專利名稱：一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種惰性氣體發(fā)生器，特別是一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，應(yīng)用于液貨船以及化學(xué)品船上。
背景技術(shù)：
[0002]按照國際海事組織(ΙΜ0)的定義，惰性氣體是指含氧量很低，不足以使碳?xì)浠衔锶紵囊环N氣體或多種氣體的混合體。燃燒三要素包括可燃物、氧氣和熱源，缺少任何一項，燃燒或者爆炸都不會發(fā)生。因此，向貨油艙內(nèi)注入惰性氣體，可以使貨油艙內(nèi)的氣體惰化，從而防止爆炸的發(fā)生。1974年的SOLAS公約以及1981年通過的修正案明確規(guī)定凡裝運閃點不超過60°C的油品，載重量為2萬DWT以上的油船、原油船以及其他油類的船舶和載運液化氣、某些化學(xué)品的船舶，必須裝設(shè)惰性氣體系統(tǒng)。[0003]目前，船舶上采用的惰性氣體系統(tǒng)一般有以下幾種類型(1)煙道氣惰性氣體系統(tǒng)，利用船上鍋爐的煙氣，經(jīng)過洗滌塔對其冷卻、除硫、除塵后，通過甲板水封送至惰氣總管，然后分配到各個貨油艙內(nèi)。(2)多功能惰性氣體系統(tǒng)，即可以作為煙氣惰性氣體裝置使用，還可以把柴油機(jī)或者燃?xì)廨啓C(jī)排出的廢氣再次燃燒，產(chǎn)生合格的惰性氣體。(3)惰性氣體發(fā)生器系統(tǒng)，通過燃燒一定比例的船用柴油或者重油，經(jīng)過洗滌塔冷卻、除塵后，通過甲板水封進(jìn)入惰氣總管，然后分配到各個貨油艙內(nèi)，甲板水封可以防止貨油艙內(nèi)惰氣或者油氣壓力過低時,油氣倒流回惰性氣體系統(tǒng)。[0004]中國專利申請?zhí)?b>200910035063. X公開了一種利用鍋爐廢氣產(chǎn)生惰性氣體的船用惰性氣體系統(tǒng)，但是由于煙氣惰性氣體質(zhì)量不高，僅適用于原油船的防燃防爆。韓國專利KR20100037506也是公開了一種煙道廢氣產(chǎn)生惰性氣體的系統(tǒng)，不適用于化學(xué)品運輸船舶。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，公開一種結(jié)構(gòu)緊湊，性能安全可靠，組成結(jié)構(gòu)合理，運行平穩(wěn)高效，安裝維護(hù)方便的直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器。[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，主要包括燃燒頭，燃燒室，支座，噴淋噴嘴，旋流片，燃油噴嘴，點火槍，調(diào)壓閥，空然比調(diào)節(jié)片，除霧器，冷卻水套等。通過燃油泵和風(fēng)機(jī)，把一定比例的燃油和空氣送入燃燒室內(nèi)，在燃燒室內(nèi)充分燃燒后，產(chǎn)生的氣體經(jīng)過洗滌塔的洗滌、冷卻、氧氣分析儀測量達(dá)標(biāo)后(氧含量在I 4%之間)，進(jìn)入惰氣輸送管，其特征在于所述的燃燒頭包括空氣室、燃油噴嘴、空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和旋流片，燃燒頭通過法蘭和燃燒室的一端連接裝配在一起；燃燒室采用臥式圓筒形結(jié)構(gòu)，洗滌塔裝置在燃燒室另一端側(cè)上表面，兩者設(shè)置成一整體組合焊接結(jié)構(gòu)。所述的燃燒頭安裝有空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)壓閥和調(diào)節(jié)片。所述的燃燒頭內(nèi)部安裝有旋流片。所述的燃燒室外壁安裝有同軸心的并內(nèi)裝螺旋套管的冷卻水套。所述的燃燒室另一端側(cè)上表面焊接有洗滌塔，洗滌塔的上部安裝有除霧器，洗滌塔殼體外壁的上部安裝有高溫報警器和高壓報警器，洗滌塔殼體下的燃燒室外壁安裝有高液位報警器。所述的氧氣分析儀包括固定式和便攜式氧氣分析儀。[0007]燃料使用船用O號柴油，通過齒輪泵直接供油，經(jīng)調(diào)壓器調(diào)壓后供燃燒部分使用。 依據(jù)可靠性的要求，采用一用一備兩套油泵，構(gòu)成供油泵組，提供高壓燃料油的供應(yīng)，壓力供應(yīng)范圍為O. 7 3. 5MPa，采用調(diào)壓閥和空燃比調(diào)節(jié)片實現(xiàn)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。空氣供給部分主要是風(fēng)機(jī)及相關(guān)閥件，依據(jù)可靠性的要求，采用一用一備兩臺風(fēng)機(jī)，從而保證空氣的可靠供給。燃燒部分是惰性氣體發(fā)生器系統(tǒng)的核心部分，其燃燒的效果如何，直接影響到系統(tǒng)的功能性及可靠性，根據(jù)功能，應(yīng)包含點火、燃燒、負(fù)荷調(diào)節(jié)、火焰檢測、煙氣分析等。在點火部分為保證可靠點火，采取點火槍的方式點火，通過火炬將主火焰點燃，減少由于未點燃而造成的油污排放；火焰檢測采用可靠性更高的UV探頭監(jiān)測；采用徑向風(fēng)產(chǎn)生旋流，穩(wěn)定火焰， 防止脫火；在燃燒全過程中，當(dāng)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)時，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保證空燃比不變，進(jìn)而確保煙氣中氧的含量符合設(shè)備系統(tǒng)的要求。惰氣的供給除保證濃度要求外，還必須保證在一定的溫度范圍內(nèi)，否則同樣易引起爆炸，考慮成本及應(yīng)用，采用海水直接噴淋冷卻方式，因此將產(chǎn)生大量的水汽，需在出口部分設(shè)置網(wǎng)狀除霧器，進(jìn)行除汽處理。[0008]本實用新型的有益效果是采用高壓供風(fēng)方式，使裝置在燃燒室產(chǎn)生惰性氣體的同時，具有足夠的壓力，使惰性氣體可直接供給下游使用，而在后續(xù)管路中無需加裝加壓設(shè)備；空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用“負(fù)荷跟蹤技術(shù)”，實現(xiàn)了根據(jù)負(fù)荷需要自動調(diào)節(jié)燃燒負(fù)荷的功能， 在全工作范圍內(nèi)，保證空燃比，提高了燃料的利用率，起到節(jié)約能源的目標(biāo)；燃燒頭采用旋流片實現(xiàn)“強(qiáng)旋流火焰穩(wěn)定技術(shù)”提高了高壓燃燒室火焰穩(wěn)定的效果，使惰性氣體發(fā)生器在全負(fù)荷范圍內(nèi)無脫火、回火現(xiàn)象，燃燒充分，達(dá)到了環(huán)保排放的目標(biāo)；采用氧含量實時檢測控制，確保系統(tǒng)的安全可靠。


[0009]圖I是本實用新型工作流程圖。[0010]圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖3是本實用新型的剖視圖。[0012]圖4是本實用新型燃燒頭結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖5是本實用新型旋流片示意圖。
具體實施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。[0015]根據(jù)附圖I 5，一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，包括風(fēng)機(jī)1，油泵 2，燃燒頭3，燃燒室4，洗滌塔5，點火槍6，噴淋噴嘴7，除霧器8，調(diào)壓閥9，空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 10，空氣室11，燃油噴嘴12，旋流片13，觀火鏡14，高液位報警器15，高溫報警器16，高壓報警器17，冷卻水套18，支架19和出水管20。[0016]本實用新型具體工作過程如下外部空氣通過風(fēng)機(jī)I被吸入焊接在燃燒頭3上部的空氣室11內(nèi)，通過旋流片13的作用，高速旋轉(zhuǎn)的空氣進(jìn)入燃燒室4內(nèi)。燃油泵2把燃油通過燃油噴嘴12送入燃燒室4，燃燒室4內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)的空氣和霧化燃油的混合物。此時，固定在燃燒室4上部的點火槍6點燃空氣和燃油的混合物，使其在燃燒室4內(nèi)充分燃燒。觀火鏡14安裝在燃燒頭3的側(cè)面，通過觀火鏡14可以隨時了解燃燒室4內(nèi)的燃燒狀況。調(diào)壓閥9和調(diào)節(jié)片10組成空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥9和空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10可以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)燃燒負(fù)荷的功能，在全工作范圍內(nèi)提高燃料的利用率，保證充分的燃燒。燃燒頭3通過法蘭連接安裝在燃燒室4 一端，燃燒室4焊接固定在支架19上面，洗滌塔5與燃燒室4為一體化設(shè)計，通過焊接組合成一體，冷卻水套17與燃燒室4同軸心并焊接有螺旋套管，冷卻水套17在整個燃燒過程中不斷通入海水，起到冷卻燃燒室4外壁的作用。燃燒后的混合氣體主要成份為氮氣及二氧化碳，還有少量的二氧化硫、一氧化碳。同時噴淋噴嘴7產(chǎn)生霧化后的水和燃燒室4中燃燒產(chǎn)生的混合氣體形成對流，可以進(jìn)一步冷卻惰性氣體，并洗滌吸收其中的二氧化硫和一氧化碳。位于洗滌塔5頂部的除霧器8可以除去冷卻后混合氣體中的水分，使進(jìn)入惰性總管的氣體為干性氣體。出水管20通過法蘭和冷卻水套 17連接，把冷卻水套內(nèi)的水排到洗滌塔5下方的排水管中。在洗滌塔5的下方安裝有一個高液位報警器15，燃燒過程中噴淋噴嘴7和冷卻水套18的水需要及時排放掉，如果水位過高，則會漫過燃燒室造成系統(tǒng)故障。高液位報警器15的作用即在液位過高時，發(fā)出報警使整個系統(tǒng)停止。在洗滌塔5的上方安裝有高溫報警開關(guān)16和高壓報警開關(guān)17，隨時檢測發(fā)生器產(chǎn)生的惰氣壓力和溫度，使其保持在安全范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，包括燃燒頭、點火槍、除霧器、燃燒室、冷卻水套和洗滌塔，通過燃油泵和風(fēng)機(jī)，把一定比例的燃油和空氣送入燃燒室內(nèi)，在燃燒室內(nèi)充分燃燒后，產(chǎn)生的氣體經(jīng)過洗滌塔的洗滌、冷卻、氧氣分析儀測量達(dá)標(biāo)后，進(jìn)入惰氣輸送管，其特征在于所述的燃燒頭包括空氣室、燃油噴嘴、空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和旋流片，燃燒頭通過法蘭和燃燒室的一端連接裝配在一起；燃燒室采用臥式圓筒形結(jié)構(gòu)，洗滌塔裝置在燃燒室另一端側(cè)上表面，兩者設(shè)置成一整體組合焊接結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，其特征在于所述的燃燒頭安裝有空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)壓閥和調(diào)節(jié)片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，其特征在于所述的燃燒頭內(nèi)部安裝有旋流片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，其特征在于所述的燃燒室外壁安裝有同軸心的并內(nèi)裝螺旋套管的冷卻水套。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，其特征在于所述的燃燒室另一端側(cè)上表面焊接有洗滌塔，洗滌塔的上部安裝有除霧器，洗滌塔殼體外壁的上部安裝有高溫報警器和高壓報警器，洗滌塔殼體下的燃燒室外壁安裝有高液位報警器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，其特征在于所述的氧氣分析儀包括固定式和便攜式氧氣分析儀。
專利摘要本實用新型為一種直燃式高壓輸出型船用惰性氣體發(fā)生器，包括燃燒頭、點火槍、除霧器、燃燒室、冷卻水套和洗滌塔，通過燃油泵和風(fēng)機(jī)，把一定比例的燃油和空氣送入燃燒室內(nèi)，在燃燒室內(nèi)充分燃燒后，產(chǎn)生的氣體經(jīng)過洗滌塔的洗滌、冷卻、氧氣分析儀測量達(dá)標(biāo)后，進(jìn)入惰氣輸送管，其特征在于所述的燃燒頭包括空氣室、燃油噴嘴、空燃比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和旋流片，燃燒頭通過法蘭和燃燒室的一端連接裝配在一起；燃燒室采用臥式圓筒形結(jié)構(gòu)，洗滌塔裝置在燃燒室另一端側(cè)上表面，兩者設(shè)置成一整體組合焊接結(jié)構(gòu)。本實用新型裝置采用高壓供風(fēng)方式，在后續(xù)管路中無需加裝加壓設(shè)備，具有高效、可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、易安裝維護(hù)的特點。
文檔編號B63B25/08GK202808363SQ20122046588
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者陳亞軍, 董濤, 李軍華 申請人:江蘇漢盛海洋裝備技術(shù)有限公司