专利名称：船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业控制领域，尤其涉及一种船用柴油机劣质燃油的粘度控制系 统。
背景技术：
现有的内河、沿海和远洋船舶主要以柴油为燃油，燃油的费用往往会占船舶运营 成本的60%以上。随着全球柴油供应的日益紧张，其价格还在逐年上涨。为了节约成本，众 多船舶都希望将柴油机燃烧柴油改为燃烧价格低廉的重油。但是，由于重油粘度高、杂质多，很难将重油雾化成细微颗粒，在这种情况下，只有 提高它的燃点，然而，燃点的提高会导致燃烧效率降低和不完全燃烧，在燃烧过程中会产生 大量的有害气体。虽然降低重油的粘度可以保证雾化良好和燃烧完全，但是如果为了降低年度将油 温加热得很高必然会导致燃油的汽化，也会降低燃烧效率。一般来讲，我们将重油粘度控制 在12cst 15cst，温度控制在135士 10°C可以达到最佳的雾化和燃烧状态，进而获得最高 的燃烧效率和最好的排放效果。因此，亟待提供一种燃烧效率高且排放效果好的船用柴油机劣质燃油的粘度控制 系统以克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种船用柴油机劣质燃油的粘度控制系 统，可以将高粘度的重油控制在合适的温度和粘度，从而达到最佳的雾化和燃烧状态，降低 有害气体的产生量和燃料的消耗量，提高燃烧效率，降低燃油成本。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种船用柴油机劣质燃油的粘度控制 系统，其包括供油系统、控制器、温度传感器、粘度测量器和加热装置，所述温度传感器设于 所述混合油柜且与所述控制器相连，所述粘度测量器设于所述混合油柜且与所述控制器相 连。所述供油系统包括柴油供应装置、重油供应装置和出口与柴油机相连通的混合油柜，所 述柴油供应装置和重油供应装置通过一个燃油选择阀与所述混合油柜的入口相连通，所述 控制器与所述燃油选择阀相连。所述加热装置包括蒸汽加热器和电辅加热器，所述电辅加 热器和蒸汽调节器分别与所述混合油柜和控制器相连。与现有技术相比，本实用新型的燃油粘温系统通过将柴油的温度程序控制、中间 温度柴油到重油的转换、重油的温度程序控制、重油的上限温度定值控制和粘度定值控制 一系列程序存储在控制器中，以高效地将重油的粘度控制在最合适雾化和燃烧的固定值， 同时重油温度也在上限温度值附近范围内，从而达到最佳的雾化和燃烧状态，降低有害气 体的产生量和燃料的消耗量，提高燃烧效率，降低燃油成本。此外，本实用新型采用蒸汽加 热器在柴油的温度程序控制、中间温度柴油到重油的转换、重油的温度程序控制、重油的上 限温度定值控制中对混合油柜中的燃油进行加热，而通过电辅加热器在进行粘度定值控制时对混合油柜中的燃油进行加热，使燃油粘度迅速达到需要的值且对燃油的粘度控制更加 精确，可以进一步提高燃烧效率并获得良好的排放效果。较佳地，所述供油系统还包括连通于所述柴油供应装置和柴油机之间的缓冲油 柜。通过该缓冲油柜，可以直接向柴油机供应柴油，而不需要经过粘度和温度控制，为柴油 机的正常运行提供保障。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本 实用新型的实施例。
图1为本实用新型船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统的一实施例的结构示意 图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元 件。如上所述，本实用新型提供了一种船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，可以将高粘度 的重油控制在合适的温度和粘度，从而达到最佳的雾化和燃烧状态，降低有害气体的产生 量和燃料的消耗量，提高燃烧效率，降低燃油成本。下面将结合附图详细阐述本实用新型实施例的技术方案。如图1所示，本实用新 型的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统包括供油系统、控制器1、温度传感器2、粘度测 量器3和加热装置4。所述供油系统包括柴油供应装置5、重油供应装置6和混合油柜7，所 述柴油供应装置5和重油供应装置6通过一个燃油选择阀8与所述混合油柜7的入口相连 通，所述混合油柜7的出口与柴油机10相连通。所述控制器1与所述燃油选择阀8相连， 通过控制燃油选择阀8的通路来选择供应柴油或重油。在本实施例中，所述燃油选择阀8 可以为两位三通阀。所述控制器1可以为单片机或微处理器。所述温度传感器2设于所述 混合油柜7且与所述控制器1相连，用于测量所述混合油柜7中燃油的温度并将其反馈给 控制器1。所述粘度测量器3设于所述混合油柜7且与所述控制器1相连，用于测量所述 所述混合油柜7中燃油的粘度并将其反馈给控制器1。所述加热装置4包括电辅加热器41 和蒸汽加热器42，电辅加热器41和蒸汽加热器42分别与所述控制器1和所述混合油柜7 相连，所述控制器1根据温度传感器2和粘度测量器3的返回值与设定值比较，并由此决定 选择执行相应的程序，即选择进行温度控制还是粘度控制，同时根据当前执行的程序选择 相应的加热器来对混合油柜7中的燃油进行加热。具体地，所述加热装置4可以通过循环 泵与混合油柜7相连。图中的箭头方向表示燃油通路。具体的，所述柴油供应装置5包括依次连通的柴油沉淀柜51、分油机52和柴油日 用柜53，所述重油供应装置6包括依次连通的重油沉淀柜61、分油机62和重油日用柜63， 所述柴油日用柜53和所述重油日用柜63与所述燃油选择阀8连通。在本实施例中，所述供油系统还包括连通于所述柴油供应装置5和柴油机10之间 的缓冲油柜9。较佳地，所述缓冲油柜9通过一个溢油阀11与所述混合油柜7的入口相连 通。柴油机可以直接燃烧从柴油日用柜63流进缓冲油柜9的柴油，不需要进行柴油的温度 和粘度控制，以保证柴油机10的正常运行。[0016]优选地，所述燃油选择阀8与所述混合油柜7的入口的通路上还设有流量计12，以 检测燃油流量。在本实施例中，所述混合油柜7的入口通过一回油阀13与柴油机10相连通，系统 停车后，将重油切换成柴油，可以利用柴油冲洗管道，以防止重油堵塞油管，延长设备使用
寿命ο优选地，本实施例的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统还包括设于所述混合油 柜7的报警装置(图未示)，该报警装置可以为粘度报警装置、液位报警装置和压力报警装 置等装置中的一种或多种，以提高系统的安全性和稳定性。较佳地，本实施例中的控制器预留有柴油机排放检测接口(图未示)，以检测排放 气体的含量，适应船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统的整个发展趋势。下面简单介绍本实施例船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统的工作原理。柴油沉 淀柜51的柴油沉淀后，经分油机52除水除杂质后进入柴油日用柜53储存，重油沉淀柜61 的重油沉淀后经分油机62除水除杂质后进入重油日用柜63储存。柴油机10启动时，控制 器1控制燃油选择阀8，打开柴油入口，柴油经流量计19检测流量后进入混合油柜7。此 时，混合油柜7中都是柴油，而且油温可在20°C初温左右，粘度为3. Scst左右，可以很好地 在柴油机汽缸中雾化和完全燃烧。控制器1处于柴油的温度程序控制程序，柴油通过蒸汽加热器42加热，温度传感 器2将当前柴油温度传送给控制器1，当柴油温度上升到设定值时，控制器1控制燃油选择 阀8，执行柴油到重油的转换，即关闭柴油进口而打开重油进口。混合油柜7中重油的比例 逐渐增加，柴油的比例逐渐减小。此时，控制器1采用重油的温度控制程序，控制蒸汽加热 器42给燃油加温。在此阶段，控制器1只检测粘度值，不进行粘度定值控制。当重油的温 度达到上限温度值135°C，控制器1从燃油温度程序控制切换到燃油温度的定值控制，定值 温度值为上限温度值，同时粘度控制器继续检测粘度值，此时上限温度值刚好对应柴油机 燃油最佳雾化的粘度值12cst。在进入温度定值控制的同时，控制器1中的粘度定值程序也开始运行。当柴油机 负荷变动，导致混合油柜22的燃油粘度值变化，控制器1开始对混合油柜7的燃油进行粘 度定值控制，即通过对电辅加热器41的电流的控制，对加热量进行调整，使粘度重新回到 给定值。虽然电辅加热器41的加热量变化的同时重油温度也会暂时偏离上限温度(设定 为135°C )，但一般因为电辅加热器41的加热量变化不大，所以温度偏离在土 5°C之内，而不 必反复进行上限温度的定值控制。可以理解，在本实施例的燃油粘度控制系统中，蒸汽加热器为主要的热源，电辅加 热器为辅助热源。柴油和重油温度由初温上升至设定温度过程中需要大量的热量，须用蒸 汽加热。当柴油机负荷发生变化而引起燃油的年度偏离给定值时，燃油需要较少的热量可 使粘度回复，此时可采用电辅加热器提供热量或减少热量。其中是加热还是减少热量由粘 度测量器检测的粘度是大于设定粘度值还是小于设定粘度值来决定。通过前述两种加热 器，使得船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统中的燃油粘度迅速达到需要的值且对燃油的 粘度控制更加精确，可以进一步提高燃烧效率并获得良好的排放效果，柴油机十分运行稳 定。
权利要求一种船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，包括供油系统，所述供油系统包括柴油供应装置、重油供应装置、和出口与柴油机相连通的混合油柜，所述柴油供应装置和重油供应装置通过燃油选择阀与所述混合油柜的入口相连通；控制器，所述控制器与所述燃油选择阀相连；温度传感器，所述温度传感器设于所述混合油柜且与所述控制器相连；粘度测量器，所述粘度测量器设于所述混合油柜且与所述控制器相连；和加热装置，所述加热装置包括分别与所述控制器和所述混合油柜相连的蒸汽加热器；其特征在于所述加热装置还包括分别与所述混合油柜和控制器相连的电辅加热器。
2.根据权利要求1所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在于所述供 油系统还包括连通于所述柴油供应装置和柴油机之间的缓冲油柜。
3.根据权利要求2所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在于所述缓 冲油柜通过一个溢油阀与所述混合油柜的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在于柴油机 通过回油阀与所述混合油柜的入口相连通。
5.根据权利要求1-4任一项所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在 于所述柴油供应装置包括依次连通的柴油沉淀柜、分油机和柴油日用柜，所述重油供应装 置包括依次连通的重油沉淀柜、分油机和重油日用柜，所述柴油日用柜和所述重油日用柜 与所述燃油选择阀连通。
6.根据权利要求5任一项所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在于 所述燃油选择阀与所述混合油柜的入口的通路上还设有流量计。
7.根据权利要求1-4任一项所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在 于所述燃油选择阀为两位三通阀。
8.根据权利要求1-4任一项所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在 于还包括设于所述混合油柜的报警装置。
9.根据权利要求1-4任一项所述的船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，其特征在 于所述控制器包括柴油机排放检测接口。
专利摘要本实用新型公开了一种船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统，包括供油系统、控制器、温度传感器、粘度测量器和加热装置，温度传感器设于混合油柜且与控制器相连，粘度测量器设于混合油柜且与控制器相连。供油系统包括柴油供应装置、重油供应装置和混合油柜，柴油供应装置和重油供应装置通过一个燃油选择阀与混合油柜的入口相连通，控制器与燃油选择阀相连。加热装置包括蒸汽加热器和电辅加热器，电辅加热器和蒸汽调节器分别与混合油柜和控制器相连。该船用柴油机劣质燃油的粘度控制系统可以将高粘度的重油控制在合适的温度和粘度，从而达到最佳的雾化和燃烧状态，降低有害气体的产生量和燃料的消耗量，提高燃烧效率，降低燃油成本。
文档编号F02M31/16GK201679569SQ20102015510
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者张新文, 毛小兵, 萧春, 陈然 申请人:武汉富高流体控制系统工程有限公司