一种油制燃气船舶动力系统的制作方法

文档序号:14405341阅读:245来源:国知局

本发明属于机械工程领域,具体涉及一种热气或燃烧产物的变容式发动机装置。



背景技术:

船舶的动力系统是船舶最主要的技术部分,其性能不仅直接影响船舶运输效率,而且关系到人类生存环境。由于当今船舶普遍使用重油或柴油,所以船用动力系统革新和新能源替换在所难免。但由此也引发了船东及造船市场的烦恼,目前改造和新建燃气动力船舶主要以LNG作为动力燃料,受LNG燃料储存及使用标准限制,现有技术存在如下问题和缺点:(1)LNG主要成分是液态甲烷,沸点-161.5℃,闪点-188℃。LNG在冲装和储存中泄露的极冷介质会引起船舶甲板金属“冷脆”,而产生结构坍塌事故。(2)LNG属于液化的易燃气体,作为船舶动力燃料使用时,需大量储存。LNG在船舶上储存需要满足更高的消防要求,要有足够空间来保证其安全间距,这对于有限的船舶空间来说无疑是不可行的。(3)LNG的储存罐现有技术基本安置于船舶的上层甲板上,这对于储存罐及辅助设施的质量、安全及技术要求极高。为防止LNG气化和泄漏,储存罐必须采用双层不锈钢真空罐,管道、减压撬等辅助设施加装防爆层,整机造价过高。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种油制燃气船舶动力系统,以液态燃油作为制气原料,利用船舶双燃料发动机余热进行制气,进而为船舶提供动力,可降低能耗,减小危险现象的发生。

本发明通过以下技术方案来实现:

一种油制燃气船舶动力系统,包括储油罐、发生器、船舶发动机和发动机余热装置,所述储油罐上设有进油管和出油管,所述出油管通过送油管与发生器相连,所述发生器中央设有散热盘管,散热盘管正下方设有空气分配器,所述散热盘管通过余热管道和回流余热管道与发动机余热装置相连,所述发动机余热装置通过循环水管道与船舶发动机相连,所述发生器上设有燃气出气管道,所述燃气出气管道与船舶发动机内部相连。

进一步的,所述送油管上设有送油电磁阀。

进一步的,所述发生器外部还设有鼓风机,所述鼓风机通过空气管道与发生器内的空气分配器相连。

进一步的,所述余热管道上还设有管道泵和流量阀。

进一步的,所述燃气出气管道上依次设有出气阀门、稳压阀门和进气电磁阀。

进一步的,所述储油罐内还设有增压泵。

进一步的,所述循环水管道用于循环收集船舶发动机的热量,并暂留于发动机余热装置中。

进一步的,所述储油罐和发生器的内壁上均涂覆一层专用涂料,所述专用涂料由如下重量份的物质制成:42~46份环氧树脂、21~24份天门冬树脂、5~7份石墨烯、6~9份纳米氧化锆、1~2份邻苯基苯酚、0.5~1.5份壬基酚胺醛树脂聚醚、1.5~2.5份聚丙烯酸钠、5~7份硅藻土、3~4份高岭土、2~5份刚玉粉、2~4份六偏磷酸钠、1~4份硅烷偶联剂、6~8份乙二醇、25~30份二乙二醇丁醚;

其制备方法包括如下步骤:

(1)将石墨烯和纳米氧化锆共同混合,放入到质量分数为21%的氨水中,再加入石墨烯和纳米氧化锆总质量16%的水合肼,保持溶液温度为25~28℃,同时以400~430转/分钟的转速不断搅拌处理1.5~2h,然后过滤得混合物A备用;

(2)将环氧树脂、天门冬树脂、邻苯基苯酚、壬基酚胺醛树脂聚醚、聚丙烯酸钠、硅藻土、高岭土、刚玉粉同步骤(1)所得的混合物A共同混合后碾碎至颗粒大小为40~50μm,得混合物B备用;

(3)将步骤(2)所得的混合物B与六偏磷酸钠、硅烷偶联剂、乙二醇、二乙二醇丁醚共同混合,以500~600转/分钟的转速搅拌均匀即可。将石墨烯同纳米氧化锆经特殊复合处理制成混合物A,具有良好的导电稳定性,填充于环氧树脂、天门冬树脂中,形成连续的网链供电荷自由运动,降低了装置工作时产生静电带来的不稳定因素,配合硅藻土、高岭土、刚玉粉等成分的添加,增强了内壁防腐、耐温、耐磨、耐污和防沉积的特性,进一步保证了装置高效的运行。

本发明具有如下有益效果:

本发明以液态燃油作为制气原料,利用船舶双燃料发动机的余热为燃油补充热能,并混入一定比例的低压空气,以物理方式制取燃烧稳定的混空燃气,持续为船舶提供动力,改变了传统气化中需要额外消耗大量热能的方式,提高了经济效益,又利于环境保护,同时采用的制气原料在常温常压下为液态,其存储和使用标准远小于LNG的标准,泄露所造成的危害也远低于LNG,所制的燃气为混空燃气,其热值可调(6000-9600 kcal/m³),有利于船舶节能减排,降低能耗成本,同时本动力系统可直接利用油罐车灵活方便的给船只冲装燃料,而LNG侧需要在水上布点建造造价昂贵的冲装站;对原料罐和发生器的内壁上进行特殊的涂覆处理,增强了容器的耐腐、耐磨、耐温、抗污、防沉积性能,保证了液体燃油气相蒸发顺利的进行,同时又对工作中产生的静电进行了合理的分散,提高了安全性。本发明整体构造简单,造价低廉,能很好的降低整机的设备尺寸,且使用方便,效率高,安全性好,易于推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明做进一步的解释说明,请参阅附图。

一种油制燃气船舶动力系统,包括储油罐2、发生器6、船舶发动机20和发动机余热装置7,所述储油罐2上设有进油管1和出油管3,所述出油管3通过送油管4与发生器6相连,所述发生器6中央设有散热盘管11,散热盘管11正下方设有空气分配器15,所述散热盘管11通过余热管道8和回流余热管道12与发动机余热装置7相连,所述发动机余热装置7通过循环水管道21与船舶发动机20相连,所述发生器6上设有燃气出气管道16,所述燃气出气管道16与船舶发动机20内部相连。

进一步的,所述送油管4上设有送油电磁阀5。

进一步的,所述发生器6外部还设有鼓风机13,所述鼓风机13通过空气管道14与发生器6内的空气分配器15相连。

进一步的,所述余热管道8上还设有管道泵10和流量阀9。

进一步的,所述燃气出气管道16上依次设有出气阀门17、稳压阀门18和进气电磁阀19。

进一步的,所述储油罐2内还设有增压泵。

进一步的,所述循环水管道21用于循环收集船舶发动机20的热量,并将水暂留于发动机余热装置7中。

进一步的,所述储油罐和发生器的内壁上均涂覆一层专用涂料,所述专用涂料由如下重量份的物质制成:45份环氧树脂、22份天门冬树脂、6份石墨烯、7份纳米氧化锆、1.5份邻苯基苯酚、1份壬基酚胺醛树脂聚醚、2份聚丙烯酸钠、6份硅藻土、3.5份高岭土、4份刚玉粉、3份六偏磷酸钠、2份硅烷偶联剂、7份乙二醇、28份二乙二醇丁醚;

其制备方法包括如下步骤:

(1)将石墨烯和纳米氧化锆共同混合,放入到质量分数为21%的氨水中,再加入石墨烯和纳米氧化锆总质量16%的水合肼,保持溶液温度为27℃,同时以420转/分钟的转速不断搅拌处理1.8h,然后过滤得混合物A备用;

(2)将环氧树脂、天门冬树脂、邻苯基苯酚、壬基酚胺醛树脂聚醚、聚丙烯酸钠、硅藻土、高岭土、刚玉粉同步骤(1)所得的混合物A共同混合后碾碎至颗粒大小为40~50μm,得混合物B备用;

(3)将步骤(2)所得的混合物B与六偏磷酸钠、硅烷偶联剂、乙二醇、二乙二醇丁醚共同混合,以550转/分钟的转速搅拌均匀即可。

本发明具体的工作原理为:

先将液态燃油(沸点>36℃、闪点<-18℃)由进油管1注入到储油罐2内,在增压泵的作用下,由出油管3进入到送油管4内,并通过送油电磁阀5导入发生器6内,其导入量由控制系统控制送油电磁阀5的启停来实现,此时发动机余热装置7将循环水管道21采集的拥有船舶发动机20热量的水注入到余热管道8内,并由管道泵10泵入发生器6内的散热盘管11中,进行热交换后再由回流余热管道12返回,如此反复,为其液态燃油提供循环换热式加热,其加热温度由控制系统控制流量阀10的流量来实现。在热交换时,鼓风机13将低压空气(压强不大于0.05MPa)通过空气管道14导入至发生器6底部的空气分配器15内,空气泡在上升的过程中与加热后的液态燃油发生气相的蒸发,形成上升的混空燃气,进入燃气出气管道16,依次通过出气阀门17、稳压阀门18和进气电磁阀19,为其船舶发动机20提供动力燃气。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1