專利名稱：低硫油冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低硫油冷卻設備，特別涉及船舶柴油機供油系統(tǒng)使用的低硫 油冷卻設備。
背景技術：
根據歐盟海事局頒布的歐盟法令Directive 2005/33/EC規(guī)定，從2010年1月1日 起，所有在歐盟港口停泊的船舶，如果時間超過兩小時，其燃油含硫重量比不得超過0. 1%。 鑒于此限硫法令的標準明顯嚴于以往，歐盟給予6個月的緩沖期。也就是說，從7月1日開 始，歐盟低硫油法令全面實施。對此，我國海事界必須積極應對，否則將處于不利的境地。目 前，船舶主要以重質燃油為燃料，硫含量在4. 5%以下。根據國際海事組織新修訂的國際防 止船舶造成污染公約(MARPOL)附則VI，在大氣排放控制區(qū)內的燃油硫含量低于即可。 然而，歐盟低硫油法令卻嚴格要求在其港口停泊的船舶必須使用最高含量為0. 的低硫 油。為了避免受到處罰，很多運營在歐洲航線的船舶無奈之下只能在?？繗W盟港口時直接 燃燒低硫燃油。原本設計使用重質燃油的船用設備直接燃燒低硫油是否存在隱患呢？答案 是肯定的，對此，船用鍋爐設備廠家和船用主、輔機廠家在接受記者采訪時均表示，長期燃 燒低硫油會帶來巨大的不利影響。據了解，在船舶?？扛劭跁r，主要運行船用輔機和鍋爐， 這兩種船用設備是根據傳統(tǒng)高硫重質燃油的粘度、潤滑性能進行設計的，基本不具備使用 低硫油的條件。因此，如果長期使用粘度低和潤滑性能低的低硫油將會造成機器的異常磨 損，從而引發(fā)船舶安全和操作方面的隱患。如何消除燃燒低硫油所帶來的安全隱患？不久 前，在中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會、中國造船工程學會、中國船級社(CCQ聯合舉行的2010年國 際海事動態(tài)和我國業(yè)界應對措施高層研討會，與會CCS專家指出，只有及時對大量運營中 的船舶和在建船舶進行必要的技術改造，才能消除歐盟低硫油法令的消極影響。技術改造 的范圍包括船用鍋爐燃燒器和船用柴油機供油系統(tǒng)、燃燒裝置、燃油轉換裝置、監(jiān)控系統(tǒng)， 此外還需增加低硫燃油艙室及調整管路。針對供油系統(tǒng)，經研究，現行船用柴油機設計要求 燃油粘度需在2cst以上，低硫燃油的粘度顯然不能滿足上述要求?，F有技術中未發(fā)現能夠 將低硫燃油粘度改變以更好滿足上述現行船用柴油機需要的設備。
實用新型內容本實用新型的任務在于提供一種低硫油冷卻裝置，該低硫油冷卻裝置適用于船舶 柴油機供油系統(tǒng)，能夠使進入柴油機的低硫油的粘度較好地滿足現行船舶用柴油機的需 要，有利于對現有船舶柴油機供油系統(tǒng)進行改造，以更好地滿足國際發(fā)展形勢的需要。其技術解決方案是一種低硫油冷卻裝置，包括一套船用冷水系統(tǒng)、一套冷凍水循環(huán)模塊與一套水油 換熱系統(tǒng)；船用冷水系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件及第一換熱器，壓縮機通過管路連 接冷凝器，冷凝器通過管路與節(jié)流元件連接第一換熱器，第一換熱器通過管路連接壓縮機， 第一換熱器包括第一介質通道與第二介質通道，第一介質通道的進口作為冷媒進入口，出口作為冷媒流出口，第二介質通道的進口作為冷凍水體進入口，出口作為冷凍水體流出口 ； 冷凍水循環(huán)模塊包括淡水存儲柜、自動補水閥、膨脹水箱、冷凍水循環(huán)管路及循環(huán)水泵；水 油換熱系統(tǒng)包括第二換熱器，第二換熱器包括第一介質通道與第二介質通道，第一介質通 道的進口作為冷凍水體進入口，出口作為冷凍水體流出口，第二介質通道的進口作為低硫 油進入口，出口作為低硫油流出口 ；上述冷凍水循環(huán)管路接入第一換熱器的冷凍水體進入 口與冷凍水體流出口，冷凍水循環(huán)管路中的冷凍水體與流經第一換熱器的冷媒進行熱交 換，上述冷凍水循環(huán)管路還接入第二換熱器的冷凍水體進入口與冷凍水體流出口，冷凍水 循環(huán)管路中的冷凍水體與流經第二換熱器中的低硫油進行熱交換。上述船用冷水系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)模塊與水油換熱系統(tǒng)配置有同一個電氣控制箱并 采用PLC作為中央控制器進行集中控制。上述船用冷水系統(tǒng)，在壓縮機與冷凝器之間的連接管路上設置有第一控制閥與油 分離器，在冷凝器與第一換熱器之間的連接管路上設置有干燥過濾器、視鏡及電磁閥，上述 節(jié)流元件為膨脹閥，在第一換熱器與壓縮機之間的連接管路上設置有壓力傳感器、溫度傳 感器與第二控制閥；上述冷凍水循環(huán)模塊，淡水存儲柜與冷凍水循環(huán)管路之間的連接管路 上除上述自動補水閥外，還設置有主控閥與安全閥，其中主控閥設置在自動補水閥的上游 管路上，安全閥設置在自動補水閥的下游管路上，上述膨脹水箱通過截止閥接入自動補水 閥的下游管路，上述循環(huán)水泵通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接第一換熱器的冷凍水 體進入口，第一換熱器的冷凍水體流出口通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接第二換熱 器的冷凍水體進入口，第二換熱器的冷凍水體流出口通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連 接循環(huán)水泵，在第一換熱器的冷凍水體流出口與第二換熱器的冷凍水體進入口之間的連接 管路上設置有電動三通調節(jié)閥，電動三通調節(jié)閥還通過管路連接在第二換熱器的冷凍水體 流出口與循環(huán)水泵之間的連接管路上。上述第一換熱器為干式蒸發(fā)器，上述第二換熱器為板式換熱器。上述冷凝器設置有與流經冷凝器中冷媒進行熱交換的冷卻水通道。本實用新型具有以下有益技術效果本實用新型利用船用冷水系統(tǒng)中的第一換熱器中冷媒與冷凍水循環(huán)模塊中的冷 凍水體進行熱交換，即冷媒從冷凍水體方向吸熱來降低行經第一換熱器的冷凍水體溫度， 形成低溫冷凍水，然后低溫冷凍水進入第二換熱器與流經第二換熱器的低硫油進行熱交 換，即低溫冷凍水從低硫油方向吸熱來降低低硫油的溫度，在循環(huán)水泵的作用下，冷凍水體 以循環(huán)方式連續(xù)流經第一換熱器與第二換熱器，能夠持續(xù)得到溫度穩(wěn)定的較低溫度的低硫 油。將本實用新型中第二換熱器的低硫油進入口接入柴油機供油系統(tǒng)中供油單元的出口 端，低硫油出口直接連通柴油機，利用本實用新型將低硫燃油的溫度降到17°C左右，即能使 燃油粘度保證在2cst以上，能夠滿足現有船舶柴油機供油系統(tǒng)的要求。本實用新型特別有 利于對現有船舶柴油機供油系統(tǒng)進行技術改造。
以下結合附圖
與具體實施方式
對本實用新型作進一步說明圖為本實用新型一種實施方式的結構原理示意圖。
具體實施方式
結合附圖，一種低硫油冷卻裝置，包括一套船用冷水系統(tǒng)、一套冷凍水循環(huán)模塊與 一套水油換熱系統(tǒng)；上述船用冷水系統(tǒng)、冷冷凍水循環(huán)模塊與水油換熱系統(tǒng)配置有同一個 電氣控制箱1并采用PLC作為中央控制器進行集中控制。上述船用冷水系統(tǒng)包括壓縮機2、冷凝器3、節(jié)流元件及第一換熱器5，冷凝器3設 置有與流經冷凝器中冷媒進行熱交換的冷卻水通道301，第一換熱器5優(yōu)選為干式蒸發(fā)器。 壓縮機2通過管路連接冷凝器3，冷凝器3通過管路與節(jié)流元件即膨脹閥4連接第一換熱 器5，第一換熱器5通過管路連接壓縮機2，第一換熱器5包括第一介質通道與第二介質通 道，第一介質通道的進口 501作為冷媒進入口，出口 502作為冷媒流出口，第二介質通道的 進口 503作為冷凍水體進入口，出口 504作為冷凍水體流出口 ；在壓縮機2與冷凝器3之間 的連接管路上設置有第一控制閥20與油分離器7，在冷凝器3與第一換熱器5之間的連接 管路上設置有干燥過濾器8、視鏡9及電磁閥10，在第一換熱器5與壓縮機2之間的連接管 路上設置有壓力傳感器11、溫度傳感器12與第二控制閥13。冷凍水循環(huán)模塊包括淡水存 儲柜、自動補水閥14、膨脹水箱15、冷凍水循環(huán)管路及循環(huán)水泵16 ；淡水存儲柜與冷凍水循 環(huán)管路之間的連接管路上除上述自動補水閥外，還設置有主控閥17與安全閥18，其中主控 閥17設置在自動補水閥14的上游管路上，安全閥18設置在自動補水閥14的下游管路上， 上述膨脹水箱15通過截止閥19接入自動補水閥14的下游管路。水油換熱系統(tǒng)包括第二 換熱器6，第二換熱器6包括第一介質通道與第二介質通道，第一介質通道的進口 601作為 冷凍水體進入口，出口 602作為冷凍水體流出口，第二介質通道的進口 603作為低硫油進入 口，出口 604作為低硫油流出口。上述冷凍水循環(huán)管路接入第一換熱器的冷凍水體進入口 503與冷凍水體流出口 504，冷凍水循環(huán)管路中的水體與流經第一換熱器的冷媒進行熱交 換，上述冷凍水循環(huán)管路還接入第二換熱器的冷凍水體進入口 601與冷凍水體流出口 602， 冷凍水循環(huán)管路中的水體與流經第二換熱器中的低硫油進行熱交換；更為具體的方式是 上述循環(huán)水泵16通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接第一換熱器5的冷凍水體進入口 503，第一換熱器5的冷凍水體流出口 504通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接第二換熱 器6的冷凍水體進入口 601，第二換熱器的冷凍水體流出口 602通過冷凍水循環(huán)管路中的一 段管路連接循環(huán)水泵16，在第一換熱器5的冷凍水體流出口 504與第二換熱器6的冷凍水 體進入口 601之間的連接管路上設置有電動三通調節(jié)閥21，電動三通調節(jié)閥21還通過管路 連接在第二換熱器6的冷凍水體流出口 602與循環(huán)水泵16之間的連接管路上。上述方式中未述及的有關技術內容，技術人員采用已有技術或借鑒已有技術、無 需創(chuàng)造性勞動即能實現。需要說明的是，在本說明書的教導下，本領域技術人員所作出的任何等同替代方 式，或明顯變型方式均應在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種低硫油冷卻裝置，其特征在于包括一套船用冷水系統(tǒng)、一套冷凍水循環(huán)模塊與 一套水油換熱系統(tǒng)；船用冷水系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件及第一換熱器，壓縮機通 過管路連接冷凝器，冷凝器通過管路與節(jié)流元件連接第一換熱器，第一換熱器通過管路連 接壓縮機，第一換熱器包括第一介質通道與第二介質通道，第一介質通道的進口作為冷媒 進入口，出口作為冷媒流出口，第二介質通道的進口作為冷凍水體進入口，出口作為冷凍水 體流出口 ；冷凍水循環(huán)模塊包括淡水存儲柜、自動補水閥、膨脹水箱、冷凍水循環(huán)管路及循 環(huán)水泵；水油換熱系統(tǒng)包括第二換熱器，第二換熱器包括第一介質通道與第二介質通道，第 一介質通道的進口作為冷凍水體進入口，出口作為冷凍水體流出口，第二介質通道的進口 作為低硫油進入口，出口作為低硫油流出口 ；上述冷凍水循環(huán)管路接入第一換熱器的冷凍 水體進入口與冷凍水體流出口，冷凍水循環(huán)管路中的冷凍水體與流經第一換熱器的冷媒進 行熱交換，上述冷凍水循環(huán)管路還接入第二換熱器的冷凍水體進入口與冷凍水體流出口， 冷凍水循環(huán)管路中的冷凍水體與流經第二換熱器中的低硫油進行熱交換。
2.根據權利要求1所述的低硫油冷卻裝置，其特征在于所述船用冷水系統(tǒng)、冷凍水循 環(huán)模塊與水油換熱系統(tǒng)配置有同一個電氣控制箱并采用PLC作為中央控制器進行集中控 制。
3.根據權利要求1或2所述的低硫油冷卻裝置，其特征在于所述船用冷水系統(tǒng)，在壓 縮機與冷凝器之間的連接管路上設置有第一控制閥與油分離器，在冷凝器與第一換熱器之 間的連接管路上設置有干燥過濾器、視鏡及電磁閥，上述節(jié)流元件為膨脹閥，在第一換熱器 與壓縮機之間的連接管路上設置有壓力傳感器、溫度傳感器與第二控制閥；上述冷凍水循 環(huán)模塊，淡水存儲柜與冷凍水循環(huán)管路之間的連接管路上除上述自動補水閥外，還設置有 主控閥與安全閥，其中主控閥設置在自動補水閥的上游管路上，安全閥設置在自動補水閥 的下游管路上，上述膨脹水箱通過截止閥接入自動補水閥的下游管路，上述循環(huán)水泵通過 冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接第一換熱器的冷凍水體進入口，第一換熱器的冷凍水體 流出口通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接第二換熱器的冷凍水體進入口，第二換熱器 的冷凍水體流出口通過冷凍水循環(huán)管路中的一段管路連接循環(huán)水泵，在第一換熱器的冷凍 水體流出口與第二換熱器的冷凍水體進入口之間的連接管路上設置有電動三通調節(jié)閥，電 動三通調節(jié)閥還通過管路連接在第二換熱器的冷凍水體流出口與循環(huán)水泵之間的連接管 路上。
4.根據權利要求1所述的低硫油冷卻裝置，其特征在于所述第一換熱器為干式蒸發(fā) 器，所述第二換熱器為板式換熱器。
5.根據權利要求1所述的低硫油冷卻裝置，其特征在于所述冷凝器設置有與流經冷 凝器中冷媒進行熱交換的冷卻水通道。
專利摘要本實用新型公開了一種低硫油冷卻裝置，特征是包括一套船用冷水系統(tǒng)、一套冷凍水循環(huán)模塊與一套水油換熱系統(tǒng)；船用冷水系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流元件及第一換熱器，冷凍水循環(huán)模塊包括淡水存儲柜、自動補水閥、膨脹水箱、冷凍水循環(huán)管路及循環(huán)水泵；水油換熱系統(tǒng)包括第二換熱器；冷凍水循環(huán)管路接入第一換熱器，循環(huán)管路中的冷凍水體與流經第一換熱器的冷媒進行熱交換，冷凍水循環(huán)管路還接入第二換熱器，循環(huán)管路中的冷凍水體與流經第二換熱器中的低硫油進行熱交換。利用本實用新型將低硫燃油的溫度降到17℃左右，燃油粘度能夠滿足現有船舶柴油機供油系統(tǒng)的要求。本實用新型特別有利于對現有船舶柴油機供油系統(tǒng)進行技術改造。
文檔編號F02M31/20GK201896681SQ201020508370
公開日2011年7月13日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權日2010年8月30日
發(fā)明者張信領, 彭化新 申請人:青島菱川船舶機械有限公司