一种适用于原油船的烟气洗涤装置及系统的制作方法

本发明涉及船用设备领域，特别涉及一种适用于原油船的烟气洗涤装置及系统。

背景技术：

原油船在装油、卸油时，油舱内会存在大量的油气，此时，若油舱内充满大量空气，油液与油舱摩擦产生静电，很容易引燃挥发的油气，使得油舱发生爆炸。

为了确保油舱的安全，通常会将原油船上的锅炉产生的烟气洗涤后充入油舱，由于烟气中的氧气含量较少，因此可以避免油舱发生爆炸。但是锅炉排放出的烟气含有大量的粉尘等污染物，直接通入油舱会造成污染，而且烟气的温度很高，也会对油舱中的设备造成影响，因此烟气需要经过冷却和洗涤之后才可以通入油舱中。

在对烟气进行洗涤和冷却时，为了确保效果，烟气洗涤装置的体积通常比较庞大，这就会占用原油船上较大的空间，造成空间浪费。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种适用于原油船的烟气洗涤装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种适用于原油船的烟气洗涤装置，所述洗涤装置包括：

洗涤罐，所述洗涤罐内沿高度方向上间隔设置有隔断所述洗涤罐的气体过滤装置和气体干燥装置，且所述气体干燥装置位于所述气体过滤装置的上方，所述洗涤罐上设置有排气口和排水口，所述排气口位于所述气体干燥装置的上方，所述排水口位于所述气体过滤装置的下方；

进水管，所述进水管设置在所述洗涤罐上，所述进水管的入口端位于所述洗涤罐外，所述进水管的出口端位于所述洗涤罐内，且所述进水管的出口端位于所述气体过滤装置和所述气体干燥装置之间；

进气管，所述进气管沿所述洗涤罐的高度方向设置在所述洗涤罐上，所述进气管的入口端位于所述洗涤罐外，所述进气管的出口端位于所述洗涤罐内，且所述进气管的出口端位于所述气体过滤装置的下方；

分流管，所述分流管的一端与所述进水管的入口端连通，所述分流管的另一端伸入所述进气管的入口端内；

喷淋管，所述喷淋管包括设置在所述气体过滤装置和所述气体干燥装置之间的第一喷淋管和设置在所述进气管的入口端中的第二喷淋管，所述第一喷淋管与所述进水管的出口端连通，所述第二喷淋管与所述分流管的另一端连通，所述第一喷淋管和所述第二喷淋管上均设置有喷头。

优选地，所述洗涤罐上设置有液位报警装置，用于在所述洗涤罐内的液位超过设定值时发出警报。

进一步地，所述液位报警装置包括第一液位开关、第二液位开关和报警器，所述第一液位开关和所述第二液位开关设置在所述洗涤罐内，所述第一液位开关和所述第二液位开关位于所述第一喷淋管和所述排水口之间，且所述第一液位开关设置在所述第二液位开关的下方，所述报警器分别与所述第一液位开关和所述第二液位开关电连接。

优选地，所述第一液位开关和所述第二液位开关之间的高度差ΔH满足以下等式：

其中，Q为进水管的入口端的水流量，T为设定时间，S为所述洗涤罐的横截面积。

优选地，所述第一液位开关和所述第二液位开关分别通过安装座安装在所述洗涤罐的内壁上，所述安装座包括安装法兰和弧形挡板，所述安装法兰设置在所述洗涤罐的内壁上，所述安装法兰上设置有用于安装所述第一液位开关或所述第二液位开关的安装孔，所述弧形挡板围绕所述安装孔设置。

可选地，所述第一喷淋管包括环状管和用于连通所述环状管与所述进水管的接头，所述环状管上等间隔设置有多个所述喷头。

优选地，其特征在于，所述进气管的出口端设置有挡板，且所述挡板的板面正对所述进气管的出口。

进一步地，所述洗涤罐的内表面、所述进水管的外壁、所述进气管的内壁和所述进气管的外壁中的至少一个涂覆有环氧玻璃鳞片漆。

可选地，所述洗涤罐上设置有温度开关和温度报警器，所述温度开关与所述温度报警器电连接。

另一方面，本发明实施例还提供了一种适用于原油船的烟气洗涤系统，所述洗涤系统包括前述的任一种洗涤装置，所述洗涤系统还包括显示装置，所述显示装置设置在机舱室、轮机室、货控室和机舱集控室中的至少一处，所述显示装置用于显示洗涤罐的状态参数，所述状态参数包括所述洗涤罐的进水管中的水压值、所述洗涤罐内的温度值、所述洗涤罐内的液位高度中的至少一个。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过烟气洗涤装置包括洗涤罐和设置在洗涤罐上的进水管、进气管、分流管、喷淋管，喷淋管包括第一喷淋管和第二喷淋管，进气管设置在洗涤罐中，进气管可以向洗涤罐内注入待洗涤的烟气，分流管的一端与进水管的入口端连通，另一端伸入进气管的入口端与第二喷淋管连通，从而可以通过第二喷淋管向进气管中喷洒水雾，对烟气进行第一次洗涤和降温，同时由于进气管设置在洗涤罐中，洗涤罐中的水雾也可以对进气管进行降温，通过进水管的出口端与第一喷淋管连通，从而可以向洗涤罐内喷洒水雾，对洗涤罐内的烟气进行第二次洗涤和降温，同时洗涤罐内设置有气体过滤装置和气体干燥装置，且气体干燥装置位于气体过滤装置的上方，进水管位于气体过滤装置和气体干燥装置之间，且进气管的出口端位于气体过滤装置的下方，使得从进气管的出口端出来的烟气经过气体过滤装置进行过滤，并在气体过滤装置和气体干燥装置之间完成第二次洗涤和降温后，经气体干燥装置进行干燥，并由排气口排出洗涤罐，以输入到油舱中。锅炉产生的烟气属于高温、腐蚀性气体，通过两次洗涤和降温，可以充分减少烟气中的粉尘并降低烟气的温度，在保证良好的洗涤和降温效果的情况下，由于两次洗涤和降温都直接在洗涤罐中完成，使得整个烟气洗涤装置结构紧凑，占用空间小，有利于节省原油船上的空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种烟气洗涤装置的结构示意图；

图2是图1的左视剖面图；

图3是本发明实施例提供的一种进气管的结构图；

图4是本发明实施例提供的一种第一喷淋管的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种安装座结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第一液位开关安装在安装座上的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种船上各舱室之间的线路连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种烟气洗涤装置的结构示意图，图2是图1的左视剖面图，结合图1和图2，该洗涤装置包括洗涤罐10、进水管20、进气管30、分流管40和喷淋管。

洗涤罐10内沿高度方向上间隔设置有隔断洗涤罐10的气体过滤装置11和气体干燥装置12，且气体干燥装置12位于气体过滤装置11的上方，洗涤罐10上设置有排气口10a和排水口10b，排气口10a位于气体干燥装置12的上方，排水口10b位于气体过滤装置11的下方。

进水管20设置在洗涤罐10上，进水管20的入口端位于洗涤罐10外，进水管20的出口端位于洗涤罐10内，且进水管20的出口端位于气体过滤装置11和气体干燥装置12之间。

进气管30沿洗涤罐10的高度方向设置在洗涤罐10中，进气管30的入口端伸于洗涤罐10外，进气管30的出口端位于洗涤罐10内，且进气管30的出口端位于气体过滤装置11的下方。

分流管40的一端与进水管20的入口端连通，分流管40的另一端伸入进气管30的入口端内。

喷淋管包括设置在气体过滤装置11和气体干燥装置12之间的第一喷淋管41和设置在进气管30的入口端中的第二喷淋管42，第一喷淋管41与进水管20的出口端连通，第二喷淋管42与分流管40的另一端连通，第一喷淋管41和第二喷淋管42上均设置有喷头43。

分流管40可以设置在洗涤罐10的外部，以便于维修。

本发明实施例通过烟气洗涤装置包括洗涤罐和设置在洗涤罐上的进水管、进气管、分流管、喷淋管，喷淋管包括第一喷淋管和第二喷淋管，进气管设置在洗涤罐中，进气管可以向洗涤罐内注入待洗涤的烟气，分流管的一端与进水管的入口端连通，另一端伸入进气管的入口端与第二喷淋管连通，从而可以通过第二喷淋管向进气管中喷洒水雾，对烟气进行第一次洗涤和降温，同时由于进气管设置在洗涤罐中，洗涤罐中的水雾也可以对进气管进行降温，通过进水管的出口端与第一喷淋管连通，从而可以向洗涤罐内喷洒水雾，对洗涤罐内的烟气进行第二次洗涤和降温，同时洗涤罐内设置有气体过滤装置和气体干燥装置，且气体干燥装置位于气体过滤装置的上方，进水管位于气体过滤装置和气体干燥装置之间，且进气管的出口端位于气体过滤装置的下方，使得从进气管的出口端出来的烟气经过气体过滤装置进行过滤，并在气体过滤装置和气体干燥装置之间完成第二次洗涤和降温后，经气体干燥装置进行干燥，并由排气口排出洗涤罐，以输入到油舱中。锅炉产生的烟气属于高温、腐蚀性气体，通过两次洗涤和降温，可以充分减少烟气中的粉尘并降低烟气的温度，在保证良好的洗涤和降温效果的情况下，由于两次洗涤和降温都直接在洗涤罐中完成，使得整个烟气洗涤装置结构紧凑，占用空间小，有利于节省原油船上的空间。

实现时，气体过滤装置11和气体干燥装置12中还可以设置脱硫剂，以对烟气进行脱硫，降低烟气的腐蚀性。

在本实施例中，进气管30为文丘里管，图3是本发明实施例提供的一种进气管的结构图，如图3所示，文丘里管包括依次连接的收缩段301、喉道302和扩散段303，文丘里管竖直设置在洗涤罐10中，文丘里管的收缩段301从洗涤罐10的顶端伸出洗涤罐10外，文丘里管的扩散段303依次穿过气体干燥装置12和气体过滤装置11，文丘里管的喉道302固定在洗涤罐10上，文丘里管的喉道302为文丘里管的直径最窄处，可以便于文丘里管的安装。

优选地，进气管30与洗涤罐10同轴布置，从而使进气管30位于洗涤罐10的中央，有利于烟气在洗涤罐10中的扩散。

此外，进气管30的出口端可以设置有挡板31，且挡板31的板面正对进气管30的出口，通过挡板31可以降低气流的速度，有利于气流的扩散。

参照图2，挡板31可以为三角形，挡板31的三个角分别通过一个连杆与进气管30连接，挡板31与进气管30的出口端之间留有间隔，烟气在通过进气管30后，与挡板31发生冲击，从而可以降低烟气流动的速度，并有利于烟气向四周均匀扩散。

图4是本发明实施例提供的一种第一喷淋管的结构示意图，如图4所示，第一喷淋管41包括环状管411和用于连通环状管411与进水管20的接头412，环状管411上等间隔设置有多个喷头43，环状管411套装在进气管30的出口端外，可以使水均匀的喷洒到洗涤罐10中。

参见图2，第二喷淋管42上的喷头43可以伸到文丘里管的喉道302的位置，由于喉道302为文丘里管的直径最小处，因此喉道302处的气流速度最快，压强最小，有利于从喷头43喷出的水的雾化，提高洗涤效果。

实现时，分流管40的直径小于进水管20的直径，由于与分流管40连通的第二喷淋管42仅用于对进气管30中喷洒水，而与进水管20连通的第一喷淋管41则用于对洗涤罐10内喷洒水，前者喷洒的水量较小，因此分流管40的直径可以小于进水管20的直径。

优选地，洗涤罐10上设置有液位报警装置，用于在洗涤罐10内的液位超过设定值时发出警报。

容易想到的是，进水管20的入口端可以与海水泵连接，从而直接利用海水进行洗涤和冷却。

具体地，液位报警装置可以包括第一液位开关51、第二液位开关52和报警器，第一液位开关51和第二液位开关52设置在洗涤罐10内，第一液位开关51和第二液位开关52位于第一喷淋管41和排水口10b之间，且第一液位开关51设置在第二液位开关52的下方，报警器分别与第一液位开关51和第二液位开关52电连接，报警器用于在第一液位开关51或第二液位开关52导通时发出警报，当第一液位开关51导通使得报警器发出警报时，则表明由于进水管20注入的水流量大于排水口10b排出的水流量，使得洗涤罐10内的液位正在上升，提醒操作人员调节进水管20注入的水流量或是调节与排水口10b连通的管道上的阀门，以加大排水速度，若液位过高则需要关闭洗涤装置。

实现时，第一液位开关51和第二液位开关52之间的高度差ΔH满足以下等式：

其中，Q为进水管20的入口端的水流量，T为设定时间，S为洗涤罐10的横截面积。

具体地，设定时间T可以根据在检测到洗涤罐10中出现液位过高到需要关闭洗涤装置之间的时间间隔，对于不同的洗涤罐10，设定时间T也可以不同。

当第二液位开关52导通使得报警器发出警报时，表明排水口10b或是与排水口10b连通的管道发生了堵塞，需要立即关闭洗涤装置，对洗涤装置或是管道进行维修，确保洗涤装置可以正常工作。

进一步地，还可以在进水管20的入口端和进气管30的入口端分别设置阀门，以便于关闭洗涤装置，第二液位开关52可以与该阀门连接，以控制该阀门的开闭，从而可以在排水口10b或是与排水口10b连通的管道堵塞时自动关闭洗涤装置。

需要说明的是，报警器可以是指示灯、嗡鸣器或是其组合，本发明并不以此为限。

可选地，第一液位开关51和第二液位开关52可以为浮子液位开关或是音叉液位开关。

优选地，第一液位开关51和第二液位开关52均为音叉液位开关，洗涤装置中的烟气存在大量粉尘，长期工作后，粉尘可能堆积在浮子液位开关的浮子内，从而导致浮子无法正常浮动，影响其正常工作，而音叉液位开关没有浮子，因而可以在洗涤装置中正常工作。

图5是本发明实施例提供的一种安装座结构示意图，图6是本发明实施例提供的一种第一液位开关安装在安装座上的示意图，结合图5和图6，第一液位开关51和第二液位开关52分别通过安装座70安装在洗涤罐10的内壁上，安装座70包括安装法兰71和弧形挡板72，安装法兰71设置在洗涤罐10的内壁上，安装法兰71上设置有用于安装第一液位开关51或第二液位开关52的安装孔71a，弧形挡板72围绕安装孔71a设置，将第一液位开关51和第二液位开关52设置在安装座70上，弧形挡板72可以避免洗涤罐10内的气流和水流对第一液位开关51和第二液位开关52产生影响，确保了其工作的准确性。

进一步地，弧形挡板72围绕安装孔71a的角度范围不小于180°。

优选地，弧形挡板72围绕安装孔71a的角度为270°，从而使得弧形挡板72既可以避免气流和水流对第一液位开关51和第二液位开关52产生影响，又可以避免弧形挡板72对第一液位开关51和第二液位开关52的安装和工作产生影响。

显然地，弧形挡板72应设置在第一液位开关51或第二液位开关52的上方。

此外，在垂直于安装法兰71的方向上，弧形挡板72的位于第一液位开关51或第二液位开关52的正上方的部分的高度大于位于第一液位开关51或第二液位开关52两侧的部分的高度，由于第一喷淋管41位于第一液位开关51和第二液位开关52的上方，通过设置此形状的弧形挡板72可以更好的遮挡从上方喷洒下来的水。

再次参见图2，进气管30的入口端可以设置有烟气压力表61，进水管20的入口端可以设置有水压表62，从而可以准确获知烟气和水的压力，便于对洗涤装置进行控制，增强洗涤的效果。

此外，进水管20的入口端还可以设置流量调节阀66，从而可以方便调节水流量，进水管20的入口端还可以设置温度计64，以便于查看水温，进水管20的入口端还可以设置海水压力开关63，海水压力开关63可以在水压低于设定值时接通相应的报警装置，以告知工作人员及时做出调整。

洗涤罐10上还可以设置温度开关67和温度报警器，温度开关67与温度报警器电连接，如图2所示，可以将温度开关67设置在安装第一液位开关51的安装座上，由于温度开关67较接近进气管30的出口端，因此，当温度开关67检测到温度超过设定值时，则表明烟气在进气管30中由第二喷淋管42进行冷却的效果较差，温度开关67可以与温度报警器连接，当温度超过设定值时，则温度报警器发出警报，以告知工作人员及时做出调整。

优选地，洗涤罐10的侧壁上设置有透明的观察窗10c，可以通过观察窗10c观察洗涤罐10的内部情况，在洗涤罐10内出现故障时及时维修。

进一步地，洗涤罐10的侧壁上还设置有可拆卸的维修盖10d，维修盖10d可以设置在洗涤罐10的上端，通过拆卸下维修盖10d可以便于对洗涤罐10内部进行维修。

此外，洗涤罐10的底部还可以设置支撑脚101，多个支撑脚101呈周向等角度间隔布置，以保证洗涤罐10的稳定支撑。

优选地，洗涤罐10的内表面涂覆有环氧玻璃鳞片漆，从而可以减缓烟气对洗涤罐10的腐蚀。

相应地，进气管30和进水管20上也可以涂覆环氧玻璃鳞片漆。

另一方面，本发明实施例还提供了一种适用于原油船的烟气洗涤系统，该洗涤系统包括前述的洗涤装置，洗涤系统还包括显示装置，显示装置设置在机舱室、轮机室、货控室和机舱集控室中的至少一处，显示装置用于显示洗涤罐的状态参数，状态参数包括洗涤罐的进水管中的水压值、洗涤罐内的温度值、洗涤罐内的液位高度中的至少一个。

本发明实施例通过烟气洗涤装置包括洗涤罐和设置在洗涤罐上的进水管、进气管、分流管、喷淋管，喷淋管包括第一喷淋管和第二喷淋管，进气管设置在洗涤罐中，进气管可以向洗涤罐内注入待洗涤的烟气，分流管的一端与进水管的入口端连通，另一端伸入进气管的入口端与第二喷淋管连通，从而可以通过第二喷淋管向进气管中喷洒水雾，对烟气进行第一次洗涤和降温，同时由于进气管设置在洗涤罐中，洗涤罐中的水雾也可以对进气管进行降温，通过进水管的出口端与第一喷淋管连通，从而可以向洗涤罐内喷洒水雾，对洗涤罐内的烟气进行第二次洗涤和降温，同时洗涤罐内设置有气体过滤装置和气体干燥装置，且气体干燥装置位于气体过滤装置的上方，进水管位于气体过滤装置和气体干燥装置之间，且进气管的出口端位于气体过滤装置的下方，使得从进气管的出口端出来的烟气经过气体过滤装置进行过滤，并在气体过滤装置和气体干燥装置之间完成第二次洗涤和降温后，经气体干燥装置进行干燥，并由排气口排出洗涤罐，以输入到油舱中。锅炉产生的烟气属于高温、腐蚀性气体，通过两次洗涤和降温，可以充分减少烟气中的粉尘并降低烟气的温度，在保证良好的洗涤和降温效果的情况下，由于两次洗涤和降温都直接在洗涤罐中完成，使得整个烟气洗涤装置结构紧凑，占用空间小，有利于节省原油船上的空间，同时通过设置显示装置可以便于工作人员了解烟气洗涤装置的工作状况，以做出调整。

具体地，该显示装置可以包括本地显示器811、轮机室显示器851和集控室显示器831。

图7是本发明实施例提供的一种船上各舱室之间的线路连接示意图，如图7所示，在设置烟气洗涤装置的机舱室81中设置有本地显示器811，用以显示流量调节阀66的阀位信号，从而获知流量调节阀66的工作状态。

进一步地，进水管20的入口端还可以设置压力变送器65，压力变送器65可以与本地显示器811连接，由于本地显示器811与烟气洗涤装置设置在同一舱室中，因而可以便于进入该舱室中的工作人员通过本地显示器811获知水压情况。

在其他实施例中，还可以在轮机室85和机舱集控室83中分别设置轮机室显示器851和集控室显示器831，流量调节阀66的阀位信号和压力变送器65的压力信号也可以发送到轮机室显示器851和集控室显示器831，以便于不同位置的工作人员查看。

此外，在货控室84中可以设置货控室控制器842和货控室显示器841，流量调节阀66的阀位信号和压力变送器65的压力信号也可以发送到货控室显示器841上，同时还可以将海水压力开关63、温度开关67、第一液位开关51和第二液位开关52的开关信号发送到货控室显示器841，并通过货控室控制器842对洗涤装置进行控制，以改变进气和进水的速度，或是将洗涤装置关闭，从而实现洗涤装置的远程控制。

实现时，上述各信号可以通过接线箱82接收后按要求分配到机舱室81、轮机室85、机舱集控室83和货控室84中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。