域冷油，故比盘管方式加热速度更快，且系统简单、稳定、易操作。
[0031]5)对比对比公布号为CN104819080A中国专利文献中的现有方案，套管式方案能进一步减少热量损失，将热量利用率最大化。同时，隔舱已无必要，降低施工难度和成本。取消小隔舱的设计，没有了小隔舱与外界流体的散热，减小了系统热量的损失。
[0032]6)热油和冷油依靠强对流换热，换热的效果更好，油温的控制难度较低。
[0033]7)输送栗与预热栗的功率稳定，电机寿命得以提升。
[0034]8)输送栗和预热栗无需按照设定程序交替开启，热油输送的工作效率大大提升。
[0035]9)粗管管口处有喇叭口，且高温燃油密度较低，故使得高温燃油基本停留在抽出管内而不会流往大舱，减少了向燃油储存舱与外界的热交换损失；
[0036]10)主要在套管内形成相对高温区，只要合理布置吸口位置，就不会影响到压载舱以及货舱中的货物；
[0037]11)本设计中吸口可以放置较低(100mm)，可栗送燃油量只与吸口高度有关，而不受制于加热盘管，故燃油留存问题可显著改善。
[0038]12)双管同时运行及双管尽量同心布置，使得冷热油尽可能均匀混合，以期最好换热效果；热油注入管方向与冷油进口正好相反，冷热油充分混合，强制对流换热，能更有效地促进热交换。而且，本方案的热交换损失仅为抽出管与大舱燃油接触面的导热散热，注入管的高温燃油被最大化利用是较现存方案更好的选择。
【附图说明】
[0039]图1是现有技术采用盘管加热的燃油预热系统的示意图。
[0040]图2是现有技术采用燃油转换装置的燃油预热系统的示意图。
[0041]图3是本实用新型基于套管形式的船舶燃油预热系统运行流程图。
[0042]图4是注油管与抽油管布置在储存舱内的结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0044]本实用新型具体设计方案如图3所示:在燃油储存舱和燃油沉淀舱之间设置燃油预热和输送两条管路，两管路设置连通。预热管路设置燃油预热栗，从燃油沉淀柜栗送高温燃油至储存低温燃油的燃油储存舱；预热燃油输送管路设置燃油输送栗，将加热的燃油输送至沉淀柜。两条支路均设置相应方向的截止止回阀。高温燃油在燃油储存舱内的吸入口与燃油储存舱内的低温燃油发生强烈对流换热，对流换热后的燃油温度达到可以栗送的温度，被燃油输送栗抽走。燃油输送栗和预热栗管路的连通管阀门保持常闭，只有初始预热的时候才开启。预热完成后，两台栗同时工作。
[0045]套管方案设计如图4所示，在燃油储存舱一角(邻近无压载舱、货舱等易受高温影响处所)布置该套管；管径由燃油消耗量和输送栗、预热栗排量定；抽出管管口加工一个喇叭口，防止热油溢出；条件允许的情况下，注油管内置于抽油管的长度越长越好，储存舱部分可保持套管式，储存舱外由于有蒸汽伴行，可分开。
[0046]关键点:本实用新型的目的在于使注入的热油与冷油热交换得到符合栗送条件的相对高温燃油，本设计以燃油t = 40°C作为适合输送标准。因此，如何使热油和冷油充分热交换得到尽可能多的相对高温燃油，以及如何使热量被主要用于加热某区域内的燃油就显得十分重要。鉴于此，本实用新型的关键点和保护点如下:
[0047]注入管内置于抽出管，二者尽量保持同心。热油注入与冷油补充反向，在吸口以内冷热油能充分混合，发生强制对流换热，且注入管口径相对于吸口要小很多，热油基本被冷油包络，使得热量不容易扩散至基本为低温重油的大舱区，高温燃油携带的热量能充分有效用来加热小隔舱内冷油，能量利用率提高。此外，热油与大舱冷油接触面面积明显减小，降低了散热量。
[0048]燃油注抽同时进行。冷油、高温燃油及被加热的燃油三者都处于运动状态，对流换热占据主流，而现存燃油预热方案基本以热扩散为主，一般而言，对流换热强度和速度要大大高于热扩散，因此，换热效率和程度要明显提高，且经数值模拟验证，待系统稳定运行后，被抽出燃油的温度基本维持在相对较小的范围内，能更好地符合燃油输运条件。
[0049]本预热系统的具体预热过程有两种:
[0050]第一种，包括以下步骤:
[0051]A)由预热栗注入B管往储存舱注入tl时间的高温燃油，流量Qvl，储存舱内的B管通过其管壁对A管内的燃油先进行预热；
[0052]B)预热栗与输送栗同时开启，A、B两条管路同时运行:预热栗经管B注入，流量Qv2 ;输送栗经管A抽出，流量Qv3，Qv3大于Qv2。
[0053]第二种，包括以下步骤:
[0054]A)打开管路C的调节阀，关闭管路B的调节阀，预热栗开启，预热燃油经A管进入储存舱，储存舱内的A管内、B管外的冷油被热油推入储存舱内；由预热栗注入A管往储存舱注入tl时间的高温燃油，流量Qvl ；
[0055]B)关闭管路C的调节阀，打开管路B的调节阀，输送栗同时开启，A、B两条管路同时运行:预热栗经管B注入，流量Qv2，输送栗经管A抽出，流量Qv3，Qv3大于Qv2。
[0056]这种预热过程较之前一过程，起步时预热的速度更快，因为将热油直接通过管路C推动管路A内冷油向前运动，直至推至储存舱中，从而快速使管A内充满高温燃油，在输送栗工作时不会因为A管内低温燃油粘度过大造成输送栗无法启动。
【主权项】
1.一种基于套管形式的船舶燃油预热系统，其特征在于: 在储存舱和沉淀柜之间设置燃油预热和输送两条管路，一路设置预热栗，为储存舱提供高温燃油，另一路设置输送栗，将加热的重油输送至沉淀柜，两条支路均设置相应方向的截止止回阀，防止管路方向错位； 燃油预热管路比燃油输送管路直径小，位于储存舱内部的一段燃油预热管路B位于对应的燃油输送管路A之内，A、B管路各自设置调节阀； 所述A管路的流量大于B管路的流量； 所述管路A与管路B之间设有带截止阀的连通管C。2.如权利要求1所述的船舶燃油预热系统，其特征在于:位于储存舱内的A、B管路同轴。3.如权利要求1所述的船舶燃油预热系统，其特征在于:A管路位于储存舱内的管口部位具有喇叭口。4.如权利要求1所述的船舶燃油预热系统，其特征在于:在热油不至于损坏舱底的情况下A、B管口可尽量接近舱底，但不能太近，以免流动阻力过大。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于套管形式的船舶燃油预热系统，属于船舶燃油预热技术领域。一种基于套管形式的船舶燃油预热系统，其特征在于：在储存舱和沉淀柜之间设置燃油预热和输送两条管路，一路设置预热泵，为储存舱提供高温燃油，另一路设置输送泵，将加热的重油输送至沉淀柜，两条支路均设置相应方向的截止止回阀，防止管路方向错位；燃油预热管路比燃油输送管路直径小，位于储存舱内部的一段燃油预热管路B位于对应的燃油输送管路A之内，A、B管路各自设置调节阀；所述A管路的流量大于B管路的流量；所述管路A与管路B之间设有带截止阀的连通管C。
【IPC分类】F02M31/16, F02M37/04
【公开号】CN204984655
【申请号】CN201520749110
【发明人】李路, 王文中, 黄信男, 黄海啸
【申请人】上海船舶研究设计院
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月25日