專利名稱:船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，屬于船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。一種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制方法，其特征在于：包括沉淀柜、燃油儲存艙，定頻預(yù)熱泵，蒸汽加熱器，燃油輸送泵；所述燃油儲存艙內(nèi)設(shè)有熱交換箱；所述沉淀柜、定頻預(yù)熱泵、蒸汽加熱器、熱交換箱通過管路依次連接；所述熱交換箱、燃油輸送泵、沉淀柜也通過管路依次連接；所述燃油輸送泵前端設(shè)置溫度取樣點b，如果b點溫度高于設(shè)定值，調(diào)整蒸汽閥門從而減小蒸汽量，反之，調(diào)整蒸汽閥門增加蒸汽量，最終使得燃油輸送泵進(jìn)口處燃油溫度維持在恒定值。
【專利說明】
船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，屬于船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶燃油輸送系統(tǒng)中，需要將燃油從儲存艙中輸送至沉淀柜。儲存艙中的燃油一般為重燃油，其粘度隨溫度不同變化差別極大，溫度越高，粘度越低，如某一款重燃油在50°(:下粘度為380cSt，而在(TC時接近20000cSt。粘度大會導(dǎo)致輸送栗抽吸燃油時阻力大而增加功耗甚至無法栗送，因此有必要對燃油預(yù)先進(jìn)行加熱至一定溫度以降低粘度再栗送。
[0003]目前運營船舶重油的傳統(tǒng)加熱方式是通過在船兩側(cè)的燃油艙內(nèi)布置加熱盤管，通過蒸汽加熱重油來達(dá)到駁運條件。盡管這種方式能降低燃油粘度而節(jié)省能耗，但是弊端較多，比如能量利用率較低、局部高溫、結(jié)垢、燃油殘存等。為了解決燃油輸送系統(tǒng)中加熱盤管帶來的問題，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)采用一種新的加熱方式來代替盤管，其操作方式是在燃油儲存艙中設(shè)置一個小隔艙，小隔艙與儲存艙相通，首先往小隔艙中栗入沉淀柜中的高溫燃油，預(yù)熱得到一定量的相對高溫燃油，達(dá)到栗送條件，然后采用燃油輸送栗抽吸燃油至沉淀柜，如此往復(fù)循環(huán)。
[0004]在現(xiàn)有的優(yōu)勢較明顯的幾種專利方案中，一種是用于預(yù)熱的高溫燃油都是直接來自于燃油沉淀柜，即進(jìn)入燃油儲存艙的熱油溫度由沉淀柜油溫決定；另一種是用于預(yù)熱的高溫燃油除了在沉淀柜加熱外，還需要進(jìn)蒸汽加熱器二次加熱，在蒸汽加熱器出口有一個溫度取樣點a，如果a點溫度高于或低于設(shè)定值，由溫控閥調(diào)整蒸汽量，使得加熱器出口溫度維持在恒定值。這兩種專利方案中有個共同的特點:進(jìn)入燃油儲存艙內(nèi)的高溫燃油溫度基本恒定，隨著外界溫度的變化，預(yù)熱的高溫燃油的熱量調(diào)整需要靠預(yù)熱栗的變頻來調(diào)整預(yù)熱栗的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)整預(yù)熱高溫燃油流量的目的。
[0005]這些方案的缺點如下:
[0006]預(yù)熱栗為變頻栗，且根據(jù)一用一備的原則，一套燃油預(yù)熱系統(tǒng)至少需要兩個變頻栗。而變頻栗的價格要遠(yuǎn)高于常規(guī)栗，且長期變負(fù)荷運轉(zhuǎn)會降低栗的使用壽命，這都將會增加該系統(tǒng)的成本;同時，變頻栗的功率變化對于船上的電網(wǎng)也會產(chǎn)生一定沖擊。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型需要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有技術(shù)為達(dá)到燃油溫度的控制，被迫采用變頻栗，變頻栗的價格較高，且必須至少設(shè)置兩個，導(dǎo)致成本較高;變頻栗對船用電網(wǎng)會產(chǎn)生一定沖擊。
[0008]本實用新型采取以下技術(shù)方案:
[0009]—種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制方法，定頻預(yù)熱栗從沉淀柜吸入高溫燃油，進(jìn)入蒸汽加熱器;經(jīng)蒸汽加熱器加熱后的高溫燃油進(jìn)入燃油儲存艙的熱交換箱，加熱冷油，得到相對高溫燃油;所述相對高溫燃油經(jīng)燃油輸送栗抽出進(jìn)入沉淀柜;在燃油輸送栗進(jìn)口處有一個溫度取樣點b，如果b點溫度高于設(shè)定值，調(diào)整蒸汽閥門從而減小蒸汽量，反之，調(diào)整蒸汽閥門增加蒸汽量，最終使得燃油輸送栗進(jìn)口處燃油溫度維持在恒定值。
[0010]本實用新型預(yù)熱的高溫燃油流量一定，靠高溫燃油溫度的變化達(dá)到控制預(yù)熱燃油的熱量，最終達(dá)到控制被駁運的燃油溫度恒定。
[0011]—種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，包括沉淀柜、燃油儲存艙，定頻預(yù)熱栗，蒸汽加熱器，燃油輸送栗;所述燃油儲存艙內(nèi)設(shè)有熱交換箱;所述沉淀柜、定頻預(yù)熱栗、蒸汽加熱器、熱交換箱通過管路依次連接;所述熱交換箱、燃油輸送栗、沉淀柜也通過管路依次連接;所述燃油輸送栗前端設(shè)置溫度取樣點b，如果b點溫度高于設(shè)定值，調(diào)整蒸汽閥門從而減小蒸汽量，反之，調(diào)整蒸汽閥門增加蒸汽量，最終使得燃油輸送栗進(jìn)口處燃油溫度維持在恒定值。
[0012]進(jìn)一步的，所述沉淀柜包括燃油澄清艙、燃油日用艙。
[0013]進(jìn)一步的，與熱交換箱連接的一段燃油管路為燃油輸送管，所述燃油輸送管是燃油在其中雙向輸送的一段共用的管路，燃油預(yù)熱栗與燃油輸送栗不同時開啟。
[0014]進(jìn)一步的，所述溫度取樣點b處設(shè)有溫度傳感器，所述蒸汽閥門是氣動閥門，所述溫度傳感器與蒸汽閥門信號連接，實現(xiàn)自動反饋和控制。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016]I)采用常規(guī)栗、溫控閥和蒸汽加熱的組合方式代替變頻栗，較大程度降低產(chǎn)品成本；
[0017]2)預(yù)熱栗的流量恒定，不存在變負(fù)荷運行工況，栗的使用壽命有效延長。
[0018]3)預(yù)熱栗定排量栗，栗的運行對于電網(wǎng)沒有沖擊。
[0019]4)溫控閥溫度取樣點設(shè)在燃油輸送栗進(jìn)口處，該系統(tǒng)最終目的是要在任何工況下都能從燃油儲存艙栗送出某一溫度值(允許小范圍誤差)的熱油，溫度取樣點設(shè)在輸送栗進(jìn)口處，與實際所需溫度監(jiān)控的位置更貼近，是更切合實際情況的設(shè)置，使控制精度比現(xiàn)有技術(shù)的方案要高，可以更真實的反應(yīng)不同工況下燃油對預(yù)熱量的需求；
[0020]5)現(xiàn)有技術(shù)的方案的取樣點為加熱器出口，以此為依據(jù)調(diào)整預(yù)熱量，這離系統(tǒng)最終輸出端距離較遠(yuǎn)，中途變量(如散熱等)的不確定性可能導(dǎo)致輸送栗抽出的燃油溫度偏離期望值。而溫度取樣點設(shè)在輸送栗進(jìn)口，離系統(tǒng)最終輸出端距離有限，能較真實地反映系統(tǒng)不同工況下對預(yù)熱量的需求。因此，本實用新型控制精度要高于現(xiàn)有技術(shù)的方案。
【附圖說明】

[0021 ]圖1是現(xiàn)有技術(shù)船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本實用新型船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0024]參見圖2，一種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制方法，定頻預(yù)熱栗從沉淀柜吸入高溫燃油，進(jìn)入蒸汽加熱器;經(jīng)蒸汽加熱器加熱后的高溫燃油進(jìn)入燃油儲存艙的熱交換箱，加熱冷油，得到相對高溫燃油;所述相對高溫燃油經(jīng)燃油輸送栗抽出進(jìn)入沉淀柜；在燃油輸送栗進(jìn)口處有一個溫度取樣點b，如果b點溫度高于設(shè)定值，調(diào)整蒸汽閥門從而減小蒸汽量，反之，調(diào)整蒸汽閥門增加蒸汽量，最終使得燃油輸送栗進(jìn)口處燃油溫度維持在恒定值。
[0025]參見圖2，一種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，包括沉淀柜、燃油儲存艙，定頻預(yù)熱栗，蒸汽加熱器，燃油輸送栗;所述燃油儲存艙內(nèi)設(shè)有熱交換箱;所述沉淀柜、定頻預(yù)熱栗、蒸汽加熱器、熱交換箱通過管路依次連接;所述熱交換箱、燃油輸送栗、沉淀柜也通過管路依次連接;所述燃油輸送栗前端設(shè)置溫度取樣點b，如果b點溫度高于設(shè)定值，調(diào)整蒸汽閥門從而減小蒸汽量，反之，調(diào)整蒸汽閥門增加蒸汽量，最終使得燃油輸送栗進(jìn)口處燃油溫度維持在恒定值。
[0026]參見圖2，所述沉淀柜包括燃油澄清艙、燃油日用艙。
[0027]參見圖2，與熱交換箱連接的一段燃油管路為燃油輸送管，所述燃油輸送管是燃油在其中雙向輸送的一段共用的管路，燃油預(yù)熱栗與燃油輸送栗不同時開啟。
[0028]參見圖2，所述溫度取樣點b處設(shè)有溫度傳感器，所述蒸汽閥門是通過電磁閥控制的氣動閥門，所述溫度傳感器與蒸汽閥門信號連接，實現(xiàn)自動反饋和控制。
[0029]以下對本實用新型進(jìn)一步說明:
[0030]本實用新型具體設(shè)計方案如圖2所示，主體部分及主要運行過程與原方案類似，但有所區(qū)別:預(yù)熱栗從澄清艙吸入高溫燃油，進(jìn)入蒸汽加熱器;在燃油輸送栗進(jìn)口處有一個溫度取樣點“b”，如果溫度高于或低于設(shè)定值，由控制空氣控制溫控閥調(diào)整蒸汽量，最終使得輸送栗進(jìn)口處燃油溫度維持在恒定值;加熱器出來的高溫燃油進(jìn)入燃油儲存艙，加熱冷油，得到相對高溫燃油;最后經(jīng)輸送栗抽出進(jìn)入澄清艙。圖中預(yù)熱栗為常規(guī)栗，即流量恒定，從澄清艙出來的熱油量是恒定的，而蒸汽量隨工況不同而變化，即加熱器出口油溫并不固定。簡言之，其熱油的獲取及控制方法的核心思想是:維持進(jìn)入輸送栗的熱油溫度恒定，然后溫控閥根據(jù)不同運行工況改變蒸汽供給量，以此達(dá)到燃油輸送目的。而現(xiàn)有技術(shù)熱油的獲取及控制的核心思想是:維持進(jìn)入儲存艙的熱油溫度恒定，然后預(yù)熱栗根據(jù)不同運行工況改變熱油供給量，以此達(dá)到輸送栗抽出某一溫度值相對高溫燃油的目的，兩者在設(shè)計思路上有本質(zhì)區(qū)別。
[0031]不同于原方案通過改變熱油量來向儲存艙提供滿足要求的預(yù)熱量，本實用新型則是通過改變熱油的溫度來保證預(yù)熱量的供給，且用兩個常規(guī)栗替代原方案中的變頻栗，成本顯著下降，也避開了栗的壽命問題。因此，本實用新型采用更低配置實現(xiàn)了該系統(tǒng)的熱油獲取及控制目的，且有效改善了原方案存在的不足。
[0032]現(xiàn)有技術(shù)的方案的取樣點為加熱器出口，以此為依據(jù)調(diào)整預(yù)熱量，這離系統(tǒng)最終輸出端距離較遠(yuǎn)，中途變量(如散熱等)的不確定性可能導(dǎo)致輸送栗抽出的燃油溫度偏離期望值。而溫度取樣點設(shè)在輸送栗進(jìn)口，離系統(tǒng)最終輸出端距離有限，能較真實地反映系統(tǒng)不同工況下對預(yù)熱量的需求。因此，本實用新型控制精度要高于現(xiàn)有技術(shù)的方案。
【主權(quán)項】
1.一種船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，其特征在于: 包括沉淀柜、燃油儲存艙，定頻預(yù)熱栗，蒸汽加熱器，燃油輸送栗;所述燃油儲存艙內(nèi)設(shè)有熱交換箱； 所述沉淀柜、定頻預(yù)熱栗、蒸汽加熱器、熱交換箱通過管路依次連接;所述熱交換箱、燃油輸送栗、沉淀柜也通過管路依次連接； 所述燃油輸送栗前端設(shè)置溫度取樣點b。2.如權(quán)利要求1所述的船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述沉淀柜包括燃油澄清艙、燃油日用艙。3.如權(quán)利要求1所述的船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，其特征在于:與熱交換箱連接的一段燃油管路為燃油輸送管，所述燃油輸送管是燃油在其中雙向輸送的一段共用的管路，燃油預(yù)熱栗與燃油輸送栗不同時開啟。4.如權(quán)利要求1所述的船舶燃油預(yù)熱系統(tǒng)中高溫燃油獲取的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度取樣點b處設(shè)有溫度傳感器，所述蒸汽閥門是氣動閥門，所述溫度傳感器與蒸汽閥門信號連接，實現(xiàn)自動反饋和控制。
【文檔編號】F02M31/02GK205714491SQ201620218292
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】黃信男, 黃海嘯, 王文中, 范世寅
【申請人】上海船舶研究設(shè)計院