一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统，包括冷却水系统、柴油机曲轴箱、废气总管、废气锅炉、淡水加热器，冷却水系统的出口连通废气锅炉，废气总管通过废气管道连通废气锅炉里的气管，柴油机曲轴箱的出口通过排气阀、抽气泵连通废气管道，废气锅炉的蒸汽出口连通汽轮发电机，汽轮发电机的蒸汽出口依次连通冷凝器、蓄水罐和冷却水系统的进口，废气锅炉里的气管连通淡水加热器里的加热管，加热管通过两位三通阀连通柴油机曲轴箱的进口。本发明专利技术使曲轴的往复与曲轴箱中气体的排进很好的结合，提高了柴油机的进气效率，加强了柴油机的做功能力，从而改善了燃烧质量，提高了柴油机的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统
本专利技术涉及的是一种柴油机曲轴箱，具体地说是柴油机曲轴箱的防爆以及余热利用系统。
技术介绍
自1973年世界发生石油危机以来，加上环境污染的加剧，节能问题日益引起了人类的重视。能源问题已成为经济发展中的重要问题，而船舶作为能量消耗巨大的运输工具，却承担着97％的世界贸易运输量，消耗世界能源的3％。所以船舶柴油机的节能问题就显得尤为重要。柴油机运行中，自转动的曲柄甩出大量的润滑油油滴，飞溅至气缸壁面、曲轴箱壁面。大部分滑油汇集于油底壳返回主滑油循环柜，少部分滑油由于飞溅、碰撞及蒸发形成大量的可燃性油气，可燃性油气浓度达到一定范围遇火源立即爆炸。冷却系统是船舶柴油机中不可缺少的系统之一，但是现有冷却系统所带走的余热并未以任何方式加以利用，而是直接散发到大气中，造成能量流失。所以对冷却系统的冷却水余热合理利用是当下人类解决能源问题的一项关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供有效利用废气和冷却水余热的一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统，其特征是：包括冷却水系统、柴油机曲轴箱、废气总管、废气锅炉、淡水加热器，冷却水系统的出口连通废气锅炉，废气总管通过废气管道连通废气锅炉里的气管，柴油机曲轴箱的出口通过排气阀、抽气泵连通废气管道，废气锅炉的蒸汽出口连通汽轮发电机，汽轮发电机的蒸汽出口依次连通冷凝器、蓄水罐和冷却水系统的进口，废气锅炉里的气管连通淡水加热器里的加热管，加热管通过两位三通阀连通柴油机曲轴箱的进口，两位三通阀连通大气。本专利技术还可以包括：1、柴油机曲轴箱设置检测曲轴位置的光电传感器以及检测柴油机曲轴箱温度的温度传感器，柴油机曲轴箱的出口处设置排气阀、抽气泵、单向阀，柴油机曲轴箱的进口处设置进气阀，进气阀与两位三通阀之间设置电动给气泵，柴油机曲轴箱中的油气浓度或温度达到预设值时，且光电传感检测曲轴位置位于上止点时，温度传感器和光电传感器同时动作控制排气阀打开，通过抽气泵将柴油机曲轴箱的油气抽出至废气锅炉的气管，经淡水加热器的加热管、两位三通阀进入电动给气泵，通过进气阀最后进入柴油机曲轴箱的进口。2、进气阀在光电传感器的控制下打开，曲轴位于下止点时光电传感器控制进气阀打开。3、废气锅炉设置水位传感器，淡水加热器的进口连接给水泵、进水阀，淡水加热器的出口通过电控循环泵连接废气锅炉，废气锅炉里的水位降低到预设值以下后，水位传感器控制进水阀和给水泵同时动作，经淡水加热器和电控循环泵对废气锅炉进行补水。本专利技术的优势在于：1.本专利技术充分的利用了废气和冷却水的余热，利用余热产生过热蒸汽并对汽轮发电机做功发电。2.本专利技术中利用水位传感器测量锅炉中水位的变化，保证锅炉中水位维持稳定，并保证了冷却水系统中的水量的恒定，确保了冷却水系统为稳定的闭环系统。3.本专利技术曲轴中气体的抽吸和流回，有效防止曲轴箱爆炸的同时，又通过压差变化了改善了柴油机的进气效率和做功能力，从而提高了柴油机的燃烧效率和整体性能。4.曲轴箱中气体的流动有效的降低了曲轴箱中的温度，增长了曲轴箱中滑油的使用周期。5.本专利技术利用了锅炉燃烧后气体的余热对给水泵中的水加热，一方面提高了锅炉补水的热效率，另一方面冷却了流回曲轴箱的气体，有利于曲轴箱中温度的降低。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的流程示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1-2，本专利技术一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统，主要包括柴油机曲轴箱1、废气总管2、冷却水系统3、电控循环泵4、蓄水罐5、冷凝器6、用电装置7、汽轮发电机8、水位传感器9、进水阀10、给水泵11、淡水加热器12、电控循环泵13、废气锅炉14、单向阀15、抽气泵16、排气阀17、电动给气泵18、进气阀19、温度传感器20、光电传感器21、两位三通阀22、冷却水通道A、过热蒸汽B、蒸汽C、废气D、废气排出通道E。废气总管2中的高温废气经废气管道D进入废气锅炉14中燃烧，产生过热蒸汽B对汽轮发电机做功发电，供用电装置7(如照明等)使用。由锅炉14中排出的燃烧尾气温度仍然很高，用来加热淡水加热器12中的淡水后，经两位三通阀22并尾气处理后经废气排出通道E排放到大气。当曲轴箱1中油气浓度达到一定浓度或曲轴箱中温度过高时，光电传感器21检测曲轴位置位于上止点，温度传感器20和光电传感器21同时动作，控制排气阀17打开，由抽气泵16将曲轴箱中的高温油气抽出，经单向阀15进入锅炉14燃烧产生过热蒸汽B，利用锅炉燃烧后的气体余热继续加热淡水加热器12，经由光电传感器21控制的两位三通阀22进入电动给气泵18，最后进入曲轴箱1中，控制进气阀19动作的光电传感器21在检测曲轴位于下止点时才会控制进气阀打开，并控制两位三通阀22打开气体流回曲轴箱的流通路径。曲轴处于上止点时曲轴箱中气体排出，减少了曲轴运动阻力的同时又形成压差有利于活塞的向下运动，从而加强进气效率，改善燃烧质量；曲轴位于下止点时，气体排进曲轴箱中，增加了曲轴向上运动的动力有利于曲轴向上运动，从而加强做功效率，提高了柴油机的整体性能。冷却水系统3中的冷却水经冷却水通道A进如锅炉14，经加热生成过热蒸汽B，对汽轮发电机做功后成为蒸汽C，经冷凝器6冷凝成水储存在蓄水罐5中，经电控循环泵4循环流回冷却水系统3。水位传感器9检测锅炉中的水位变化，当水位降低时，水位传感器9控制进水阀10和给水泵11同时动作，经淡水加热器12和电控循环泵13对废气锅炉14进行补水，保证冷却水系统中水量的稳定性，此处有效的利用了锅炉中燃烧后排出气体的余热对补给水加热，提高了锅炉的热效率，也有效的降低了流回曲轴箱中气体的温度，从而降低了曲轴箱内温度，有效的加强了曲轴箱中的滑油的使用周期。当曲轴箱1中油气浓度达到一定浓度或曲轴箱中温度过高时，且光电传感器21检测曲轴位于上止点，温度传感器20和光电传感器21同时动作，控制排气阀17打开，由抽气泵16将曲轴箱中的高温油气抽出，进入锅炉14燃烧产生过热蒸汽B，燃烧后的产生的废气，经由光电传感器21控制的两位三通阀22进入电动给气泵18，最后进入曲轴箱中，控制进气阀19打开的光电传感器21在检测到曲轴位于下止点时才会输出信号，控制两位三通阀22打开气体流回曲轴箱的流通路径，气体流回曲轴箱。冷却水系统3中的高温冷却水A经废气锅炉加热生成过热蒸汽B，过热蒸汽做功后形成蒸汽经冷凝器6冷凝形成水循环回到冷却水系统。当水位传感器9测量到锅炉中水位降低时，控制进水阀10和给水泵11运行对锅炉补充水分。在废气管路D前方设置单向阀15，能有效防止废气倒流进入曲轴箱。光电传感器控制曲轴箱中气体进出与曲轴的位置结合，曲轴位于上止点时废气排出曲轴箱，曲轴位于下止点时废气排进曲轴箱。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统，其特征是：包括冷却水系统、柴油机曲轴箱、废气总管、废气锅炉、淡水加热器，冷却水系统的出口连通废气锅炉，废气总管通过废气管道连通废气锅炉里的气管，柴油机曲轴箱的出口通过排气阀、抽气泵连通废气管道，废气锅炉的蒸汽出口连通汽轮发电机，汽轮发电机的蒸汽出口依次连通冷凝器、蓄水罐和冷却水系统的进口，废气锅炉里的气管连通淡水加热器里的加热管，加热管通过两位三通阀连通柴油机曲轴箱的进口，两位三通阀连通大气。

【技术特征摘要】
2018.05.03 CN 20181041394351.一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统，其特征是：包括冷却水系统、柴油机曲轴箱、废气总管、废气锅炉、淡水加热器，冷却水系统的出口连通废气锅炉，废气总管通过废气管道连通废气锅炉里的气管，柴油机曲轴箱的出口通过排气阀、抽气泵连通废气管道，废气锅炉的蒸汽出口连通汽轮发电机，汽轮发电机的蒸汽出口依次连通冷凝器、蓄水罐和冷却水系统的进口，废气锅炉里的气管连通淡水加热器里的加热管，加热管通过两位三通阀连通柴油机曲轴箱的进口，两位三通阀连通大气。2.根据权利要求1所述的一种应用于船舶柴油机的防曲轴箱爆炸及余热利用的综合系统，其特征是：柴油机曲轴箱设置检测曲轴位置的光电传感器以及检测柴油机曲轴箱温度的温度传感器，柴油机曲轴箱的出口处设置排气阀、抽气泵、单向阀，柴油机曲轴箱的进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵新，吴文涛，李晓波，苏衍畔，杨瑞，陈广库，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23