一种船用重质燃油净化加热系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种船用重质燃油净化加热系统，该系统包含：重油热油循环加热系统及管路连接该重油热油循环加热系统的重油净化系统；重油热油循环加热系统中循环流通导热油，该重油热油循环加热系统包含形成环路的：锅炉、重油沉淀柜、重油日用柜、油气分离器、热油循环泵；重油净化系统包含：管路连接重油沉淀柜的分油机加热器，输入端连接分油机加热器的分油机；分油机输出端管路连接至重油日用柜。本发明通过加热重质燃油，提高流动性，保证重油的运输，并对其进行净化处理，提高柴油机组工作效率，延长柴油机组工作寿命。
【专利说明】一种船用重质燃油净化加热系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船用燃油处理系统，具体涉及一种基于纳米导热油的船用重质燃油净化加热系统。
【背景技术】
[0002]近年来，国际油价保持高位运行，给航运业带来了很大的影响，其燃油成本占总成本的比重已达50%以上。许多航运公司为了降低燃油费用，提高船舶运行的经济性，倡导节能环保的国家政策，在船用柴油机上陆续开始使用重质燃油。由于重质燃油密度，粘度大，成分复杂，发火性能差等缺点导致柴油发动机机械负荷和热负荷增加，所以在用重质燃油作为燃料时需要先经过加热净化系统，改善油品，提高燃烧性能，减少各相关部件的腐蚀损坏。
[0003]燃油系统是柴油机重要的动力系统之一，其作用是把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端。该系统通常由五个基本环节组成:加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给。
[0004]燃油的加装是通过船上甲板两舷装设的燃油注入法兰接头进行的。这样，从两舷均可将轻、重燃油直接注入油舱。注入管应有防止超压设施。如安全阀作为防止超压设备，则该阀的溢油应排至溢油舱或其他安全处所。注入接头必须高出甲板平面，并加盖板密封，以防甲板上浪时海水灌入油舱。燃油的测量可以通过各燃油舱的测量孔进行，若燃油舱装有测深仪表的话，也可以通过测深仪表，然后对照舱容表进行。加装的燃油贮存在燃油舱柜中。对于重油舱，一般还装设加热盘管，以加热重油，保持其流动性，便于驳油。
[0005]燃油系统中还装设有调驳阀箱和驳运泵，用于各油舱柜间驳油。
[0006]从油舱中驳出的燃油在进机使用前必须经过净化系统净化。燃油净化系统包括燃油的加热、沉淀、过滤和离心分离。
[0007]目前，国内船舶上的重油加热方式基本还是蒸汽式的加热源。这是因为蒸汽是易于得到的热源，但蒸汽加热系统结构复杂，热损失大。若以导热油加热，则导热油作为没有相变的热介质比起加热过程中有相变的蒸汽易于进行分配、调温、控制，并能很容易地构成高效率的封闭循环系统，与蒸汽加热系统相比，能节省燃料达10%-30%。
[0008]导热油锅炉在常压下就能得到300°C的高温热介质，而蒸汽锅炉要达到300°C时，其炉内压力必须达到9MPa。显然，蒸汽锅炉欲得到此高温，必须设置高压装置。同时设置严格的安全装置，水处理装置等，而导热油锅炉则没有这种必要，导热油加热系统可以不遵守压力容器的规范建造。
[0009]在欧美及日本一些发达的国家，导热油加热系统作为节能方式已被广泛采用。它不仅用于液货船(尤其是油轮)。也用于一般货船的机舱系统、燃油舱加热和上层建筑的间接加热。1987年我国首次出口丹麦的2700DWT货轮，是在我国自行建造的船舶中首次采用导热油锅炉加热系统，但主要设备仍是进口。我国国内营运船舶采用这种系统的还很少，尚无成熟的经验。[0010]纳米导热油技术起源于20世纪90年代，随着纳米材料与技术迅猛发展，研究人员开始探索利用纳米技术提高导热系数。现有的研究结果表明在液体中添加纳米级的金属离子或非金属氧化物粒子，可以显著的提高其导热系数，形成一类具有高导热系数、均匀、稳定的新型传热介质，称之为“纳米流体”。
[0011]磁铁矿Fe3O4是一种简单的铁氧体，是世界上最早应用的一种非金属磁性材料，它具有反尖晶石型结构。由于纳米Fe3O4粉体在1980年经过德国科学家验证导热系数为未加粒子的两到三倍、四氧化三体纳米流体均匀、稳定，并且它经过的制备工艺具有简单、价格低、无毒和无污染的特点，因此本项目选择它作为纳米流体的纳米粒子。
[0012]作为船舶动力核心的主机，是整个能源系统合理分布与有效利用的关键。主机排气余热所占比例极大，而且这部分余热的品质较高，是船上余热利用的主要来源。因此本装置决定采用燃油废气组合式热油锅炉组建船舶导热油加热系统对STX6S35ME-B9船用低速二冲程柴油机进行余热利用技术的发明与实践。
[0013]热油系统通常使用导热油作为载热体。导热油又叫做传热油，根据标准GB/T4016-83正规名称为热载体油，英文名称为Heat transfer oil，因此也可以叫做热导油，热煤油等。导热油作为一种热量的传递介质，具有受热均匀、温度调控准确、可以在较低的蒸汽压下产生较高的温度、传热效率高、节能、输送和操作方便的特点，由于其优点较多近些年被广泛应用在各种场合，所以用途和用量也越来越多。
[0014]一、热油系统特点:
热油系统在日常运行时维护比较方便，由于不产生水垢不必进行炉垢清理、炉水化验操作维护；由于热油自身的固化温度低，当在寒冷航区航行时，热油不会因气温、海水温度过低而结冰，不会影响正常的加热效果，管路也不会因气温的寒冷而冻裂；由于热油系统工作压力较低及热油本身作为液体具有不可压缩性，在系统发生泄漏时，整个系统的压力会迅速地降低，这样不仅增加了系统的安全性还能及时发现整个系统是否有异常泄漏的情况发生；由于热油是一种高温载热工质，工作时温度较高，与加热对象的温差较大，进行加温时热效率较高，这样就在设计时就可以减少热交换面积，还可以同时满足船舶具有不同温度加温的需求，用来产生所需要的蒸汽和热水；由于系统中没有汽液两种状态的转换，因此热油系统对温度具有很好的调节性能，对温度的控制精度高；热油对钢管的腐蚀性比水小很多，因此它的管路寿命比蒸汽系统长，而且管路的传热效率高，这也提升了整个热油系统的热效率。
[0015]但是热油的造价比较高，先期投入的费用比较大；由于热油与高温物体接触时会引起燃烧，所以热油系统工作时要严防泄漏，避免事故的发生。热油的热稳定性能差，要避免与空气接触发生氧化分解。
[0016]二、遇到的问题:
1、由于导热油正常工作时温度比较高，不工作时管系温度又降回到舱内温度，而且温度变化又很频繁，这样管路中各可拆接头处、各阀件的阀杆密封处很容易造成泄漏。船舶在航行时，动力机械如柴油机、发电机、泵组等运转产生振动使管路产生三向位移，这样管路中各可拆接头处、各阀件的阀杆密封处很容易造成泄漏。现在船舶上为了避免这种缺陷，管系在安装时尽可能减少可拆接头，系统中的阀件、附件及垫片应尽可能选用耐高温的，并在各个有可能泄漏的设备或装置下面设泄油盘，同时要避免这些设备或装置位于热表面上方。在日常工作中加强管理，尽量消除泄漏。
[0017]2、导热油加热系统是整体封闭的，平时甚至在修船时也很难检查里面的热交换单元腐蚀情况。尽管热媒油本身腐蚀性极微，管路及系统不生锈蚀，但是时间长了，也无法保证热交换单元中的管子不腐蚀，一旦热交换单元中的管子腐蚀，造成泄漏，后果不堪设想。为此，需要对系统进行更加完善的设计，解决这一棘手的间题。
[0018]3、有产生火灾的危险。
[0019]三个缺陷中最主要的是有产生火灾的危险。要预防和避免火灾的发生，首先要找出容易产生火灾的因素，然后对症下药，防患于未然。以下是有机热载体炉系统产生火灾的主要因素:
(I)导热油废气加热器的质量。我国劳动部在1993年颁发了《有机热载体炉安全技术监察规程》，要求生产导热油炉厂家必须持有锅炉制造许可证，虽然导热油废气加热器的制造比导热油炉简单，但厂家至少应持有压力容器制造许可证，但有些生产厂家却连压力容器制造许可证都没有，因此容易引发质量间题，如:热交换单元的焊接质量不合格、结构不合理等，从而产生泄漏现象。由于热交换单元内的导热油温度较高，一旦泄漏，导热油就会直接接触柴油机排气中的火焰或火星，从而被点燃，造成火灾。
[0020](2)导热油变质。导热油的热稳定性和氧化安定性是评价导热油的两个重要指标，使用过程中会发生氧化反应和热裂解反应，变质后导热油的热稳定性和氧化安定性变差，容易导致加热器受热面过热、爆管，进而引起火灾。造成导热油变质的原因有:
I)局部过热发生热裂解。局部过热会超过规定的导热油最高使用温度，这时导热油发生热分解和缩聚，析出碳，闪点下降，颜色变深，粘度增大，残碳含量升高，传热效率下降，结焦老化。
[0021]2)氧化。导热油与空气中的氧气接触发生氧化反应，生成有机酸并缩聚成胶泥，使粘度增加，造成系统酸性腐蚀，影响安全运行。导热油的氧化速度与温度有关，在700°C以下，氧化不明显，超过1000°C时，随着温度的升高，导热油的氧化速度急剧加快，并迅速失效。另外导热油使用多年后，由于受热分解、碳聚合形成结焦，使管路内径缩小而造成导热油流量降低，循环泵克服的阻力增大，严重时会导致炉管堵塞，另一方面生成的大分子聚合物使导热油的粘度增高，炉管结焦，热阻增大导致热交换单元寿命降低。
【发明内容】
[0022]本发明提供一种船用重质燃油净化加热系统，对重油柜加热、净化，降低粘度，使重油便于沉淀、分离、运输，并利用柴油机废气对重油进行加热；使油柜升温，降低其粘度，方便流动输送到船舶柴油机中供油。
[0023]为实现上述目的，本发明提供一种船用重质燃油净化加热系统，其特点是，该系统包含:重油热油循环加热系统及管路连接该重油热油循环加热系统的重油净化系统；
上述的重油热油循环加热系统中循环流通导热油，该重油热油循环加热系统包含: 锅炉；
重油沉淀柜内的换热管路和重油日用柜内的换热管路，其通过管路分别连接所述锅炉导热油出口 ；重油沉淀柜和重油日用柜内存放重质燃油；
油气分离器，通过管路连接重油沉淀柜换热管路和重油日用柜换热管路； 油气分离器出口管路连接至热油循环泵，并通过热油循环泵连接至锅炉的导热油进口 ；该重油热油循环加热系统整体形成导热油循环回路；
上述重油净化系统包含:管路连接重油沉淀柜的分油机加热器，输入端连接分油机加热器的分油机；分油机输出端管路连接至重油日用柜。
[0024]上述锅炉包含:
燃烧器；
绕设在燃烧器外的导热油加热管路，其连接在重油热油循环加热系统的导热油循环回路中；
设置在导热油加热管路旁的烟气通路，该烟气通路气路连接船舶柴油机废气排放口。
[0025]上述重油热油循环加热系统还管路连接有设置于高位的膨胀柜和设置于低位的储油柜；该膨胀柜和储油柜为闭式系统，并设有氮封或冷油封装置。
[0026]上述热油循环泵的进口设有截止阀；出口处设有截止止回阀、压力表、压力表阀、缓冲管套件和压差开关；
上述锅炉的进口设有双金属温度计、温度传感器、压力表；出口设有电接双金属温度计、压力表、压差开关；
上述重油热油循环加热系统的导热油循环回路的管路中设有电磁二通阀、截止止回阀、压力变送器。
[0027]上述重油热油循环加热系统中设有互为备用的若干组热油循环泵。
[0028]上述重油热油循环加热系统管路的可拆接头处和阀件的阀杆密封处设有波纹管膨胀节；重油热油循环加热系统中管路之间的连接大于等于120°。
[0029]上述重油热油循环加热系统管路中还设有取样器，该取样器设有氮封装置。
[0030]上述重油净化系统包含互为备用的若干串联或并联的分油机；
还包含设置在重油沉淀柜的重质燃油输出端的供油泵，该供油泵后设有气动恒压阀和流量控制阀。
[0031]上述重油日用柜底部靠近进油口处设有溢流管，该溢流管连通至重油沉淀柜。
[0032]上述导热油中设有氧化铁纳米粒子，导热油形成纳米流体。
[0033]本发明一种船用重质燃油净化加热系统和现有技术相比，其优点在于，重质燃油由于粘度非常的高，不便于运输所以本发明中重油运输的管系都用热油伴行管进行加热，提高流动性，保证重油的运输；
本发明膨胀柜和储油柜采用闭式系统，导热油封闭运行，采用惰性气体氮气对高位膨胀槽和低位贮罐进行氮封保护，以隔绝空气，可彻底避免导热油的氧化劣化并有效减少导热油的挥发，由于有氮气保护，高位膨胀槽安装高度和油温的高低都不会导致导热油的氧化分解；
本发明设有波纹管膨胀节，利用波纹管膨胀节的弹性元素有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，可对轴向，横向，和角向位移的吸收；本发明整个系统动力装置和容易引发故障的地方都装有温控和压力测控器，通过自动控制系统进行实时监控，超过限定值报警，从而最大可能的降低危险，实现了对整个系统的监控；
本发明多组循环泵组互为备用，提高系统稳定性；加热系统的管路之间的连接不小于120°，避免由于流速快冲击管路造成故障和腐蚀；
本发明供油泵后设气动恒压阀和流量控制阀，以确保平稳地向分油机输送燃油，有利于提高净化质量；
本发明日用油柜设溢流管。在船舶正常航行的情况下，分油机的分油量将比柴油机的消耗量大一些，故在吸入口接近日用油柜底部设有溢流管，可使日用油柜底部温度较低、杂质和水含量较多的燃油引回沉淀柜，既实现循环分离提高分离效果，又使分油机的起停次数减少，延长分油机使用寿命；
本发明导热油中增加氧化铁纳米粒子，形成一类具有高导热系数、均匀、稳定的新型传热介质，从而加快热油与重质燃油的换热过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明一种船用重质燃油净化加热系统的总体原理图；
图2为本发明一种船用重质燃油净化加热系统的重油热油循环加热系统的原理图；
图3为本发明一种船用重质燃油净化加热系统的锅炉的侧视图；
图4为本发明一种船用重质燃油净化加热系统的锅炉的前视图；
图5为本发明一种船用重质燃油净化加热系统的重油净化系统的原理图。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图进一步说明本发明的具体实施例。
[0036]如图1所示，本发明公开一种船用重质燃油净化加热系统，该系统包含:重油热油循环加热系统及管路连接该重油热油循环加热系统的重油净化系统。
[0037]如图2所示，重油热油循环加热系统包含依次通过管路连接并形成环路的锅炉15、重油沉淀柜20、重油日用柜43、油气分离器6、热油循环泵12。该重油热油循环加热系统中循环流通导热油。
[0038]重油热油循环加热系统的环路中循环传输导热油，导热油作为没有相变的热介质比起加热过程中有相变的蒸汽易于进行分配、调温、控制，并能很容易地构成高效率的封闭循环系统，与蒸汽加热系统相比，结构简单，热损失少，操作安全简便，能节省燃料达10%-30%，大大减少了对环境的污染。
[0039]重油沉淀柜20和重油日用柜43包含用于放置重质燃油的箱体，重质燃油由于粘度非常的高，不便于运输，重油运输的管系都用热油伴行管进行加热，提高流动性，保证重油的运输。所以本发明中，重油沉淀柜20和重油日用柜43内设置用于加热重质燃油的换热管路，由于本重油热油循环加热系统内传输的是导热油，该换热管路即采用为导热油盘管。加热后的重质燃油通过管路输送至船舶柴油机16。
[0040]重油沉淀柜20和重油日用柜43内的换热管路的输入端分别通过管路连接至锅炉15的导热油出口，接收由经过锅炉加热的导热油。
[0041]油气分离器6通过管路分别连接重油沉淀柜20内换热管路和重油日用柜43内换热管路的输出端。
[0042]油气分离器6出口管路连接至热油循环泵12，并通过热油循环泵12连接至锅炉15的导热油进口 ；从而使重油热油循环加热系统整体形成导热油循环回路。[0043]如图3并结合图4和图2所示，锅炉15包含设置在锅炉下部的燃烧器，燃烧器一端开为用于输入燃料的燃烧器口 28。在燃烧器外绕设有导热油加热管路，燃烧器工作即可对导热油加热管路中的导热油进行加热，该导热油加热管路的导热油进口 30设置于锅炉15的下部，经过燃烧器后，以盘管的形式排列在燃烧器上方，其导热油出口 29则设置于锅炉15的顶部。该导热油加热管路连接在重油热油循环加热系统的导热油循环回路中，当导热油进入锅炉后经过燃烧器加热，通过盘管由锅炉15的顶部输出。在锅炉15上部，盘管的侧边设有烟气通路，该烟气通道两端分别开为烟气进口 27和烟气出口 32，其烟气进口气路连接船舶柴油机16的废气排放口，船舶柴油机16的废气通过管路连接至烟气通道的烟气进口，船舶柴油机16排出的中低温废气在经过烟气通道时也作为热源，对盘管中的导热油进行加热。本发明的锅炉15可以有效的利用低速柴油机的中低温废气，而目前国内对中低温的回收利用意识并不强，但是中低温废气有广泛的来源和巨大的研究价值，因此该装置具有广阔的市场前景。
[0044]另，在锅炉15顶部还设有灭火口 31和消防冷却水接口 34，在锅炉15顶部还接口排污接口 33。
[0045]热油循环泵12进口接油气分离器6，出口接锅炉15，完成重油热油循环加热系统的导热油循环回路，本实施例中，设有两组热油循环泵12，互为备用。
[0046]重油热油循环加热系统还包含有设置于高位的膨胀柜I和设置于低位的储油柜13。膨胀柜I通过管路连接至油气分离器6的入口处，膨胀柜I与储油柜13相互通过管路连接。膨胀柜I上设有玻璃平板液面计和自闭阀2，以及浮球液位开关5。
[0047]现有技术的导热油加热系统绝大多数沿袭采用开放式常压加热系统，即高位膨胀槽和低位储油柜上排气管与大气相通，导热油长期与空气接触。本发明采用闭式系统(冷油封或氮封)，导热油封闭运行，采用惰性气体氮气(N2)对高位膨胀柜I和低位储油柜13进行氮封保护，设置氮封装置26，以隔绝空气，可彻底避免导热油的氧化劣化并有效减少导热油的挥发。由于有氮气保护，高位膨胀柜I安装高度和油温的高低都不会导致导热油的氧化分解。通过对高位膨胀柜I和低位储油柜13进行密封，膨胀柜I排气管加装一个呼吸阀或安全阀，气体只出不进，以隔绝空气，并安全排气，同时加装自动进氮阀通入氮气，关闭低位储油柜13排气管上阀门，此方法可有效防止膨胀柜I内导热油氧化、气化和喷油现象。
[0048]为进一步设计和优化完善系统，防止因操作和使用不当而造成泄露，产生危险。热油循环泵12的进口设有截止阀8 ;出口处设有波纹管截止止回阀9、压力表、压力表阀、缓冲管套件25和压差开关7，实时检测调节压力。锅炉I的进口设有双金属温度计24、温度传感器23、压力表；出口设有电接双金属温度计22、压力表、压差开关、安全阀14，对锅炉换热，压力损失和温度进行实时监控和调节。重油热油循环加热系统的导热油循环回路的管路(供热管路和回流管路)中还设有电磁二通调节阀17、截止止回阀、压力变送器18，一旦由于管路泄漏造成压力损失，管路内部热油老化形成压力差超过限定值就会启动报警信号，从而避免了危险事故的发生。
[0049]本实施例中，重油热油循环加热系统的内各个管路之间的连接都大于或等于120°，避免由于流速快冲击管路造成故障和腐蚀。整个系统动力装置和容易引发故障的地方都装有温控和压力测控器，通过自动控制系统进行实时监控，超过限定值报警，从而最大可能的降低危险，实现了对整个系统的监控。[0050]由于导热油在正常工作时温度比较高，不工作时管系温度又降回到舱内温度，而且温度变化又很频繁，这样管路中各可拆接头处、各阀件的阀杆密封处很容易造成泄漏。所以重油热油循环加热系统管路的可拆接头处和阀件的阀杆密封处安装波纹管膨胀节11，它是利用波纹管膨胀节的弹性元素的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。可对轴向，横向，和角向位移的吸收，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。
[0051]优选的，锅炉15与重油沉淀柜20和重油日用柜43之间连接的管路中设有热油取样器19，定时进行取样，检测得到系统内部油的运行状况和油品的好坏。该热油取样器19上设有氮封装置。
[0052]优选的，为了进一步提高换热效果，在导热油中增加氧化铁(Fe3O4)纳米粒子，使其成为纳米油。纳米导热油的导热系数比普通导热油的高得多，形成一类具有高导热系数、均匀、稳定的新型传热介质，称之为“纳米流体”。从而加快热油与重质燃油的换热过程。
[0053]如图3并结合图3、图4所示，重油热油循环加热系统的工作原理如下:
导热油由导热油进口 30进入锅炉15内，锅炉15有燃油燃烧生成的热量和来自船舶柴油机16的废气余热两个热源，当主机运行时以主机废气余热为主，柴油机废气从烟气进口27进入锅炉烟气出口 32排出，作为热源对导热油进行加热，主机停机时以燃油燃烧为主，燃烧器产生热量在锅炉15中的导热油加热管路进行热量交换，使导热油温度升高，被加热的导热油通过压力表套件、电接双金属温度计22和锅炉的前后压差开关被输送到重油沉淀柜20和重油日用柜43中的导热油换热盘管21，对油柜中的重质燃油加热，降低其粘度，方便流动输送到船舶柴油机16来供油，换热降温后的导热油回油至油气分离器6，而后通过截止阀8，Y型过滤器10，波纹管膨胀节11进入热油循环泵12，在热油循环泵12的作用下，热油通过波纹管截止止回阀9、压力表25、温度计24、温度传感器23回到废气炉15进行热交换，构成热油循环系统。
[0054]热油循环泵12进口前先加装Y型过滤器10，过滤导热油中的杂质，进油口加截止阀8，出油口加截止止回阀9，两泵组互为备用可以通过开闭阀件进行切换，截止止回阀防止油路倒吸引发泵组故障。
[0055]在供热设备和回油管路中间设置有两个截止阀和一个电动二通调节阀17和压力变送器18组成的旁通阀，用于调节流量，可以根据不同的海况和不同的季节来调节流量。
[0056]如图5所示，重油净化系统包含:管路连接重油沉淀柜20的分油机加热器39，输入端连接分油机加热器39的分油机40 ;分油机40输出端通过连接管37管路连接至重油日用柜43。
[0057]分油机40是船用重质燃油净化处理的主要设备，它是一种离心式沉淀设备，作用是将待分离油中的杂质颗粒和水分分离，基本原理是利用分离盘之间的微小间隙和分油机高速旋转的离心力将杂质颗粒和水分等密度较大的成分分离出去。
[0058]重油净化系统还包含设置在重油沉淀柜20的重质燃油输出端的互为备用的若干供油泵35，供油泵35前设有滤器36。为进一步设计和优化完善系统，重油净化系统中，供油泵后设气动恒压阀38和流量控制阀41，以确保平稳地向分油机输送燃油，有利于提高净化质量。燃油进入分油机40前，通过分油机加热器39加温，加热温度由温度控制器TC控制，使进入分油机40的燃油温度几乎保持恒定。[0059]优选的，重油净化系统包含互为备用的若干串联或并联的分油机40 (即设其中一个分油机40为主分油机，则设有既能与主分油机串联也能并联的备用分油机)，同时还设有备用供油泵，提高了系统的可靠性。
[0060]分油机40所分的净油进入重油日用柜43，重油日用柜43设溢流管，该溢流管连通至重油沉淀柜20。在船舶正常航行的情况下，分油机40的分油量将比柴油机的消耗量大一些，故在吸入口接近重油日用柜43底部设有溢流管，可使重油日用柜43底部温度较低、杂质和水含量较多的燃油引回重油沉淀柜20，既实现循环分离提高分离效果，又使分油机40的起停次数减少，延长分油机40使用寿命。
[0061]重油沉淀柜20的燃油入口连接有驳运泵，并设有液位传感器42。重质燃油被驳运泵从油舱送入重油沉淀柜20，补油量限制在液位传感器42的范围之内，可使重油热油循环加热系统的流量自动控制，加速油的沉淀分离并且可使沉淀油柜提供给供油泵35的油温变化幅度很小。
[0062]如图1并结合图2所示，本发明还包含导热油辅助供油系统，当重油热油循环加热系统的导热油不足时，可通过导热油辅助供油系统供油，注入的导热油一部分可直接通过热油循环泵12进入重油热油循环加热系统，另一部分通过齿轮式注油泵4，通过截止阀3进入膨胀柜I，进而通过与膨胀柜I相连的油气分离器6补油，若玻璃平面液面计2显示膨胀柜I的液面过高，自闭阀关闭，截止阀打开，导热油进入储油柜13，储油柜13的底部渣油可通过定期排污清除，而部分纯净油品可通过与热油循环泵12相连，为重油热油循环加热系统补油。
[0063]当热油循环系统长时间运行后会使一些油品受到污染，性质发生变化，对系统工作不利，此时可以排出储藏柜13的一部分导热油，打开储藏柜13的截止阀，使油品通过注油泵4从废油管排出，以上构成了导热油辅助供油系统。
[0064]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，该系统包含:重油热油循环加热系统及管路连接该重油热油循环加热系统的重油净化系统； 所述的重油热油循环加热系统中循环流通导热油，该重油热油循环加热系统包含: 锅炉(15)； 重油沉淀柜(20)内的换热管路和重油日用柜(43)内的换热管路,其通过管路分别连接所述锅炉(15)导热油出口 ；重油沉淀柜(20)和重油日用柜(43)内存放重质燃油； 油气分离器(6)，通过管路连接所述重油沉淀柜(20)换热管路和重油日用柜(43)换热管路； 油气分离器(6)出口管路连接至热油循环泵(12)，并通过热油循环泵(12)连接至锅炉(15)的导热油进口 ；该重油热油循环加热系统整体形成导热油循环回路； 所述重油净化系统包含:管路连接所述重油沉淀柜(20)的分油机加热器(39)，输入端连接所述分油机加热器(39)的分油机(40);分油机(40)输出端管路连接至重油日用柜(43)。
2.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述锅炉(15)包含: 燃烧器； 绕设在燃烧器外的导热油加热管路，其连接在重油热油循环加热系统的导热油循环回路中；` 设置在导热油加热管路旁的烟气通路，该烟气通路气路连接船舶柴油机废气排放口。
3.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述重油热油循环加热系统还管路连接有设置于高位的膨胀柜和设置于低位的储油柜；该膨胀柜和储油柜为闭式系统，并设有氮封或冷油封装置。
4.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述热油循环泵(12)的进口设有截止阀；出口处设有截止止回阀、压力表、压力表阀、缓冲管套件和压差开关; 所述锅炉(I)的进口设有双金属温度计、温度传感器、压力表；出口设有电接双金属温度计、压力表、压差开关； 所述重油热油循环加热系统的导热油循环回路的管路中设有电磁二通阀、截止止回阀、压力变送器。
5.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述重油热油循环加热系统中设有互为备用的若干组热油循环泵(12)。
6.如权利要求1至5中任意一项权利要求所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述重油热油循环加热系统管路的可拆接头处和阀件的阀杆密封处设有波纹管膨胀节；重油热油循环加热系统中管路之间的连接大于等于120°。
7.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述重油热油循环加热系统管路中还设有取样器，该取样器设有氮封装置。
8.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述重油净化系统包含互为备用的若干串联或并联的分油机； 还包含设置在重油沉淀柜(20)的重质燃油输出端的供油泵，该供油泵后设有气动恒压阀和流量控制阀。
9.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述重油日用柜(43 )底部靠近进油口处设有溢流管，该溢流管连通至重油沉淀柜(20 )。
10.如权利要求1所述的船用重质燃油净化加热系统，其特征在于，所述导热油中设有氧化铁纳米粒子， 热油形成纳米流体。
【文档编号】F02M37/22GK103821648SQ201410112703
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】江国和, 赵浩川, 孙秀成, 杨智远, 杨鹏飞 申请人:上海海事大学