευής έκπλυσης (7) διευθετείται σε επικοινωνία με μία έξοδο ρευστού έκπλυσης (31 ) της συσκευής έκπλυσης (7).
3. Σύστημα (1 , 51 ) σύμφωνα με την αξίωση 2, το οποίο επιπλέον περιλαμβάνει μία δεξαμενή κυκλοφορίας (9), όπου η δεξαμενή κυκλοφορίας (9) είναι σε επικοινωνία με τη συσκευή έκπλυσης (7) για να δέχεται το ρευστό έκπλυσης (SF) από τη συσκευή έκπλυσης (7) μετά την έκπλυση και την ψύξη, και η δεξαμενή κυκλοφορίας (9) είναι σε επικοινωνία με τη συσκευή έκπλυσης (7) για να τροφοδοτεί το ρευστό έκπλυσης (SF) προς τη συσκευή έκπλυσης (7).
4. Σύστημα (1, 51) σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 2-3, το οποίο επιπλέον περιλαμβάνει έναν εναλλάκτη θερμότητας (11) διευθετημένο κατάντη της εξόδου (31) ρευστού έκπλυσης και ανάντη της εισόδου (29) ρευστού έκπλυσης.
5. Σύστημα (1, 51) σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις προηγούμενες αξιώσεις, το οποίο περαιτέρω περιλαμβάνει μία μονάδα καθαρισμού νερού (13) διευθετημένη σε επικοινωνία με τη συσκευή έκπλυσης (7) για να δέχεται το ρευστό έκπλυσης (SF) μετά την έκπλυση και την ψύξη και να το διαχωρίζει σε ένα πρώτο και ένα δεύτερο κλάσμα, το οποίο δεύτερο κλάσμα είναι πιο μολυσμένο από το πρώτο κλάσμα.
6. Σύστημα (1) σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις προηγούμενες αξιώσεις, όπου η συσκευή έκπλυσης (7) διευθετείται κατάντη του στροβίλου (21) και το δεύτερο τμήμα (EG2) του καυσαερίου (EG) περιλαμβάνει το πρώτο τμήμα (EG1) του καυσαερίου (EG).
7. Σύστημα (1) σύμφωνα με την αξίωση 6, όπου η συσκευή έκπλυσης (7) διευθετείται ώστε να δέχεται, και να εκπλένει και να ψύχει με το ρευστό έκπλυσης (SF), το εν λόγω δεύτερο τμήμα (EG2) του καυσαερίου (EG).
8. Σύστημα (51) σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1-5, όπου η συσκευή έκπλυσης (7) είναι διευθετημένη ανάντη του στροβίλου (21) και το πρώτο τμήμα (EG1 ) του καυσαερίου (EG) είναι χωριστό από το δεύτερο τμήμα (EG2) του καυσαερίου (EG).
9. Σύστημα (1, 51) σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις προηγούμενες αξιώσεις, το οποίο επιπλέον περιλαμβάνει έναν ανεμιστήρα (18) διευθετημένο για να αναρροφά το πρώτο τμήμα (EG1) του καυσαερίου (EG) δια μέσου της συσκευής έκπλυσης (7) και εντός του κινητήρα αμμωνίας (3).
Αρμοδίως βεβαιωμένη μετάφραση του κειμένου από την αγγλική. Αθήνα, 02/12/2019
Η μεταφράσασα Πληρεξούσια Δικηγόρος
Γ, Αθανασιάδου
i sc n v h p s ς
EAW> f, ft
δ : h:mΙΥΡίΕΡΓΑΤΕΙ
k
KC t ΤΑ i r<>>i A v i n
m ; ΐ rj 1.· ’JB / ifa
ΟΥ : Δ
GR20190200226U 2018-12-12 2019-12-02 Συστημα για την παραγωγη ισχυος επι ενος πλοιου GR20190200226U (el)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18211939 2018-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
GR2003175Y GR2003175Y (el) 2020-07-07
GR20190200226U true GR20190200226U (el) 2020-07-16

Family

ID=64665022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20190200226U GR20190200226U (el) 2018-12-12 2019-12-02 Συστημα για την παραγωγη ισχυος επι ενος πλοιου

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JP3226377U (el)
KR (1) KR20200001353U (el)
CN (1) CN211370579U (el)
DE (1) DE202019106686U1 (el)
DK (1) DK201900097U3 (el)
FR (1) FR3089556B3 (el)
GR (1) GR20190200226U (el)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20220100201A (el) * 2022-03-03 2023-10-10 Νικολαος Παναγιωτη Πηττας Αυτοματο συστημα εξουδετερωσης των αεριων ρυπων του θερμοκηπιου απο τις καμιναδες των πλοιων απο τις θερμοηλεκτρικες μοναδες παραγωγης με ταυτοχρονη ανακτηση ενεργειας

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11724245B2 (en) 2021-08-13 2023-08-15 Amogy Inc. Integrated heat exchanger reactors for renewable fuel delivery systems
US20220389864A1 (en) 2021-05-14 2022-12-08 Amogy Inc. Systems and methods for processing ammonia
KR102503179B1 (ko) * 2021-05-17 2023-02-23 한국조선해양 주식회사 암모니아를 연료로 이용하는 선박
EP4352008A1 (en) 2021-06-11 2024-04-17 Amogy Inc. Systems and methods for processing ammonia
KR102535968B1 (ko) * 2021-07-20 2023-05-26 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 암모니아 처리 시스템 및 방법
KR102543435B1 (ko) * 2021-08-13 2023-06-15 한화오션 주식회사 선박용 엔진의 암모니아 처리 시스템 및 방법
US11539063B1 (en) 2021-08-17 2022-12-27 Amogy Inc. Systems and methods for processing hydrogen
CN115111089A (zh) * 2022-05-25 2022-09-27 哈尔滨工程大学 一种预燃室式氨燃料发动机系统
US11834334B1 (en) 2022-10-06 2023-12-05 Amogy Inc. Systems and methods of processing ammonia
US11866328B1 (en) 2022-10-21 2024-01-09 Amogy Inc. Systems and methods for processing ammonia
US11795055B1 (en) 2022-10-21 2023-10-24 Amogy Inc. Systems and methods for processing ammonia

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5839801B2 (ja) 2011-01-11 2016-01-06 日立造船株式会社 ２ストロークエンジンおよび４ストロークエンジン

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20220100201A (el) * 2022-03-03 2023-10-10 Νικολαος Παναγιωτη Πηττας Αυτοματο συστημα εξουδετερωσης των αεριων ρυπων του θερμοκηπιου απο τις καμιναδες των πλοιων απο τις θερμοηλεκτρικες μοναδες παραγωγης με ταυτοχρονη ανακτηση ενεργειας

Also Published As

Publication number Publication date
JP3226377U (ja) 2020-06-25
KR20200001353U (ko) 2020-06-23
FR3089556B3 (fr) 2020-12-18
GR2003175Y (el) 2020-07-07
FR3089556A3 (fr) 2020-06-12
DK201900097U3 (da) 2020-03-17
DE202019106686U1 (de) 2019-12-11
CN211370579U (zh) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GR20190200226U (el) Συστημα για την παραγωγη ισχυος επι ενος πλοιου
US9272241B2 (en) Combined cleaning system and method for reduction of SOX and NOX in exhaust gases from a combustion engine
FI124749B (fi) Pesurisysteemi pakokaasujen käsittelemiseksi vesialuksessa ja menetelmä pakokaasujen käsittelemiseksi vesialuksen pesurisysteemisessä
EP1957181B1 (en) Method and arrangement for cleaning the exhaust gases of an internal combustion engine
KR102418124B1 (ko) 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템, 그 통합 불활성 가스시스템의 정화방법, 및 그 통합 불활성 가스시스템을 구비하는 선박
JP5940727B2 (ja) 洗浄冷却装置、ｅｇｒユニット、及びエンジンシステム
JP6113774B2 (ja) 内燃機関、及び排気ガスから硫黄酸化物を除去する方法
JP6280328B2 (ja) Ｅｇｒユニット及びエンジンシステム
CN212091636U (zh) 排气清洁系统
JP3223498U (ja) 浄化システム
KR20230104363A (ko) 선박용 불활성가스 생성시스템 결합 온실가스배출 저감시스템 및 이를 구비한 선박
CN115768970A (zh) 船舶的EGR及iCER结合温室气体减排装置及具备该装置的船舶
KR20220072629A (ko) 선박
KR101818028B1 (ko) 탱커선의 불활성 가스 시스템
KR102489285B1 (ko) 배기가스 처리장치 및 이를 포함하는 선박
KR102392621B1 (ko) 선박엔진의 배기가스 저감장치
JP7357331B2 (ja) スクラバ装置、及びスクラバ装置を搭載した船舶
CN210993612U (zh) 清洁系统
KR20230120179A (ko) 배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박
KR20220135295A (ko) 선박용 탈황 스크러버를 이용한 이산화탄소 저감장치
KR20190034787A (ko) 선박의 연소가스 처리 시스템 및 방법
KR20210036180A (ko) 선박 내 유증기 통합 처리 시스템
GR2003165Y (el) Συστημα καθαρισμου
KR20180046728A (ko) 배기가스 배출장치
Adithya Babu et al. WASTE HEAT RECOVERY INTEGRATED SYSTEM