燃料和水的混合物的燃料消耗计算制造技术

提供了一种用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的燃料控制系统(300)。燃料控制系统(300)包括：混合器(330)；流体地联接至混合器(330)的燃料源(310)，燃料源(310)构造成测量至混合器(330)的燃料的流量；流体地联接至混合器(330)的水源(315)，水源(315)构造成测量至混合器(330)的水的流量；以及流体地联接至混合器(330)的混合物流量计(5)。混合物流量计(5)构造成接收和测量来自混合器(330)的燃料/水混合物的性质。

Fuel Consumption Calculation of Mixtures of Fuel and Water

A fuel control system (300) for calculating fuel consumption of a mixture of fuel and water is provided. The fuel control system (300) includes a mixer (330); a fuel source (310) fluidly connected to the mixer (330); a fuel source (310) constructed to measure the flow of fuel to the mixer (330); a water source (315) fluidly connected to the mixer (330); a water source (315) constructed to measure the flow to the mixer (330); and a mixed flow meter (5) fluidly connected to the mixer (330). The mixture flowmeter (5) is constructed to receive and measure the properties of fuel/water mixtures from the mixer (330).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料和水的混合物的燃料消耗计算
下文所述的实施例涉及燃料消耗计算，且更具体地涉及燃料和水的混合物的燃料消耗计算。
技术介绍
船舶行业使用重燃料油来用于船舶上的发动机。将燃料供应至发动机的燃料管线中的水量相对于重燃料油量可为很小的。在较大浓度的重燃料油之后，该小浓度的水蒸发。由于水比重燃料油廉价，故燃烧水会改善发动机的效率。然而，许多标准基于没有水的燃料的消耗。例如，比燃料油消耗(SFOC)值是船舶发动机的燃料效率。发动机的SFOC可以ISO标准(ISO3046-1)计算，且与其工厂验收测试SFOC相比较，以便确定发动机的当前使用寿命用量。该ISO标准比较还可用于验证发动机制造商出售的预防性维护/保养程序的有效性，因为发动机的典型寿命超过10年。下文是测量数据的一些实例，其可用于针对ISO标准来校正发动机的SFOC：•环境温度•环境湿度•燃料热量含量当水与燃料混合时，燃烧的混合物的热量含量不同于纯燃料的热量含量。如果未考虑对热量含量的该影响，则消费者可理解到错误的SFOC数据，且因此错误地评估发动机维护服务的效率提高/降低。因此，所需的是水和燃料混合物的燃料消耗计算。
技术实现思路
提供了一种包括混合器的用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的燃料控制系统。根据实施例，燃料控制系统包括：流体地联接至混合器的燃料源，燃料源构造成测量至混合器的燃料的流量；流体地联接至混合器的水源，水源构造成测量至混合器的水的流量；以及流体地联接至混合器的混合物流量计，混合物流量计构造成接收和测量来自混合器的燃料/水混合物的性质。提供了一种计算燃料和水混合物的燃料消耗的方法。根据实施例，该方法包括：使燃料/水混合物流动；测量燃料/水混合物中的燃料和水的流量；以及基于测得的燃料和水的流量来计算燃料消耗。方面根据一个方面，一种用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的燃料控制系统(300)包括：混合器(330)；流体地联接至混合器(330)的燃料源(310)，燃料源(310)构造成测量至混合器(330)的燃料的流量；流体地联接至混合器(330)的水源(315)，水源(315)构造成测量至混合器(330)的水的流量；以及流体地联接至混合器(330)的混合物流量计(5)，混合物流量计(5)构造成接收和测量来自混合器(330)的燃料/水混合物的性质。优选地，燃料控制系统(300)还包括通信地联接至燃料源(310)、水源(315)和混合物流量计(5)的控制器(360)，所述控制器(360)构造成基于测得的燃料的流量和测得的水的流量来计算燃料消耗。优选地，构造成基于测得的燃料的流量和测得的水的流量来计算燃料消耗的控制器(360)包括控制器(360)，其构造成基于以下方程计算燃料消耗：其中：SFOC=比燃料油消耗(g/kWh)；QTEST=测试期间的燃料油的净热值(MJ/kg)；QCONT=发动机的基准特征化期间的燃料油的净热值(MJ/kg)，其可称为工厂验收测试；α=功率调整系数；K=指出的功率的比率；Be=测试床上的燃料油消耗(g/kWh)；以及EDP=发动机从动泵(g/kWh)。优选地，测试期间的燃料的净热量含量(QTEST)使用以下方程来更新：QNEW=(QFUEL*MFUEL)+(QWATER*MWATER)；其中：QNEW=燃料/水混合物的热量含量；QFUEL=燃料油的热量含量值；QWATER=水的热量含量值；mFUEL=燃料的质量流量浓度系数；以及mWATER=水的质量流量浓度系数。优选地，构造成基于测得的燃料和水的流量来计算燃料消耗的控制器(360)包括控制器(360)，其构造成基于测得的燃料的流量、测得的水的流量和由混合物流量计(5)提供的测得的燃料/水混合物的流量来计算燃料的质量流量浓度系数(mFUEL)和水的质量流量浓度系数(mWATER)。优选地，水源(315)包括水源流量计(5w)，且燃料源(310)包括燃料源流量计(5f)。优选地，构造成测量水的流量的水源(315)包括水源(315)，其构造成测量水的质量流量(mFLOWWATER)，且构造成测量燃料的流量的燃料源(310)包括燃料源(310)，其构造成测量燃料的质量流量(mFLOWFUEL)。优选地，构造成接收和测量来自混合器(330)的燃料/水混合物的性质的混合物流量计(5)包括混合物流量计(5)，其构造成测量燃料/水混合物的质量流量(mFLOWTOTAL)。优选地，测得的燃料的流量和测得的水的流量是体积流率，且其中燃料源(310)进一步构造成测量燃料流的密度，水源(315)进一步构造成测量水流的密度，且燃料/水混合物的性质包括燃料/水混合物的体积流率和密度中的至少一者。根据一个方面，一种计算燃料和水的混合物的燃料消耗的方法包括：使燃料/水混合物流动；测量燃料/水混合物中的燃料和水的流量；以及基于测得的燃料和水的流量计算燃料消耗。优选地，基于测得的燃料和水的流率计算燃料消耗包括基于以下方程来计算燃料消耗：其中：SFOC=比燃料油消耗(g/kWh)；QTEST=测试期间的燃料油的净热值(MJ/kg)；QCONT=发动机的基准特征化期间的燃料油的净热值(MJ/kg)，其可称为工厂验收测试；α=功率调整系数；K=指出的功率的比率；Be=测试床上的燃料油消耗(g/kWh)；以及EDP=发动机从动泵(g/kWh)。优选地，测试期间的燃料的净热量含量(QTEST)使用以下方程来更新：QNEW=(QFUEL*mFUEL)+(QWATER*mWATER)；其中：QNEW=燃料/水混合物的热量含量；QFUEL=燃料油的热量含量值；QWATER=水的热量含量值；mFUEL=燃料的质量流量浓度系数；以及mWATER=水的质量流量浓度系数。优选地，基于测得的燃料和水的流量来计算燃料消耗包括基于的燃料和水的流量和测得的燃料/水混合物的流量来计算燃料的质量流量浓度系数(mFUEL)和水的质量流量浓度系数(mWATER)。优选地，测量燃料和水的流量包括测量水的质量流量(mFLOWWATER)和测量燃料的质量流量(mFLOWFUEL)。优选地，测量燃料和水的流率包括测量燃料/水混合物的质量流量(mFLOWTOTAL)。优选地，测得的燃料的流量和测得的水的流量是体积流率，且其中该方法还包括测量燃料流和水流中的至少一者的密度。附图说明相同参考标号表示所有附图上的相同元件。应当理解的是，附图不必按比例。图1示出了用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的燃料控制系统100。图2示出了用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的另一个燃料控制系统200。图3示出了用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的另一个燃料控制系统300。图4示出了用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的方法400。具体实施方式图1-4和以下描述绘出了特定实例以教导本领域的技术人员如何制作和使用燃料和水的混合物的燃料消耗计算的实施例的最佳模式。为了教导本专利技术的原理的目的，简化或省略了一些常规方面。本领域的技术人员将认识到落入本描述的范围内的这些实例的变型。本领域的技术人员将认识到下文所述的特征可以各种方式组合来形成燃料和水的混合物的燃料消耗计算的多个变型。结果，下文所述的实施例不限于下文描述的特定实例。燃料控制系统图1示出了用于水和燃料的混合物的燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的燃料控制系统(300)，所述燃料控制系统(300)包括：混合器(330)；燃料源(310)，其流体地联接至所述混合器(330)，所述燃料源(310)构造成测量至所述混合器(330)的燃料的流量；水源(315)，其流体地联接至所述混合器(330)，所述水源(315)构造成测量至所述混合器(330)的水的流量；以及混合物流量计(5)，其流体地联接至所述混合器(330)，所述混合物流量计(5)构造成接收和测量来自所述混合器(330)的燃料/水混合物的性质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 US 62/3479991.一种用于燃料和水的混合物的燃料消耗计算的燃料控制系统(300)，所述燃料控制系统(300)包括：混合器(330)；燃料源(310)，其流体地联接至所述混合器(330)，所述燃料源(310)构造成测量至所述混合器(330)的燃料的流量；水源(315)，其流体地联接至所述混合器(330)，所述水源(315)构造成测量至所述混合器(330)的水的流量；以及混合物流量计(5)，其流体地联接至所述混合器(330)，所述混合物流量计(5)构造成接收和测量来自所述混合器(330)的燃料/水混合物的性质。2.根据权利要求1所述的燃料控制系统(300)，其特征在于，所述燃料控制系统(360)还包括通信地联接至所述燃料源(310)、所述水源(315)和所述混合物流量计(5)的控制器(360)，所述控制器(360)构造成基于所述测得的所述燃料的流量和所述测得的所述水的流量来计算燃料消耗。3.根据权利要求2所述的燃料控制系统(300)，其特征在于，构造成基于所述测得的所述燃料的流量和所述测得的所述水的流量来计算所述燃料消耗的所述控制器(360)包括构造成基于以下方程计算所述燃料消耗的所述控制器(360)：其中：SFOC=比燃料油消耗(g/kWh)；QTEST=测试期间的所述燃料油的净热值(MJ/kg)；QCONT=发动机的基准特征化期间的所述燃料油的净热值(MJ/kg)，其可称为工厂验收测试；α=功率调整系数；K=指出的功率的比率；Be=测试床上的燃料油消耗(g/kWh)；以及EDP=发动机从动泵(g/kWh)。4.根据权利要求3所述的燃料控制系统(300)，其特征在于，测试期间的所述燃料的所述净热量含量(QTEST)使用以下方程来更新：QNEW=(QFUEL*mFUEL)+(QWATER*mWATER)；其中：QNEW=所述燃料/水混合物的热量含量；QFUEL=燃料油的热量含量值；QWATER=水的热量含量值；mFUEL=燃料的质量流量浓度系数；以及mWATER=水的质量流量浓度系数。5.根据权利要求2所述的燃料控制系统(300)，其特征在于，构造成基于所述测得的所述燃料和所述水的流量来计算燃料消耗的所述控制器(360)包括所述控制器(360)，所述控制器(360)构造成基于所述测得的所述燃料的流量、所述测得的所述水的流量和由所述混合物流量计(5)提供的测得的所述燃料/水混合物的流量来计算所述燃料的质量流量浓度系数(mFUEL)和所述水的质量流量浓度系数(mWATER)。6.根据前述权利要求1至权利要求5中任一项所述的燃料控制系统(300)，其特征在于，所述水源(315)包括水源流量计(5w)，且所述燃料源(310)包括燃料源流量计(5f)。7.根据前述权利要求1至权利要求6中任一项所述的燃料控制系统(300)，其特征在于，构造成测量所述水的流量的所述水源(315)包括构造成测量所述水的质量流量(mFLOWWATER)的所述水源(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：CD希尔，PJ齐默，TR斯科特，
申请(专利权)人：高准公司，
类型：发明
国别省市：美国,US