船舶加熱系統的製作方法

2023-04-25 22:04:46

專利名稱：船舶加熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加熱系統，特別是涉及一種船舶加熱系統，屬於加熱系統領域。
技術背景船舶的加熱系統，主要用於柴油機的預熱，燃油系統的各種艙櫃、加熱器的加熱，燃油和滑油 分油機加熱器的加熱，燃油管路的伴熱，中央空調的加熱系統等等，在這以前大多都是採用以蒸汽 作為工質的蒸汽加熱系統。這種蒸汽加熱系統所採用的鍋爐為壓力容器，由於壓力高對鍋爐爐體及 其附件的要求也比較高；系統的養護相對複雜，需要對蒸汽鍋爐進行除垢、爐水化驗、水質軟化處 理等；管系內壁會發生腐蝕，需要定期保養和更換；天氣寒冷時，管內工質有凍結的危險；蒸汽工 質有汽液相的轉變，溫度控制精度不高；鍋爐產生的飽和蒸汽溫度為165'C，與被加熱工質的溫差相 對不夠大，因此換熱面積也要求比較大，熱交換器的尺寸無法減小。實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術中的缺陷，提供一種不需使用壓力容器、系統養護相對簡 單、管系內壁無腐蝕，而且還有保護作用、管內工質無凍結危險、溫度控制精度高、體積比較小的 船舶加熱系統。本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現-本實用新型的一種船舶加熱系統，其特徵在於它包括熱油鍋爐、熱油循環泵、用熱用戶的熱 交換器，所述的熱油鍋爐的熱油出油端通過密封送油管路與熱交換器的進油端連接，熱交換器的出 油端通過密封回油管路與熱油循環泵的回油端連接，熱油循環泵的出油端通過密封送油管路與熱油 鍋爐的回油端連接，以此形成熱油工質的循環迴路。為有效利用船舶主機排出的廢氣中的熱量，所述的熱油鍋爐為廢氣熱油鍋爐，該廢氣熱油鍋爐 的廢氣進氣端與船舶主機的排氣管連接。所述的熱油鍋爐包括至少一臺廢氣熱油鍋爐和至少一臺燃油熱油鍋爐，所述燃油熱油鍋爐的進 油端通過密封送油管路與廢氣熱油鍋爐的出油端連通，燃油熱油鍋爐的出油端通過密封送油管路與 熱交換器的進油端連接，即燃油鍋爐與廢氣鍋爐串聯連接。當主機處於停機狀態或不能提供足夠熱量時，燃油熱油鍋爐自動起動工作，以保證獲得足夠的熱油溫度，當油液被加熱到約18(TC時，通過熱油循環泵將熱油送到各用戶端的熱交換器進行熱交換，傳遞熱量後再回到熱油鍋爐加熱。 為保持穩定的油量通過熱油鍋爐，每個熱油鍋爐的熱油進油端均安裝有一氣動三通流量控制閥，每個熱油鍋爐的進油端與出油端之間均設有一旁通管路，該氣動三通流量控制閥的進口與密封 送油管路連接，兩個出口一個接鍋爐進油口， 一個接旁通管路，旁通管路的另一端與熱油鍋爐的回 油端連通，通過調節氣動三通流量控制閥兩個出口的開度以控制進鍋爐的油量(實則控制流過鍋爐 的熱油的流速，因為流速過大，加熱不夠，流速過小容易加熱過度，熱油在管壁積碳)，此氣動三通 流量控制閥也可手動控制，當爐內漏油或有火警時可緊急將熱油全部通過旁通管至回油管路.所述的熱交換器的進油端與出油端之間增設熱油旁通閥和熱油旁通管路，其中的熱油旁通閥安 裝在熱油旁通管路上。當用戶負荷減小時，可通過熱油旁通閥使過量的熱油自動進入熱油旁通管路 至熱交換器後的回油管路中。所述的熱油循環泵共設兩臺，兩臺熱油循環泵並聯布置，互為備用。為使油工質在熱態時能夠有效地膨脹、透氣，並且在冷態時能進行補油，可在系統的最高點設 置一熱油膨脹櫃，熱油膨脹櫃通過除氣器與密封回油管路連通,進行補油及透氣。本系統還設置有一個熱油儲存艙、 一個熱油洩放艙和一個熱油輸送泵，其中熱油洩放艙通過洩 放管收集系統的洩油，並通過管路與熱油輸送泵的進油端連接，熱油輸送泵的出油端通過安裝有閥 門的管路分別與熱油膨脹櫃以及外界連通，熱油儲存艙通過安裝有閥門的管路與熱油輸送泵的進油 端以及外界連接。熱油儲存艙和熱油洩放艙供系統熱油儲存、補充、溢流或容納整個系統的洩油； 熱油輸送泵給熱油膨脹櫃補油，以及將熱油儲存艙和熱油洩放艙的油液駁運到本系統外(如駁運到 岸等)。所述廢氣熱油鍋爐內部設廢氣旁通煙道，當用戶耗熱不大，熱油溫度超限時，鍋爐廢氣旁通煙 道打開，廢氣旁通。每臺鍋爐都設有一套C02滅火系統，以保護熱油爐膛。本實用新型的船舶加熱系統是以油液作為工質，通過在熱油鍋爐中加熱，再由熱油循環泵將加 熱後的熱油送至各需要加熱的用戶，與用戶進行熱交換，傳遞熱量後的熱油再返回鍋爐重新進行加 熱，形成循環系統。它與常規的蒸汽加熱系統相比具有以下優點(1)熱油的壓力不高，鍋爐不需 按壓力容器的要求製作，對鍋爐爐體及其附件的要求不高；(2)系統的養護比較簡單，不需如蒸汽 鍋爐要進行除垢，爐水化驗，水質軟化等處理；(3)管系內壁無腐蝕，而且還有保護作用；(4)管 內工質無凍結危險；(5)工質無汽液相的轉變，溫度控制精度高；(6)由於熱油的溫度較高，與被 加熱工質的溫差較大，因此換熱面積可相應減小，縮小熱交換器的尺寸。


圖1是本船舶加熱系統實施例一的系統結構示意圖；圖2是本船舶加熱系統實施例二的系統結構示意圖； 圖3是本船舶加熱系統實施例三的系統結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。 實施例一如圖l所示結構是本船舶加熱系統的實施例一，它包括廢氣進氣端ll、 21分別與船舶主機排氣 管連接的兩個廢氣熱油鍋爐1、 2、 一個熱油循環泵3、安裝在用戶端的熱交換器4。所述兩個廢氣熱 油鍋爐l、 2的出油端分別通過各自的密封送油管路12、 22與熱交換器4的進油端連接，熱交換器4 的出油端通過密封回油管路41與熱油循環泵3的回油端連接，熱油循環泵3的出油端通過密封送油 管路31與廢氣熱油鍋爐1、 2的回油端連接，以此形成熱油工質的循環迴路。實施例二如圖2所示結構是本船舶加熱系統的實施例二，它包括廢氣進氣端ll、 21分別與船舶主機排氣 管連接的兩個廢氣熱油鍋爐1、 2、 一個燃油熱油鍋爐5、兩個互為備用並聯布置的熱油循環泵3、 6、 安裝在用戶端的熱交換器4，所述燃油熱油鍋爐5的進油端通過密封送油管路51與廢氣熱油鍋爐1、 2的出油端連通，(即燃油熱油鍋爐與廢氣熱油鍋爐串聯連接)，燃油熱油鍋爐5的出油端通過密封送 油管路與熱交換器4的進油端連接。當主機處於停機狀態或不能提供足夠熱量時，燃油熱油鍋爐5 自動起動工作，以保證獲得足夠的熱油溫度，當油液被加熱到約18(TC時，通過熱油循環泵3、 6將 熱油送到各用戶端的熱交換器4進行熱交換，傳遞熱量後再回到燃油熱油鍋爐5加熱；熱交換器4 的出油端通過密封回油管路與熱油循環泵3、 6的進口連接，熱油循環泵3、 6的出油端通過密封送 油管路31與兩個廢氣熱油鍋爐1、 2和燃油熱油鍋爐5的進油端連接，以此形成熱油工質的循環回 路；為保持穩定的油量通過熱油鍋爐，每個熱油鍋爐的熱油進油管13、 23、 52路均安裝有一氣動三 通流量控制閥14、 24、 53，每個熱油鍋爐1、 2、 5的進油端與出油端之間均設有一旁通管路14、 25、 54，該三通流量控制閥14、 24、 53的進口與密封送油管路連接，兩個出口一個接鍋爐進油口， 一個 接旁通管路，旁通管路的另一端與熱油鍋爐的回油端連通，通過調節三通流量控制閥兩個出口的開 度以控制進鍋爐的油量(實則控制流過鍋爐的熱油的流速，因為流速過大，加熱不夠，流速過小容 易加熱過度，熱油在管壁積碳)，此三通流量控制閥也可手動控制，當爐內漏油或有火警時可緊急將 熱油全部通過旁通管至回油管路;所述的熱交換器4的進油端與出油端之間增設熱油旁通閥42和熱 油旁通管路43，其中的熱油旁通閥42安裝在熱油旁通管路上，當用戶負荷減小時，可通過熱油旁通 閥使過量的熱油自動進入熱油旁通管路至熱交換器後的回油管路中。實施例三如圖3所示結構是本船舶加熱系統的實施例三，它是一個設計用於13500m3自航耙吸式挖泥船的 船舶加熱系統，包括一臺直立式燃油熱油鍋爐5，燃用柴油及重質燃料油；兩臺廢氣熱油鍋爐l、 2， 利用兩臺主機排出的廢氣的熱量加熱油液工質；安裝在用戶端的熱交換器4;廢氣熱油鍋爐l、 2與 燃油熱油鍋爐5串聯布置，當主機處於停機狀態或不能提供足夠熱量時，燃油熱油鍋爐5自動起動 工作，以保證獲得足夠的熱油溫度。當油液被加熱到約18(TC時，通過熱油循環泵3和/或熱油循環 泵6將熱油送到各用戶，傳遞熱量後再回到燃油熱油鍋爐5和/或廢氣熱油鍋爐l、 2加熱。具體結 構是所述燃油熱油鍋爐5的熱油進油端通過密封送油管路51與廢氣熱油鍋爐1、 2的出油端連通， 燃油熱油鍋爐5的出油端通過密封送油管路與熱交換器4的進油端連接。當主機處於停機狀態或不 能提供足夠熱量時，燃油熱油鍋爐5自動起動工作，以保證獲得足夠的熱油溫度，當油液被加熱到 約18(TC時，通過熱油循環泵3、 6將熱油送到各用戶端的熱交換器4進行熱交換，傳遞熱量後再回 到熱油鍋爐5加熱；熱交換器4的出油端通過密封回油管路與熱油循環泵3、 6的進油端連接，熱油 循環泵3、 6的出油端通過密封送油管路與燃油熱油鍋爐5和廢氣熱油鍋爐1、 2的進油端連接，以 此形成熱油工質的循環迴路；為保持穩定的油量通過熱油鍋爐，每個熱油鍋爐1、 2、 5的熱油進油 管路均安裝有一氣動三通流量控制閥14、 24、 53，每個熱油鍋爐l、 2、 5的進油端與出油端之間均 設有一旁通管路15、 25、 54,該三通流量控制閥14、 24、 53的進口與密封送油管路連接，兩個出口 一個接鍋爐進油口， 一個接旁通管路，旁通管路15、 25、 54的另一端與各自熱油鍋爐的回油端連通， 通過調節三通流量控制閥兩個出口的開度以控制進鍋爐的油量(實則控制流過鍋爐的熱油的流速， 因為流速過大，加熱不夠，流速過小容易加熱過度，熱油在管壁積碳)，此三通流量控制閥也可手動 控制，當爐內漏油或有火警時可緊急將熱油全部通過旁通管至回油管路；所述的熱交換器4的進油 端與出油端之間增設熱油旁通閥42和熱油旁通管路43，其中的熱油旁通閥42安裝在熱油旁通管路 43上，當用戶負荷減小時，可通過熱油旁通閥42使過量的熱油自動進入熱油旁通管路43，直接進 入熱交換器後的回油管路中；為使油工質在熱態時能夠有效地膨脹、透氣，並且在冷態時能進行補 油，在本系統的最高點設置了一熱油膨脹櫃7，熱油膨脹櫃通過除氣器8與密封回油管路連通,進行 系統管路的補油及透氣；本系統還設置有一個熱油儲存艙9、 一個熱油洩放艙10和一個熱油輸送泵 110，其中熱油洩放艙10通過洩放管收集系統的洩油，並通過管路與熱油輸送泵110的進油端連接， 熱油輸送泵110的出油端通過安裝有闊門的管路分別與熱油膨脹櫃7以及外界連通，熱油儲存艙9 通過安裝有閥門的管路與熱油輸送泵110的進油端以及外界連接。熱油儲存9和熱油洩放艙10供系 統熱油儲存、補充、溢流或容納整個系統的洩油；熱油輸送泵110給熱油膨脹櫃7補油，以及將熱油儲存艙9和熱油洩放艙10的油液駁運到岸等；所述廢氣熱油鍋爐l、 2內部設廢氣旁通煙道16、 26，當用戶耗熱不大，熱油溫度超限時，鍋爐廢氣旁通煙道16、 26打開，廢氣旁通；每臺鍋爐都設 有一套C02滅火系統17、 27、 55，以保護熱油爐膛。由於熱油的溫度較高，萬一洩漏，不但可能造成人員傷害，還會引起火災，因此，對管路的密 封性要求很高，對此可釆取以下工藝措施1. 管路用II級管制作；2. 閥件為金屬波紋密封型，且可耐溫20(TC;3. 管路採用對接焊連接，接閥時才採用法蘭連接；4. 法蘭墊片均採用金屬墊片；5. 法蘭全做成凹槽型，並且在法蘭連接處加裝防飛濺保護罩；6. 除液艙內盤管外的所有熱油管均包紮保溫材料。由於本熱油加熱系統多方面的優越性，隨著該系統的日趨成熟，該系統將在船舶中被廣泛地採用。
權利要求1.船舶加熱系統，其特徵在於它包括熱油鍋爐、熱油循環泵、用熱用戶的熱交換器，所述的熱油鍋爐的熱油出油端通過密封送油管路與熱交換器的進油端連接，熱交換器的出油端通過密封回油管路與熱油循環泵的回油端連接，熱油循環泵的出油端通過密封送油管路與熱油鍋爐的回油端連接，以形成熱油工質的循環迴路。
2. 根據權利要求1所述的船舶加熱系統，其特徵在於所述的熱油鍋爐為廢氣熱油鍋爐，該廢氣 熱油鍋爐的廢氣進氣端與船舶主機的排氣管連接。
3. 根據權利要求1所述的船舶加熱系統，其特徵在於所述的熱油鍋爐包括至少一臺廢氣熱油鍋 爐和至少一臺燃油熱油鍋爐，所述燃油熱油鍋爐的進油端通過密封送油管路與廢氣熱油鍋爐的 出油端連通，燃油熱油鍋爐的出油端通過密封送油管路與熱交換器的進油端連接。
4. 根據權利要求1或2或3所述的船舶加熱系統，其特徵在於每臺熱油鍋爐的進油端均安裝有 一氣動三通流量控制閥，熱油鍋爐的進油端與出油端之間均設有一旁通管路，該氣動三通流量 控制閥的進口與密封送油管路連接，兩個出口一個接鍋爐進油口， 一個接旁通管路，旁通管路 的另一端與熱油鍋爐的回油端連通。
5. 根據權利要求4所述的船舶加熱系統，其特徵在於所述的用戶的熱交換器的進油端與出油端 之間增設熱油旁通閥和熱油旁通管路，其中的熱油旁通閥安裝在熱油旁通管路上。
6. 根據權利要求5所述的船舶加熱系統，其特徵在於所述的熱油循環泵共設兩臺，兩臺熱油循 環泵並聯布置，互為備用。
7. 根據權利要求6所述的船舶加熱系統，其特徵在於在本船舶加熱系統的最高位置設置一熱油 膨脹櫃，熱油膨脹櫃與密封回油管路連通。
8. 根據權利要求7所述的船舶加熱系統，其特徵在於它還設置有一個熱油儲存艙、 一個熱油洩放艙和一個熱油輸送泵，其中熱油洩放艙通過洩放管收集系統的洩油，並通過管路與熱油輸送泵的進油端連接，熱油輸送泵的送油端通過安裝有閥門的管路分別與熱油膨脹櫃以及外界連通， 扭油戰左船誦;計忠tt右頓門的咎歐^犰油給詳石的油端DJ 75抓甩甚琺_
9. 根據權利要求2或3所述的船舶加熱系統，其特徵在於所述廢氣熱油鍋爐內部設廢氣旁通煙道。
10. 根據權利要求1或2或3所述的船舶加熱系統，其特徵在於每臺熱油鍋爐都設有一套C02滅火 系統。
專利摘要本實用新型公開了一種船舶加熱系統，它包括熱油鍋爐、熱油循環泵、用熱用戶的熱交換器，所述的熱油鍋爐的出油端通過密封送油管路與熱交換器的進油端連接，熱交換器的出油端通過密封回油管路與熱油循環泵的進油端連接，熱油循環泵的出油端通過密封送油管路與熱油鍋爐的熱油進油端連接，以此形成熱油工質的循環迴路。它具有以下優點(1)鍋爐不需按壓力容器的要求製作，對鍋爐爐體及其附件的要求不高；(2)系統的養護比較簡單，不需除垢，爐水化驗，水質軟化等處理；(3)管系內壁無腐蝕，而且還有保護作用；(4)管內工質無凍結危險；(5)工質無汽液相的轉變，溫度控制精度高；(6)由於熱油的溫度較高，與被加熱工質的溫差較大，換熱交換器可相應縮小尺寸。
文檔編號F24H1/16GK201093692SQ20072005737
公開日2008年7月30日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年9月24日
發明者陳德林, 陳莉芳, 陳集生 申請人:廣州文衝船廠有限責任公司