一种重油加热节能系统的制作方法-k8凯发

1.本实用新型涉及一种重油驳运系统装置，特别是公开一种重油加热节能系统，应用于船舶上的重油驳运系统中。


背景技术：

2.重油在常温时的粘度较大，没有流动性，需要将其加热到
50℃
以上才有较好的流动性，以利于驳运和使用。
常规船舶的重油舱采用整体加热和保温方式，需要的热能比主机额定运行下所需要的重油加热量大得多，所以现有技术中重油驳运系统不仅运行耗能大，而且设备制造成本高。
3.为了减少造船成本，减少运行费用，对于重油驳运系统中重油的加热和保温的节能研究越来越受到重视， 但目前还处于研究和试验阶段，通过在重油舱底部加大蒸汽盘管密度，在重油舱其它区域减小蒸汽盘管密度，来实现小范围密集加热和大范围的保温，总的制造成本和蒸汽消耗虽有所降低，但此结构热交换性能不良，实际节省的制造成本和节约的蒸汽比例并不高。
正因如此，目前还没有市场上的运营船舶安装有重油加热节能系统的报道。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种重油加热节能系统，在保证主机额定重油消耗量和温度下，实现重油加热耗能的最佳经济比，是一种安全可靠、性能独特、方便操作的重油加热节能系统。
5.本实用新型是这样实现的：一种重油加热节能系统，其特征在于：包括重油沉淀舱、重油储存舱和重油加热器，所述的重油沉淀舱出口管路依次连接变频预热泵和第一温度传感器ts1后接入重油加热器的进口管路，所述重油加热器的出口管路接入第一电动三通球阀v7的1号口，所述的第一电动三通球阀v7的2号口管路连接至重油沉淀舱的预热重油进口管路，构成主管路回路，所述的重油加热器设有电加热器、蒸汽加热盘管和第二温度传感器ts2，所述第一电动三通球阀v7的3号口管路接入第二电动三通球阀v9的1号口，第二电动三通球阀v9的2号口与重油储存舱内设置的混油装置出口管路连接，构成混油装置出口管路，所述的第二电动三通球阀v9的3号口与所述混油装置的进口管路连接，构成混油装置进口管路，所述第二电动三通球阀v9的2号口与所述混油装置的出口管路之间还设有一支路，依次连接第三温度传感器ts3和驳运泵后接入重油沉淀舱的加热混合重油进口管路，所述的变频预热泵、第一温度传感器ts1、第一电动三通球阀v7、电加热器、第二温度传感器ts2、第二电动三通球阀v9、第三温度传感器ts3和驳运泵均与控制系统电路连接，由控制系统控制运行。
6.所述的重油沉淀舱出口管路依次连接第一电动阀v1、第一球阀v2、第一双联过滤器、第二球阀v3、变频预热泵、第一止回阀v4、第一温度传感器ts1、压力开关ps和第三球阀v5后接入重油加热器的进口管路，所述重油加热器的出口管路先连接第四球阀v6再接入第
一电动三通球阀v7的1号口，所述的第一电动三通球阀v7的2号口在连接至重油沉淀舱的预热重油进口管路上设有第五球阀v8，所述第二电动三通球阀v9的2号口与所述混油装置的出口管路的一支路，在依次连接第三温度传感器ts3、第六球阀v10、第二双联过滤器、驳运泵、第二止回阀v11和第七球阀v12后，再接入重油沉淀舱的加热混合重油进口管路。
7.所述重油加热器设有安全阀v23，其设置的蒸汽加热盘管的进口管路设有第二电动阀v21，出口管路设有疏水阀v22，所述的变频预热泵设有安全阀，在两侧管路上还分别设有压力表，在驳运泵两侧管路上也分别设有压力表，其中驳运泵的出口管路上设置的压力表还设有真空压力开关pv1，所述的重油沉淀舱设有若干不同高度的液位开关。
8.所述的混油装置与重油储存舱舱底之间留有间隙，整体上小下大，上部为加热后混合重油的出口管路，下部设有用于送入预热重油的进口管路。
9.所述重油加热节能系统的主管线预热重油流动路径为：从重油沉淀舱流出的重油依次经第一电动阀v1、第一球阀v2、第一双联过滤器、第二球阀v3、变频预热泵、第一止回阀v4、第三球阀v5、重油加热器、第四球阀v6、第一电动三通球阀v7和第五球阀v8后，流回到重油加热器，完成主管路预热。
10.所述重油加热节能系统的混油装置出口管线预热重油流动路径为：经重油加热器中蒸汽加热盘管或电加热器预热后的预热重油依次经过第四球阀v6、第一电动三通球阀v7、第二电动三通球阀v9后，到达设于重油储存舱内的混油装置上部的出口管路，完成混油装置的出口管路预热。
11.所述重油加热节能系统的混油装置进口管线预热重油流动路径为：经重油加热器中蒸汽加热盘管或电加热器预热后的预热重油依次经过第四球阀v6、第一电动三通球阀v7、第二电动三通球阀v9、设于重油储存舱内的混油装置下部的进口管路，到达重油储存舱的底部，完成混油装置进口管路预热。
12.所述重油加热节能系统的重油驳运路径为：重油储存舱底部的加热后混合重油从混油装置的内部依次经上部的出口管路、第六球阀v10、第二双联过滤器、驳运泵、第二止回阀v11、第七球阀v12，最后到达重油沉淀舱内。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型应用于船舶上的重油驳运系统，可以减少重油舱加热容量。
系统通过将加热的重油回流到储存舱，混合储存舱常温重油，混合升温后的重油经驳运泵送到重油沉淀舱，通过温度传感器和电动三通球阀的调节，使重油达到设定的温度，在保证主机额定重油消耗量和温度下，实现了加热耗能的最佳经济比。
所以，本实用新型可减少重油储存舱加热盘管的数量和加热面积，还避免了由于重油舱整舱加热、保温和环境的高温差带来的热能辐射损失，有效地节约了能源。
附图说明
14.图
1 是本实用新型的工作流程总示意图。
15.图
2 是本实用新型第一步主管路预热工作流程示意图。
16.图
3 是本实用新型第二步混油装置出口管路预热工作流程示意图。
17.图
4 是本实用新型第三步混油装置进口管路预热工作流程示意图。
18.图
5 是本实用新型第四步开始重油驳运工作流程示意图。
19.图中：
1、重油沉淀舱；
2、第一双联过滤器； 3、变频预热泵；
4、重油加热器；
5、电加
热器；
6、蒸汽加热盘管；
7、重油储存舱；
8、混油装置；9第二双联过滤器；
10、驳运泵。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
21.根据附图1，本实用新型为一种重油加热节能系统，包括重油沉淀舱
1、重油储存舱
7、设于连接管路上的第一双联过滤器
2、变频预热泵
3、重油加热器
4、混油装置
8、第二双联过滤器9和驳运泵
10，以及连接管路上设置的电动三通球阀、电动阀、液位开关、温度传感器、真空压力开关、压力开关、压力表、仪表阀、球阀、止回阀、疏水阀、安全阀、管路等功能部件。
22.所述的重油沉淀舱1出口管路依次连接第一电动阀v1、第一球阀v2、第一双联过滤器
2、第二球阀v3、变频预热泵
3、第一止回阀v4、第一温度传感器ts1、压力开关ps和第三球阀v5后接入重油加热器4的进口管路，其中变频预热泵3设有安全阀，在两侧管路上还分别设有压力表。
所述重油加热器4的出口管路在连接第四球阀v6后，接入第一电动三通球阀v7的1号口，所述的第一电动三通球阀v7的2号口管路连接至重油沉淀舱1的预热重油进口管路，并在连接管路上设有第五球阀v8。
上述管路连接构成主管路回路。
23.所述的重油加热器4用于对重油进行预热，设有电加热器5和蒸汽加热盘管6，其中所述蒸汽加热盘管6的进口管路设有第二电动阀v21，出口管路设有疏水阀v22。
所述的重油加热器4还设有第二温度传感器ts2和安全阀v23。
24.所述重油加热器4的出口管路与所述的第一电动三通球阀v7连接后，所述第一电动三通球阀v7的3号口管路接入第二电动三通球阀v9的1号口，第二电动三通球阀v9的2号口与重油储存舱7内设置的混油装置8出口管路连接，构成混油装置出口管路。
所述的第二电动三通球阀v9的3号口与所述混油装置8的进口管路连接，构成混油装置进口管路。
25.所述的混油装置8用于对重油储存舱7内重油进行混合加热，与舱底之间留有间隙，整体上小下大，上部为加热后混合重油的出口管路，下部设有用于送入预热重油的进口管路。
26.所述第二电动三通球阀v9的2号口与所述混油装置8的出口管路还设有一支路，依次连接第三温度传感器ts3、第六球阀v10、第二双联过滤器
9、驳运泵
10、第二止回阀v11和第七球阀v12后接入重油沉淀舱1的加热混合重油进口管路。
在驳运泵
10两侧管路上还分别设有压力表，其中驳运泵
10的出口管路上设置的压力表还设有真空压力开关pv1。
27.所述的重油沉淀舱1设有若干不同高度的液位开关。
28.上述各电控部件均与控制系统电路连接，由控制系统控制运行。
29.重油加热方式有三种，分别为蒸汽加热、蒸汽与电结合加热、电加热。
30.蒸汽加热和电加热的功率比值一般为2：
1。
考虑经济性，本实施例优先使用蒸汽加热，在不同状况下通过控制系统自动控制，将重油加热器4出口油温控制在
80
±
5℃。
31.1. 蒸汽加热：蒸汽电磁阀v21的通断，受第二温度传感器ts2控制。
当油温低于设定值时，电磁阀v21得电而打开；反之断电关阀。
32.2. 蒸汽与电结合加热：用蒸汽加热因汽量不足，不能满足重温加热器出口油温在
80℃
附近时，电辅助加热。
33.3. 电加热：无蒸汽情况下，单独使用电加热。
34.本实用新型的重油驳运控制原理：
35.第一温度传感器ts1测量重油加热器4的进口油温，第二温度传感器ts2控制电加热器
5 及蒸汽加热盘管6的功率，第三温度传感器ts3控制预热泵3的频率，使驳运泵
10进口的重油温度控制在
40
～
60℃。
36.当第三温度传感器ts3温度上升时，变频预热泵3的频率变高，流量变大，使混油装置8的混合油温下降，第三温度传感器ts3温度自动下降；反之，当第三温度传感器ts3温度下降时，变频温度传感器预热泵3的频率变低，流量变小，使混油装置8的混合油温上升，ts3温度自动上升。
实现驳运泵
10进口处油温和变频预热泵3流量的关联。
37.各泵进出口接有压力表，用于监测泵和管路压力，各泵出口管路设置的压力开关，用于电气联锁和保护。
38.待机状况下，对重油沉淀柜1进行保温，让其油温在
50
～
60℃，保持重油的流动性备用。
39.各附图的框形尖头以及与管路平行的小箭头，标志重油的流向。
两个电动三通球阀为油路切换的执行元件，通过阀位转换，将油流向指定的方向。
重油驳运流程共分四步工作流程，前三步是各管道的预热，进入第四个工作流程，就开始重油驳运了。
40.四步工作流程分别如下：
41.根据附图2，本实用新型第一步主管线预热：当重油沉淀舱1液位较低，控制系统收到液位开关发出的信号，需要驱运重油时，开启重油驳运模式。
启动变频预热泵
3、重油加热器4，此时第一电动三通球阀v7的1号口和2号口导通，
50
～
60℃
的重油从重油沉淀舱1，依次经第一电动阀v1、第一球阀v2、第一双联过滤器
2、第二球阀v3，由变频预热泵3抽吸并泵送再经第一止回阀v4、第三球阀v5送到重油加热器4内部，重油经蒸汽加热盘管6或电加热器5预热后，经第四球阀v6、第一电动三通球阀v7、第五球阀v8，流回到重油加热器1，进行主管路预热，此时油温在逐渐升高。
42.根据附图3，本实用新型第二步混油装置出口管线预热：当第二温度传感器ts2检测到重油加热器4出口温度达到
80
±
5℃
时，第一电动三通球阀v7转换为1号口与3号口导通，第二电动三通球阀v9的1号口与2号口导通，开始第二步工作流程。
来自重油沉淀舱1的重油，在蒸汽加热盘管6或电加热器5预热后，依次经第四球阀v6、第一电动三通球阀v7、第二电动三通球阀v9后，流入位于重油储存舱7内的混油装置8上部的出口管路，进行混油装置8的出口管路预热。
当第二温度传感器ts2检测到重油加热器4出口温度超过
85℃
时，控制系统控制蒸汽加热盘管6或电加热器5停止工作。
43.根据附图4，本实用新型第三步混油装置进口管线预热：当预热时间达到设定值时，第二电动三通球阀v9转换为1号口与3号口导通，开始第三步工作流程。
来自重油沉淀舱1的重油，在蒸汽加热盘管6或电加热器5预热后，经第四球阀v6、第一电动三通球阀v7、第二电动三通球阀v9后，通过位于重油储存舱7内的混油装置8的进口管路流入重油储存舱7的底部，进行混油装置进口管路预热。
44.根据附图5，本实用新型第四步开始重油驳运：当上述第三步工作的预热时间达到设定值时，启动驳运泵
10，开始第四步工作流程。
继第三步工作流程，来自重油沉淀舱1的重油，在蒸汽加热盘管6或电加热器5预热后，经第四球阀v6、第一电动三通球阀v7、第二电动三通球阀v9后，通过位于重油储存舱7内的混油装置8的进口管路流入重油储存舱7的底部，
流入的重油油温为
80
±
5℃。
此时重油储存舱7底部的加热后混合重油从混油装置8的内部流经上部出口管路，再依次流经第六球阀v10、第二双联过滤器
9、驳运泵
10、第二止回阀v11、第七球阀v12，送到重油沉淀舱1内。
45.安装于重油储存舱7内的混油装置8，将来自重油沉淀舱1经过预热的重油（
80
±
5℃
），和重油储存舱7内的常温油相混合（混合后的油温在
40
～
60℃
），再通过驳运泵
10抽回沉淀舱，是一个增量循环。
因为驳运泵
10的流量恒大于变频预热泵3的流量。
例如有一个系统，驳运泵是
15m3/h的定量泵，变频预热泵是2～
10m3/h的变频泵，所以向重油沉淀舱1的有效驳运量为
15-（
2-10）
= 5-13m3/h。
实现了重油从储存舱7向重油沉淀舱1的驳运。
46.本实用新型所述的重油加热节能系统经两个电动三通球阀的阀位切换，改变重油的流向。
配合控制系统通过温度和时间值的设定，自动切换四个工作流程，完成各管路的预热，实现常温重油的驳运，并减少了蒸汽盘管数量和节约了能源。