船用重油加熱器的製作方法

2023-10-20 02:52:02 2

專利名稱：船用重油加熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種船用重油加熱器，屬於廢氣換熱能節技術領域。
背景技術：
船用柴油機所使用的燃油主要有三種輕柴油、重柴油和船用燃油，為了節油、節 省燃油成本，許多船用主機都採用劣質油即採用重油和渣油來燃燒，而這些劣質的重油和 渣油的粘度一般為3500秒以上。而一般的柴油機發電機組可燒混合油，混合油粘度為1000 秒以上。因此在船舶動力裝置上，對船用劣質重油和渣油進行加熱，保證進入柴油機高壓油 泵前的燃油粘度值小於65秒。在粘度值為3000秒的劣質重油需加熱至13(TC，而6000秒 的劣質重油或渣油需加熱至140°C，因此目前在船舶上都配置廢氣鍋爐，通過蒸汽來加熱劣 質重油或渣油。但目前船用廢氣鍋爐加熱劣質重油和渣油主要存在以上問題。 1、存在著安全等隱患。由於需將劣質重油或渣油加熱至14(TC左右，而對應壓力下 飽和蒸汽壓的溫度一般要到17(TC左右，而此時的飽和蒸汽壓力為0. 8Mpa，長期高壓運行 必然帶來安全隱患。再則，一般船用柴油機煙道的溫度大約是30(TC 40(rC。然而，當煙 道菸灰中若吸附未燃盡的燃油或機油，而引燃溫度大約是15(TC左右，此溫度正好低於廢氣 鍋爐的管壁溫度，當主機停車後再啟動，為廢氣鍋爐管壁上菸灰燃燒創造了條件， 一旦菸灰 燃燒起來，溫度便會急劇升高，可達到650°C以上，使鍋爐管子會被燒熔毀壞。而當燃燒溫度 達到lOO(TC時，再遇蒸汽或水從管子中漏出，燃燒就會升級，g卩引起氫燃的開始。若溫度進 一步升高，達到IIO(TC時，菸灰中的釩會使反應加快，引起金屬燃燒，使鍋爐絕熱層外的金 屬層被燒紅，致使整臺廢氣鍋爐燒毀。2、熱量損失大，熱使用效率低。由於廢氣鍋爐排出的蒸汽不能直接進入鍋爐進行
循環，而這部分蒸汽溫度較高，含有很多的熱量，即使將蒸汽水分間接回收凝結水，仍然有
相當部分熱量被損失掉，而如果將餘汽直接排空而熱量損失更大。另外由於廢氣鍋爐是依
靠自身的壓力做功運行，壓力高、運行阻力大，因此高壓運行做功的熱損失較大。加之廢氣
鍋爐需要定期排汙，蒸汽鍋爐的排汙熱損失佔其產熱量的5%左右，熱使用效率低。 3、傳熱穩定性差。由於廢氣鍋爐的蒸汽溫度受其壓力影響，容易產生波動，傳熱穩
定性差，降低了溫度的準確性差，而影響加熱重油或者渣油溫度，不利於對重油或者渣油粘
度的控制。 4、耗水量大，運行成本高。由於廢氣鍋爐的餘汽不能全部回收，加上需定期排汙等 系統原因，廢氣鍋爐在運行過程中需要隨時補充常溫水。另外，由於廢氣鍋爐用水必須經過 水質軟化處理，在水處理過程中也需要消耗一定的淨水，需一定的水處理系統及設備，造成 運行成本高。
發明內容本實用新型的目的提供一種安全、熱效率高、節能效果明顯，運行成本低廉的船用 重油加熱器。
本實用新型為達到上述目的技術方案是一種船用重油加熱器，其特徵在於包
3括煙氣管、換熱器和膨脹器，所述的換熱器包括帶保溫層的殼體和固定在殼體內兩組以上
由豎置的三個以上列管構成的並聯式煙道，殼體上部的導熱油入口和下部的導熱油出口分
別與進油管和出油管相接，出油管上設有循環泵；煙氣管通過過渡管與殼體下部連通，且煙
氣管與過渡管的連接處設有三通聯動閥，殼體底部的煙氣進口和頂部的煙氣出口分別與各
列管的下部和上部相通，各列管的外周壁具有兩個以上的阻流板；所述膨脹器固定在換熱
器上，且膨脹器的下部與換熱器的上部連通，膨脹器的頂部具有加油口和排氣口 。 其中所述阻流板下傾並且沿管壁周向間隔對稱設置，阻流板與管壁之間的夾角
在5 10° 。 所述出油管上位於循環泵的兩側分別安裝有截止閥。 所述膨脹外殼還具有液位計和溢流閥。 三通聯動閥與步進電機連接。 所述膨脹器還具有液位計和溢流口 。 本實用新型採用上述技術方案後的優點是 1、供熱運行壓力小，供熱安全。本實用新型採用兩組以上由豎置的三個以上列管 構成的並聯式煙道，列管內流動煙氣、列管外流動導熱油，故以液相熱載體實現低壓傳熱， 工作壓力在O. 2 0. 3Mpa以下，而獲得較高的供熱溫度，由於供熱運行時系統壓力較小， 相對於廢熱鍋爐蒸汽供熱更安全。本實用新型在換熱器上部還連接有膨脹器，使加熱裝 置的最高點通向大氣，本實用新型的達到17(TC以上的供熱溫度時，工作壓力僅在0.2 0. 3Mpa，因而船用重油加熱器供熱要比廢氣鍋爐加熱安全得多。 2、節能效果明顯。本實用新型採用對流式換熱，尤其各列管上還設有阻流板，通過 阻流板還可實現紊流換熱，既增加了熱載體的換熱面積，增強換熱效果，又防止熱載體的局 部過熱引起的一系列問題，因此熱效率相對於廢熱鍋爐的1. 5-2倍。 3、運行成本低廉。本實用新型採用導熱油進行傳熱，不僅無毒且凝固點低，安全性 能好，而導熱油揮發量很少，只需每年的添加少量的導熱油。 4、溫度穩定且溫控準確。本實用新型的廢氣通過煙氣進管和過渡管後進入各列 管內，而煙氣進管和過渡管設有三通聯動閥，可通過手動或步進電機自動控制閥門的開度， 達到溫度調節的目前，使加熱裝置均能在自動步進控制狀態下的工作。本實用新型加熱裝 置工作壓力較小，因而對加熱設備管網和設備的腐蝕性小，事故減少，延長了設備的使用壽 命，減少了維修費用。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。


圖1是本實用新型的船用重油加熱器結構示意圖。 其中l-膨脹器，ll-加油口，12-排氣口，13-液位計，14-溢流閥，2-換熱器， 21-殼體，22-煙氣出口 ， 23-出灰口 ， 24-排汙口 ， 25-列管，26-阻流板，3-進油管，4-重油 槽，5-截止閥，6-循環泵，7-出油管，8-過渡管，9-煙氣管，10-三通聯動閥。
具體實施方式見
圖1所示，本實用新型的船用重油加熱器，包括煙氣管9、換熱器2和膨脹器1。本實用新型的換熱器2包括帶保溫層的殼體21和固定在殼體21內二組以上由豎置三個以 上列管25構成的並聯式煙道，殼體21上部的導熱油入口和下部的導熱油出口分別與進油 管3和出油管7相接，出油管7上設有循環泵6，被加熱後的導熱油在循環泵6的壓力作用 下，以一定的流速進入重油槽4內的換熱器中對重油進行加熱，並通過循環泵6提供導熱的 運行壓力。為便於維修和控制，出油管7上位於循環泵6的兩側分別安裝有截止閥5。本實 用新型煙氣管9通過過渡管8與殼體21上的煙氣進口連通，且煙氣管9和過渡管8的連接 處設有三通聯動閥IO，該三通聯動閥10與步進電機連接，可手動或通過步進自動控制三通 聯動閥10的開度進而控制進入換熱器2的煙氣量，而達到控制導熱油被加熱的溫度。本實 用新型殼體21底部的煙氣進口和頂部的煙氣出口 22分別與各列管25的下部和上部相通， 各列管25外周壁具有兩個以上的阻流板26，該阻流板26下傾並且沿管壁周向間隔對稱設 置，且阻流板26與管壁之間的夾角在5-10° ，以起到紊流換熱作用，增加導熱油在殼體21 內部的流動時間，使列管25外部導熱油與列管25內的煙氣充分換熱，增強對流換熱的效 果。本實用新型的各列管25上部與殼體21頂部的煙氣出口 22相通，將換熱降溫後的煙氣 從殼體21頂部的煙氣出口 22排出，該殼體21上還設有出灰口 23和排汙口 24。本實用新 型為提高重油加熱器的可靠性，膨脹器1固定在換熱器2的殼體21上，膨脹器1底部與換 熱器2的上部連通，膨脹器1頂部具有加油口 ll和排氣口 12，可使膨脹器1保持常壓，使用 安全，膨脹器1還具有液位計13和溢流閥14，可觀察膨脹器1內的導熱油情況和起到溢流 的作用。 見
圖1所示，本實用新型工作時，當柴油機排除300°C 40(TC左右的廢氣通過煙 氣管9時，通過三通聯動閥10將部分廢氣通過過渡管8引入換熱器2內的各列管25內，導 熱油從經重油槽4換熱後通過進油管3進入換熱器2內，導熱油在循環泵6的壓力下，以一 定的流速通過換熱器2內，導熱油殼程內與列管25內的煙氣換熱，經出油管進入重油槽4 中的換熱器，加熱重油槽4內的重油，循環往復，不斷地將換熱器2的熱能傳遞給重油槽4 中的重油，從而來達到加熱重油的目的。
權利要求一種船用重油加熱器，其特徵在於包括煙氣管、換熱器和膨脹器，所述的換熱器包括帶保溫層的殼體和固定在殼體內兩組以上由豎置的三個以上列管構成的並聯式煙道，殼體上部的導熱油入口和下部的導熱油出口分別與進油管和出油管相接，出油管上設有循環泵；煙氣管通過過渡管與殼體下部連通，且煙氣管與過渡管的連接處設有三通聯動閥，殼體底部的煙氣進口和頂部的煙氣出口分別與各列管的下部和上部相通，各列管的外周壁具有兩個以上的阻流板；所述膨脹器固定在換熱器上，且膨脹器的下部與換熱器的上部連通，膨脹器的頂部具有加油口和排氣口。
2. 根據權利要求1所述的船用重油加熱器，其特徵在於所述阻流板下傾並且沿管壁 周向間隔對稱設置，阻流板與管壁之間的夾角在5 10° 。
3. 根據權利要求1所述的船用重油加熱器，其特徵在於所述出油管上位於循環泵的 兩側分別安裝有截止閥。
4. 根據權利要求1所述的船用重油加熱器，其特徵在於所述膨脹外殼還具有液位計 和溢流閥。
5. 根據權利要求1所述的船用重油加熱器，其特徵在於所述的三通聯動閥與步進電 機連接。
專利摘要本實用新型涉及一種船用重油加熱器，包括煙氣管、換熱器和膨脹器，換熱器包括帶保溫層的殼體和固定在殼體內兩組以上由豎置的三個以上列管構成的並聯式煙道，殼體上部的導熱油入口和下部的導熱油出口分別與進油管和出油管相接，出油管上設有循環泵；煙氣管通過過渡管與殼體下部連通，且煙氣管與過渡管的連接處設有三通聯動閥，殼體底部的煙氣進口和頂部的煙氣出口分別與各列管的下部和上部相通，各列管的外周壁具有兩個以上的阻流板；所述膨脹器固定在換熱器上，且膨脹器的下部與換熱器的上部連通，膨脹器的頂部具有加油口和排氣口。本實用新型具有安全、熱效率高、節能效果明顯，運行成本低廉的特點。
文檔編號F01N5/02GK201531333SQ20092023615
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者朱葛俊 申請人:常州機電職業技術學院