一种混合动力船舶节能减排装置

本发明涉及但不限于船舶燃料处理的，尤其涉及一种混合动力船舶节能减排装置。

背景技术：

1、混合动力船舶是一种采用多种动力源，如燃油发动机、电动机等，以提供更高效、更环保的推动力的船舶。混合动力船舶通常配备了多个动力装置，以便在不同的航行条件下选择最适合的动力源，这种船舶可以根据航行需要灵活地切换动力，从而减少燃料消耗和排放，提高航行效率；

2、由于船舶运行载重大、所需续航长，所以会使用价格便宜，热值高的重油，由于重油黏稠度高，在发动机内的雾化效果差，为了更加充分地释放重油所含的能量，重油在进入发动机前需要进行乳化处理；

3、在专利公告号为cn220059765u的专利中公开了一种船舶减排节能装置，涉及到节能减排技术领域，包括装置壳体，所述装置壳体的内部设置有过滤网，所述过滤网的外壁安装有导向滑块，所述导向滑块有两组，两组所述导向滑块在所述过滤网上呈对称分布，所述装置壳体的内部开设有导向槽，所述导向槽的一侧设置有环形槽，所述环形槽的内部设置有环形压板，所述环形压板的一端连接有压簧。本实用新型通过设置拆装机构，使得过滤网便于在装置壳体内拆卸或安装，从而实现了该一种船舶减排节能装置便于拆装过滤网的功能，解决了现有技术中过滤网板不易拆卸无法经常取下来清洗或更换导致杂质堵塞网眼降低过滤效率和质量的问题。

4、上述专利存在以下缺陷：

5、重油黏稠度高，乳化时需要进行加热，但由于重油流动性差，加热时受热不均匀，导致重油各部位的黏稠度不同，可能出现黏稠度降低后的重油被持续加热，黏稠度仍然很高的重油无法获得热量，如此造成热能浪费，也影响后续的乳化工作，乳化不充分的重油，难以充分燃烧，热能转化率低，会造成能量的浪费，碳排放量增加；

6、乳化、加热时需要不断搅拌重油，但不同层次的重油黏稠度不同，对搅拌杆形成的阻力也不同，如此搅拌杆高速转动对重油进行乳化时，黏稠度高区域的搅拌杆受到强大的阻力，搅拌杆材料疲劳度增高，不能长时间使用，同时这个阻力会传递给电机，可能会导致电机过载或降低搅拌速度。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在重油黏稠度高不易乳化，使用时热能转化率低的问题，提出了一种混合动力船舶节能减排装置。

2、本技术的一方面，提供了一种混合动力船舶节能减排装置，其目的在于：均匀加热重油，使其黏稠度降低，改善乳化效果。

3、本发明的技术方案为：一种混合动力船舶节能减排装置，包括储备桶，设置于储备桶底部的排出管道，设置于储备桶顶部的混合桶，设置于混合桶外侧的补剂管道，设置于混合桶顶部的盖板，设置于盖板顶部的补料管道和驱动电机，设置于混合桶内部的加热设备，以及设置于混合桶底部的连通孔，还包括重油处理单元，用于降低重油黏稠度；

4、所述重油处理单元包括设置于混合桶内壁的安装座，设置于安装座上方的底座，设置于底座上方的加热桶，设置于加热桶内部的安装平台，设置于安装平台上方的分隔板，以及设置于分隔板表面的渗油孔；

5、所述加热桶呈圆台形，上方直径大，下方直径小，加热桶下方开口延伸到底座下方，搅拌组件位于加热桶内，加热设备环绕于加热桶的外壁，分隔板沿加热桶的中心轴线性阵列分布，且分隔板根据加热桶的直径变化，从上向下直径逐渐变小，上方分隔板表面渗油孔的直径大于下方分隔板表面渗油孔的直径；

6、所述重油处理单元还包括搅拌组件和乳化延时组件，搅拌组件用于搅动重油，乳化延时组件用于长时间维持重油乳化状态。

7、采用上述方案，通过设置多层分隔板，重油进入加热桶后落于分隔板上方，随着加热设备的加热，重油温度升高黏稠度降低，这个过程中黏稠度低的重油从渗油孔内下流，黏稠度高的继续在分隔板上方加热，如此重油层层下流，使重油受热更加均匀，避免出现部分持续受热，部分受热不良的情况出现，同时分隔板将重油按黏稠度分成多个部分，可以根据各层重油黏稠度分别做针对性调整，加热桶向下直径逐渐变小，热量从重油外侧向中心传递的距离减小，使其重油越往下流受热越均匀，重油的加工效果越好，如此上述功能均可以改善重油的乳化效果，提高重油的热能转化率，减少碳排放量。

8、进一步地，所述搅拌组件包括设置于盖板和分隔板底部的外套管，设置于分隔板表面的贯穿孔，设置于外套管内部的主轴，设置于外套管外侧的轴承内环，设置于轴承内环外侧的轴承外环，设置于轴承外环外侧的连接套管，以及设置于连接套管内侧的搅拌叶片；

9、所述主轴与驱动电机的动力输出轴连接，位于分隔板上方的外套管顶压于贯穿孔的上方开口处，外套管和贯穿孔组合成一个封闭的管道，外套管分为上下两段，且利用轴承内环和轴承外环将外套管的上下两段连接，搅拌叶片以外套管的中心轴为基准呈环形阵列分布，连接套管贯穿至轴承外环内。

10、采用上述方案，通过驱动电机带动搅拌叶片转动，对加热桶内的重油进行搅拌，改善其加热效果。

11、进一步的，所述底座将混合桶内空间分隔成上下两部分，上方为加热空间，用于安放加热设备和加热桶，下方为乳化空间，用于对重油进行乳化，外套管延伸至乳化空间内，补剂管道连通乳化空间。

12、采用上述方案，通过设置独立的乳化空间，在重油进行加热黏稠度降低后再进行乳化，使重油和乳化剂可以快速结合，乳化速度变快，乳化效果增强。

13、进一步地，所述乳化延时组件包括设置于混合桶底部的安装台架，设置于安装台架内部的转动杆，以及设置于转动杆外侧的混合杆；

14、转动杆贯穿安装台架延伸至储备桶内，混合杆以转动杆的中心轴为基准呈螺旋阵列分布，转动杆与主轴连接。

15、采用上述方案，通过设置乳化延时组件，主轴带动搅拌叶片搅拌加热中重油的同时，带动混合杆在储备桶内转动，不断搅拌乳化后的重油，使重油长时间保持乳化状态，避免重油再次出现分层，使用时，可以更好地进行雾化，提高热能转化率。

16、进一步地，所述轴承外环内侧还设置搅拌辅助单元，用于控制搅拌叶片的搅拌效果；

17、所述搅拌辅助单元包括连接组件，用于连接轴承外环和主轴；

18、所述连接组件包括设置于主轴外侧的连接环，设置于连接环外侧的连接孔，设置于轴承外环内侧的固定架，设置于固定架远离轴承外环一侧的固定环，以及设置于固定环内部的固定栓；

19、所述固定环环绕于连接环的外侧，固定栓插接于连接孔内，搅拌叶片与连接套管转动连接，且两者连接处设置扭簧。

20、采用上述方案，通过设置转动连接的搅拌叶片，在搅拌叶片搅拌重油受到较大阻力时，搅拌叶片在阻力作用下发生偏转，偏转后的搅拌叶片受力面积减小，受到的阻力也减小，如此可以减小搅拌叶片的材料疲劳度和驱动电机的负荷，延迟设备的使用寿命，也可以保持乳化空间内搅拌叶片搅拌速度稳定，提高乳化效果。

21、进一步地，所述搅拌辅助单元包括控制组件，用于分离轴承外环和主轴；

22、所述控制组件包括设置于轴承外环内壁的转动环，设置于转动环顶部的控制滑槽，设置于控制滑槽内部的控制滑杆，设置于转动环底部的拨动架，设置于接套管位于轴承外环内侧一端外表面的滑动口，设置于搅拌叶片外侧的拨动滑槽和解锁槽，设置于滑动口内的活塞管，设置于活塞管内的活塞杆，设置于活塞杆远离活塞管一端的拨动杆和位移滑杆；

23、所述控制滑槽两端距离转动环中心轴的距离不同，且两者的差值大于固定栓插入连接孔的长度，控制滑杆与固定栓螺纹连接，拨动架通过竖直段和水平段两部分组成，竖直段呈l形，水平段呈u形，滑动口覆盖于拨动滑槽和解锁槽的开口处，拨动杆贯穿滑动口延伸至拨动架水平段的u形口内，位移滑杆滑动连接于拨动滑槽内，活塞杆和活塞管之间设置拉扯弹簧。

24、采用上述方案，通过设置控制组件，在搅拌叶片不断偏转而所受阻力依旧很强时，搅拌叶片带动转动环转动，转动环通过控制滑槽将固定栓抽出连接孔，使固定环和连接环分离，轴承外环失去动力，停止转动，对搅拌叶片起到保护作用，避免搅拌叶片受力过大变形、损坏，同时主轴转动不受影响，其他部位的搅拌叶片仍然正常转动，搅拌叶片停止转动后失去阻力，缓缓复位，一段时间后，连接套管再次转动，搅拌叶片复位的过程为重油提供加热时间，使其再次转动时，重油温度升高黏稠度降低，而且搅拌叶片停止时重油的黏稠度越高，搅拌叶片受阻力影响越大，复位的速度越慢，搅拌叶片停启间隔越长，使重油黏稠度有明显变化，避免出现搅拌叶片启动后阻力依旧很大的情况。

25、进一步地，所述活塞管的外侧安装气阀管，气阀管内设置两个气孔，两个气孔均与活塞管连通，其中一个气孔延伸至气阀管的侧面，另一个气孔延伸至气阀管的底部，两个气孔内均设置单向阀。

26、采用上述方案，通过设置气阀管，搅拌叶片在连接套管内偏转一定角度后，利用拨动滑槽带动活塞杆活动，活塞杆被缓缓拔出活塞管，活塞管内部空间变大，通过气阀管侧面的气孔补入空气(搅拌叶片在连接套管内偏转后气阀管底部的气孔便贴合在搅拌叶片的表面，被搅拌叶片封堵)，活塞杆带动拨动杆推送拨动架，控制固定栓的运动，搅拌叶片复位时，活塞杆和拨动杆被活塞管内空气支撑无法复位，当搅拌叶片完全复位，解锁槽与气阀管对接，活塞杆复位，固定栓也复位，如此可以使固定栓在短时间内复位，进一步方便固定栓进入连接孔，同时延长了搅拌叶片从停止到再次启动的间隔时间，使重油有足够的时间吸收热量，如此也降低了搅拌叶片的启停频率，减少了各处部件的磨损。

27、进一步地，所述搅拌辅助单元还包括对接辅助组件，用于辅助固定栓进入连接孔；

28、所述对接辅助组件包括设置于主轴外侧的转动滑槽，设置于转动滑槽内壁的偏转滑槽，设置于偏转滑槽内部的复位弹簧，以设置于连接环内侧的偏转滑块；

29、连接环滑动连接于转动滑槽内，偏转滑块滑动连接于偏转滑槽内，偏转滑槽的弧长大于偏转滑块的弧长。

30、采用上述方案，通过设置对接辅助组件，在固定栓复位，连接固定环和连接环时，主轴带动连接环高速转动，固定栓移动顶压在连接环的表面，连接环受摩擦力影响转动速度减缓(这过程中连接环在转动滑槽内转动)，为固定栓的活动获取时间，使固定栓更加容易进入连接孔内，让设备运行更加稳定。

31、进一步地，本发明还提供了一种混合动力船舶节能减排装置的使用方法，包括以下步骤：

32、步骤一：启动驱动电机和加热设备，随后通过补料管道向加热桶内注入重油，通过补剂管道向混合桶注入水和乳化剂的混合物；

33、步骤二：重油落于分隔板上方，加热后黏稠度降低，黏稠度低流动性好的重油，从分隔板表面的渗油孔向下流动，如此重油一层层下流，直至进入乳化空间，重油与乳化剂接触混合，完成乳化；

34、步骤三；乳化后的重油从连通孔流入储备桶内，混合杆持续搅拌，维持重油的乳化状态；

35、步骤四：搅拌叶片搅拌遇到较大阻力会发生偏转，减少搅拌叶片的受力面积；

36、步骤五：当重油阻力过大，搅拌叶片在连接套管内偏转至极限后，轴承外环和连接环分离，搅拌叶片失去动力停止移动；

37、步骤六：搅拌叶片停止转动后不再受力，在扭簧的作用下缓缓复位，轴承外环和连接环再次连接，搅拌叶片再次进行搅拌。

38、进一步的，所述步骤一中注入水和乳化剂混合物与重油的比例为1.5：8.5。

39、本发明的有益效果：

40、1、通过设置多层分隔板，重油进入加热桶后落于分隔板上方，随着加热设备的加热，重油温度升高黏稠度降低，这个过程中黏稠度低的重油从渗油孔内下流，黏稠度高的继续在分隔板上方加热，如此重油层层下流，使重油受热更加均匀，避免出现部分持续受热，部分受热不良的情况出现，同时分隔板将重油按黏稠度分成多个部分，可以根据各层重油黏稠度分别做针对性调整，加热桶向下直径逐渐变小，热量从重油外侧向中心传递的距离减小，使其重油越往下流受热越均匀，重油的加工效果越好，如此上述功能均可以改善重油的乳化效果，提高重油的热能转化率，减少碳排放量。

41、2、通过设置乳化延时组件，主轴带动搅拌叶片搅拌加热中重油的同时，带动混合杆在储备桶内转动，不断搅拌乳化后的重油，使重油长时间保持乳化状态，避免重油再次出现分层，使用时，可以更好的进行雾化，提高热能转化率。

42、3、通过设置转动连接的搅拌叶片，在搅拌叶片搅拌重油受到较大阻力时，搅拌叶片在阻力作用下发生偏转，偏转后的搅拌叶片受力面积减小，受到的阻力也减小，如此可以减小搅拌叶片的材料疲劳度和驱动电机的负荷，延迟设备的使用寿命，也可以保持乳化空间内搅拌叶片搅拌速度稳定，提高乳化效果。

43、4、通过设置控制组件，在搅拌叶片不断偏转而所受阻力依旧很强时，搅拌叶片带动转动环转动，转动环通过控制滑槽将固定栓抽出连接孔，使固定环和连接环分离，轴承外环失去动力，停止转动，对搅拌叶片起到保护作用，避免搅拌叶片受力过大变形、损坏，同时主轴转动不受影响，其他部位的搅拌叶片仍然正常转动，搅拌叶片停止转动后失去阻力，缓缓复位，一段时间后，连接套管再次转动，搅拌叶片复位的过程为重油提供加热时间，使其再次转动时，重油温度升高黏稠度降低，而且搅拌叶片停止时重油的黏稠度越高，搅拌叶片受阻力影响越大，复位的速度越慢，搅拌叶片停启间隔越长，使重油黏稠度有明显变化，避免出现搅拌叶片启动后阻力依旧很大的情况。

44、5、通过设置气阀管，搅拌叶片在连接套管内偏转一定角度后，利用拨动滑槽带动活塞杆活动，活塞杆被缓缓拔出活塞管，活塞管内部空间变大，通过气阀管侧面的气孔补入空气(搅拌叶片在连接套管内偏转后气阀管底部的气孔便贴合在搅拌叶片的表面，被搅拌叶片封堵)，活塞杆带动拨动杆推送拨动架，控制固定栓的运动，搅拌叶片复位时，活塞杆和拨动杆被活塞管内空气支撑无法复位，当搅拌叶片完全复位，解锁槽与气阀管对接，活塞杆复位，固定栓也复位，如此可以使固定栓在短时间内复位，进一步方便固定栓进入连接孔，同时延长了搅拌叶片从停止到再次启动的间隔时间，使重油有足够的时间吸收热量，如此也降低了搅拌叶片的启停频率，减少了各处部件的磨损。

45、6、通过设置对接辅助组件，在固定栓复位，连接固定环和连接环时，主轴带动连接环高速转动，固定栓移动顶压在连接环的表面，连接环受摩擦力影响转动速度减缓(这过程中连接环在转动滑槽内转动)，为固定栓的活动获取时间，使固定栓更加容易进入连接孔内，让设备运行更加稳定。