专利名称：低硫油冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低硫油冷却设备，特别涉及船舶柴油机供油系统使用的低硫 油冷却设备。
背景技术：
根据欧盟海事局颁布的欧盟法令Directive 2005/33/EC规定，从2010年1月1日 起，所有在欧盟港口停泊的船舶，如果时间超过两小时，其燃油含硫重量比不得超过0. 1%。 鉴于此限硫法令的标准明显严于以往，欧盟给予6个月的缓冲期。也就是说，从7月1日开 始，欧盟低硫油法令全面实施。对此，我国海事界必须积极应对，否则将处于不利的境地。目 前，船舶主要以重质燃油为燃料，硫含量在4. 5%以下。根据国际海事组织新修订的国际防 止船舶造成污染公约(MARPOL)附则VI，在大气排放控制区内的燃油硫含量低于即可。 然而，欧盟低硫油法令却严格要求在其港口停泊的船舶必须使用最高含量为0. 的低硫 油。为了避免受到处罚，很多运营在欧洲航线的船舶无奈之下只能在停靠欧盟港口时直接 燃烧低硫燃油。原本设计使用重质燃油的船用设备直接燃烧低硫油是否存在隐患呢？答案 是肯定的，对此，船用锅炉设备厂家和船用主、辅机厂家在接受记者采访时均表示，长期燃 烧低硫油会带来巨大的不利影响。据了解，在船舶停靠港口时，主要运行船用辅机和锅炉， 这两种船用设备是根据传统高硫重质燃油的粘度、润滑性能进行设计的，基本不具备使用 低硫油的条件。因此，如果长期使用粘度低和润滑性能低的低硫油将会造成机器的异常磨 损，从而引发船舶安全和操作方面的隐患。如何消除燃烧低硫油所带来的安全隐患？不久 前，在中国船舶工业行业协会、中国造船工程学会、中国船级社(CCQ联合举行的2010年国 际海事动态和我国业界应对措施高层研讨会，与会CCS专家指出，只有及时对大量运营中 的船舶和在建船舶进行必要的技术改造，才能消除欧盟低硫油法令的消极影响。技术改造 的范围包括船用锅炉燃烧器和船用柴油机供油系统、燃烧装置、燃油转换装置、监控系统， 此外还需增加低硫燃油舱室及调整管路。针对供油系统，经研究，现行船用柴油机设计要求 燃油粘度需在2cst以上，低硫燃油的粘度显然不能满足上述要求。现有技术中未发现能够 将低硫燃油粘度改变以更好满足上述现行船用柴油机需要的设备。
实用新型内容本实用新型的任务在于提供一种低硫油冷却装置，该低硫油冷却装置适用于船舶 柴油机供油系统，能够使进入柴油机的低硫油的粘度较好地满足现行船舶用柴油机的需 要，有利于对现有船舶柴油机供油系统进行改造，以更好地满足国际发展形势的需要。其技术解决方案是一种低硫油冷却装置，包括一套船用冷水系统、一套冷冻水循环模块与一套水油 换热系统；船用冷水系统包括压缩机、冷凝器、节流元件及第一换热器，压缩机通过管路连 接冷凝器，冷凝器通过管路与节流元件连接第一换热器，第一换热器通过管路连接压缩机， 第一换热器包括第一介质通道与第二介质通道，第一介质通道的进口作为冷媒进入口，出口作为冷媒流出口，第二介质通道的进口作为冷冻水体进入口，出口作为冷冻水体流出口 ； 冷冻水循环模块包括淡水存储柜、自动补水阀、膨胀水箱、冷冻水循环管路及循环水泵；水 油换热系统包括第二换热器，第二换热器包括第一介质通道与第二介质通道，第一介质通 道的进口作为冷冻水体进入口，出口作为冷冻水体流出口，第二介质通道的进口作为低硫 油进入口，出口作为低硫油流出口 ；上述冷冻水循环管路接入第一换热器的冷冻水体进入 口与冷冻水体流出口，冷冻水循环管路中的冷冻水体与流经第一换热器的冷媒进行热交 换，上述冷冻水循环管路还接入第二换热器的冷冻水体进入口与冷冻水体流出口，冷冻水 循环管路中的冷冻水体与流经第二换热器中的低硫油进行热交换。上述船用冷水系统、冷冻水循环模块与水油换热系统配置有同一个电气控制箱并 采用PLC作为中央控制器进行集中控制。上述船用冷水系统，在压缩机与冷凝器之间的连接管路上设置有第一控制阀与油 分离器，在冷凝器与第一换热器之间的连接管路上设置有干燥过滤器、视镜及电磁阀，上述 节流元件为膨胀阀，在第一换热器与压缩机之间的连接管路上设置有压力传感器、温度传 感器与第二控制阀；上述冷冻水循环模块，淡水存储柜与冷冻水循环管路之间的连接管路 上除上述自动补水阀外，还设置有主控阀与安全阀，其中主控阀设置在自动补水阀的上游 管路上，安全阀设置在自动补水阀的下游管路上，上述膨胀水箱通过截止阀接入自动补水 阀的下游管路，上述循环水泵通过冷冻水循环管路中的一段管路连接第一换热器的冷冻水 体进入口，第一换热器的冷冻水体流出口通过冷冻水循环管路中的一段管路连接第二换热 器的冷冻水体进入口，第二换热器的冷冻水体流出口通过冷冻水循环管路中的一段管路连 接循环水泵，在第一换热器的冷冻水体流出口与第二换热器的冷冻水体进入口之间的连接 管路上设置有电动三通调节阀，电动三通调节阀还通过管路连接在第二换热器的冷冻水体 流出口与循环水泵之间的连接管路上。上述第一换热器为干式蒸发器，上述第二换热器为板式换热器。上述冷凝器设置有与流经冷凝器中冷媒进行热交换的冷却水通道。本实用新型具有以下有益技术效果本实用新型利用船用冷水系统中的第一换热器中冷媒与冷冻水循环模块中的冷 冻水体进行热交换，即冷媒从冷冻水体方向吸热来降低行经第一换热器的冷冻水体温度， 形成低温冷冻水，然后低温冷冻水进入第二换热器与流经第二换热器的低硫油进行热交 换，即低温冷冻水从低硫油方向吸热来降低低硫油的温度，在循环水泵的作用下，冷冻水体 以循环方式连续流经第一换热器与第二换热器，能够持续得到温度稳定的较低温度的低硫 油。将本实用新型中第二换热器的低硫油进入口接入柴油机供油系统中供油单元的出口 端，低硫油出口直接连通柴油机，利用本实用新型将低硫燃油的温度降到17°C左右，即能使 燃油粘度保证在2cst以上，能够满足现有船舶柴油机供油系统的要求。本实用新型特别有 利于对现有船舶柴油机供油系统进行技术改造。
以下结合附图
与具体实施方式
对本实用新型作进一步说明图为本实用新型一种实施方式的结构原理示意图。
具体实施方式
结合附图，一种低硫油冷却装置，包括一套船用冷水系统、一套冷冻水循环模块与 一套水油换热系统；上述船用冷水系统、冷冷冻水循环模块与水油换热系统配置有同一个 电气控制箱1并采用PLC作为中央控制器进行集中控制。上述船用冷水系统包括压缩机2、冷凝器3、节流元件及第一换热器5，冷凝器3设 置有与流经冷凝器中冷媒进行热交换的冷却水通道301，第一换热器5优选为干式蒸发器。 压缩机2通过管路连接冷凝器3，冷凝器3通过管路与节流元件即膨胀阀4连接第一换热 器5，第一换热器5通过管路连接压缩机2，第一换热器5包括第一介质通道与第二介质通 道，第一介质通道的进口 501作为冷媒进入口，出口 502作为冷媒流出口，第二介质通道的 进口 503作为冷冻水体进入口，出口 504作为冷冻水体流出口 ；在压缩机2与冷凝器3之间 的连接管路上设置有第一控制阀20与油分离器7，在冷凝器3与第一换热器5之间的连接 管路上设置有干燥过滤器8、视镜9及电磁阀10，在第一换热器5与压缩机2之间的连接管 路上设置有压力传感器11、温度传感器12与第二控制阀13。冷冻水循环模块包括淡水存 储柜、自动补水阀14、膨胀水箱15、冷冻水循环管路及循环水泵16 ；淡水存储柜与冷冻水循 环管路之间的连接管路上除上述自动补水阀外，还设置有主控阀17与安全阀18，其中主控 阀17设置在自动补水阀14的上游管路上，安全阀18设置在自动补水阀14的下游管路上， 上述膨胀水箱15通过截止阀19接入自动补水阀14的下游管路。水油换热系统包括第二 换热器6，第二换热器6包括第一介质通道与第二介质通道，第一介质通道的进口 601作为 冷冻水体进入口，出口 602作为冷冻水体流出口，第二介质通道的进口 603作为低硫油进入 口，出口 604作为低硫油流出口。上述冷冻水循环管路接入第一换热器的冷冻水体进入口 503与冷冻水体流出口 504，冷冻水循环管路中的水体与流经第一换热器的冷媒进行热交 换，上述冷冻水循环管路还接入第二换热器的冷冻水体进入口 601与冷冻水体流出口 602， 冷冻水循环管路中的水体与流经第二换热器中的低硫油进行热交换；更为具体的方式是 上述循环水泵16通过冷冻水循环管路中的一段管路连接第一换热器5的冷冻水体进入口 503，第一换热器5的冷冻水体流出口 504通过冷冻水循环管路中的一段管路连接第二换热 器6的冷冻水体进入口 601，第二换热器的冷冻水体流出口 602通过冷冻水循环管路中的一 段管路连接循环水泵16，在第一换热器5的冷冻水体流出口 504与第二换热器6的冷冻水 体进入口 601之间的连接管路上设置有电动三通调节阀21，电动三通调节阀21还通过管路 连接在第二换热器6的冷冻水体流出口 602与循环水泵16之间的连接管路上。上述方式中未述及的有关技术内容，技术人员采用已有技术或借鉴已有技术、无 需创造性劳动即能实现。需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方 式，或明显变型方式均应在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种低硫油冷却装置，其特征在于包括一套船用冷水系统、一套冷冻水循环模块与 一套水油换热系统；船用冷水系统包括压缩机、冷凝器、节流元件及第一换热器，压缩机通 过管路连接冷凝器，冷凝器通过管路与节流元件连接第一换热器，第一换热器通过管路连 接压缩机，第一换热器包括第一介质通道与第二介质通道，第一介质通道的进口作为冷媒 进入口，出口作为冷媒流出口，第二介质通道的进口作为冷冻水体进入口，出口作为冷冻水 体流出口 ；冷冻水循环模块包括淡水存储柜、自动补水阀、膨胀水箱、冷冻水循环管路及循 环水泵；水油换热系统包括第二换热器，第二换热器包括第一介质通道与第二介质通道，第 一介质通道的进口作为冷冻水体进入口，出口作为冷冻水体流出口，第二介质通道的进口 作为低硫油进入口，出口作为低硫油流出口 ；上述冷冻水循环管路接入第一换热器的冷冻 水体进入口与冷冻水体流出口，冷冻水循环管路中的冷冻水体与流经第一换热器的冷媒进 行热交换，上述冷冻水循环管路还接入第二换热器的冷冻水体进入口与冷冻水体流出口， 冷冻水循环管路中的冷冻水体与流经第二换热器中的低硫油进行热交换。
2.根据权利要求1所述的低硫油冷却装置，其特征在于所述船用冷水系统、冷冻水循 环模块与水油换热系统配置有同一个电气控制箱并采用PLC作为中央控制器进行集中控 制。
3.根据权利要求1或2所述的低硫油冷却装置，其特征在于所述船用冷水系统，在压 缩机与冷凝器之间的连接管路上设置有第一控制阀与油分离器，在冷凝器与第一换热器之 间的连接管路上设置有干燥过滤器、视镜及电磁阀，上述节流元件为膨胀阀，在第一换热器 与压缩机之间的连接管路上设置有压力传感器、温度传感器与第二控制阀；上述冷冻水循 环模块，淡水存储柜与冷冻水循环管路之间的连接管路上除上述自动补水阀外，还设置有 主控阀与安全阀，其中主控阀设置在自动补水阀的上游管路上，安全阀设置在自动补水阀 的下游管路上，上述膨胀水箱通过截止阀接入自动补水阀的下游管路，上述循环水泵通过 冷冻水循环管路中的一段管路连接第一换热器的冷冻水体进入口，第一换热器的冷冻水体 流出口通过冷冻水循环管路中的一段管路连接第二换热器的冷冻水体进入口，第二换热器 的冷冻水体流出口通过冷冻水循环管路中的一段管路连接循环水泵，在第一换热器的冷冻 水体流出口与第二换热器的冷冻水体进入口之间的连接管路上设置有电动三通调节阀，电 动三通调节阀还通过管路连接在第二换热器的冷冻水体流出口与循环水泵之间的连接管 路上。
4.根据权利要求1所述的低硫油冷却装置，其特征在于所述第一换热器为干式蒸发 器，所述第二换热器为板式换热器。
5.根据权利要求1所述的低硫油冷却装置，其特征在于所述冷凝器设置有与流经冷 凝器中冷媒进行热交换的冷却水通道。
专利摘要本实用新型公开了一种低硫油冷却装置，特征是包括一套船用冷水系统、一套冷冻水循环模块与一套水油换热系统；船用冷水系统包括压缩机、冷凝器、节流元件及第一换热器，冷冻水循环模块包括淡水存储柜、自动补水阀、膨胀水箱、冷冻水循环管路及循环水泵；水油换热系统包括第二换热器；冷冻水循环管路接入第一换热器，循环管路中的冷冻水体与流经第一换热器的冷媒进行热交换，冷冻水循环管路还接入第二换热器，循环管路中的冷冻水体与流经第二换热器中的低硫油进行热交换。利用本实用新型将低硫燃油的温度降到17℃左右，燃油粘度能够满足现有船舶柴油机供油系统的要求。本实用新型特别有利于对现有船舶柴油机供油系统进行技术改造。
文档编号F02M31/20GK201896681SQ201020508370
公开日2011年7月13日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者张信领, 彭化新 申请人:青岛菱川船舶机械有限公司