过滤系统技术方案

公开了一种用于海运船舶(1)的发动机(4)的燃料系统的过滤系统(120)，所述过滤系统(120)包括：入口(124a)，其用于流体连接到沉降罐(110)，所述沉降罐(110)用于清洁用于发动机(4)的燃料；出口(124b)，其用于流体连接到供给罐(130)，所述供给罐(130)用于存储用于发动机(4)的燃料；以及多个初级过滤装置(122a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过滤系统


[0001]本专利技术涉及用于海运船舶的发动机的燃料系统的过滤系统、包括所述过滤系统的燃料系统、包括所述燃料系统的海运船舶以及操作所述过滤系统的方法。

技术介绍

[0002]诸如集装箱船的海运船舶具有由重质燃料油(HFO)等提供动力的发动机。这种燃料在离开炼油厂时通常是相对纯净且未受污染的。然而，在炼油厂与船舶之间，燃料可能从例如脏污的软管和罐中获得固体污染物，诸如催化剂粉末、铁锈、灰尘、沙子、污垢和其他固体微粒。此类固体污染物会磨损和/或阻塞发动机部件，因此应在燃料进入船舶的发动机之前将其从燃料去除。燃料还可能受诸如淡水或盐水的液体污染物污染。
[0003]在海洋工业中有大致的了解，只有使用将颗粒和水与燃料分离的一个或多个离心分离器(也称为净化器)才能充分且有效地从海运船舶上的燃料去除污染物。因此，传统海运船舶通常具有一个或多个流体连接在一个或多个沉降罐与一个或多个供给罐(也称为日用罐)之间的这种离心分离器。
[0004]沉降罐是船舶的发动机舱中的深罐，用于通过重力来预清洁燃料。沉降罐中的液体混合物随着较重的液体和固体在重力的影响下下沉到底部而缓慢地清洁。通常，海运船舶将具有至少两个沉降罐，每个沉降罐的容量足以用于使船舶上的所有消耗装置进行24小时的满负荷操作。沉降罐应被设计来促进污泥与水的分离，并且可设置有挡板以减少污泥与燃料的混合。沉降罐的底部优选地朝向污泥排放口倾斜，并且泵吸头不应不位于污泥空间附近。沉降罐中的温度应尽可能高，以帮助固体沉降。然而，温度应低于75摄氏度，以避免形成沥青质，并且温度比燃料的“倾点”高的度数不应低于7摄氏度，以确保可泵性。倾点是燃料由于其自身重量而刚好流动的最低温度。
[0005]供给罐是包含准备好立即使用的一定量燃料的燃料罐。通常，针对推进系统和发电机系统所必需的要在船上使用的每种燃料提供至少一个供给罐。供给罐应优选地具有足够的燃料容量，以使得能够在海上且在与所述供给罐相关联的推进设备和/或发电设备的最大持续额定值下操作至少八小时。
[0006]由于水和油的密度相似，离心分离器必须持续延长时间段地(或不断地)操作以将水与油分离。为典型的大型海运船舶的离心分离器提供动力一年所需的能量是相当大的，并且可例如等同于大约300吨HFO中所存在的能量。此外，由离心分离器处理的大约1％的HFO包含在其产生的污泥废料产物中。这种污泥无法燃烧且必须以环境友好的方式处置。
[0007]本专利技术的实施方案旨在使得能够充分地对用于海运船舶的发动机的燃料进行去污，同时解决前面提及的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的第一方面提供了一种用于海运船舶的发动机的燃料系统的过滤系统，该过滤系统包括：入口，该入口用于流体连接到沉降罐，该沉降罐用于清洁用于发动机的燃
料；出口，该出口用于流体连接到供给罐，该供给罐用于存储用于发动机的燃料；以及多个初级过滤装置的布置结构，其中布置结构流体连接在入口与出口之间，使得在使用中从沉降罐经由入口再经由出口流动到供给罐的燃料穿过初级过滤装置中的至少一个。该过滤系统被配置为致使布置结构的每个相应初级过滤装置独立于布置结构中的每个其他初级过滤装置选择性地在以下任一种模式下操作：第一模式，其中过滤系统致使燃料在使用中在第一流体方向上流过相应初级过滤装置的过滤器，该过滤器被配置为从燃料中去除污染物；或第二模式，其中过滤系统致使流体在使用中在与第一流体方向相反的第二流体方向上流过过滤器，以从过滤器中逐出污染物。
[0009]在沉降罐与供给罐之间的流体位置提供能够各自独立地反冲洗的多个初级过滤装置，提供了用于在使用中清洁和/或净化从沉降罐递送到供给罐的燃料的低功率布置结构。在使用中，被致使在第二流体方向上流过过滤器的流体可以是燃料，诸如由初级过滤装置中的一者(诸如包括过滤器的初级过滤装置)过滤的燃料。在使用中，在第二流体方向上流过过滤器的燃料可以是在第一流体方向上流过相同过滤器或初级过滤装置的另一过滤器的燃料，尽管不存在污染物。另选地，流体可以是除燃料之外的流体。包括多个过滤装置的布置结构可在从燃料中去除的污染物的类型、尺寸和量方面提供更大灵活性。能够独立地反冲洗的初级过滤装置可防止从一个过滤装置的过滤器中逐出的颗粒堵塞在另一个初级过滤装置的过滤器中。每个过滤装置的独立清洁可在不显著影响布置结构中的其他初级过滤装置的操作的情况下进行，从而在使用中提供从入口到出口以及从沉降罐到供给罐的燃料流的连续性。
[0010]能够独立地反冲洗的初级过滤装置可在收集从相应初级过滤装置的过滤器中逐出的污染物方面提供更大灵活性。例如，从一个初级过滤装置的过滤器中逐出的污染物可收集在与该初级过滤装置相关联的相应收集器中，或收集在与多个初级过滤装置的子集相关联的收集器中。
[0011]任选地，多个初级过滤装置可包括：第一初级过滤装置和与该第一初级过滤装置成并联流体布置结构的第二初级过滤装置；以及第三初级过滤装置，该第三初级过滤装置在第一初级过滤装置和第二初级过滤装置的上游并与第一初级过滤装置和第二初级过滤装置成串联流体布置结构，使得第三初级过滤装置可将第一初级过滤装置和第二初级过滤装置中的每一者与入口流体连接，由此在使用中从入口流动到出口的燃料可在穿过第一初级过滤装置或第二初级过滤装置之前穿过第三初级过滤装置。第一初级过滤装置和第二初级过滤装置可各自被配置为提取比第三初级过滤装置被配置为在使用中从流过多个初级过滤装置的燃料中提取的直径更小的污染物。
[0012]在流中提供一系列初级过滤装置，每个初级过滤装置被配置为连续地提取比上游初级过滤装置更小直径的组分，这使得燃料被清洁和/或净化的程度比其他方式可达到的程度更高。布置结构中的上游初级过滤装置的较粗过滤器相比于下游初级过滤装置的较细过滤器可从燃料中去除较大直径的颗粒，以减少较细过滤器被大污染物堵塞的机会。位于最靠近入口的初级过滤装置的前面可以有一个或多个预过滤器或粗滤器，用于从燃料中去除特别大的物质，诸如螺栓、金属颗粒和可能存在于燃料中的其他碎屑，以防止损坏初级过滤装置。即，多个初级过滤装置不是仅从燃料中去除大颗粒，而是可去污、清洁和/或净化燃料，以提高存储在准备用于发动机的存储罐中的燃料的品质。这可减少由燃烧燃料引起的
排放，并且可减少发动机及其部件的磨损，从而潜在地延长发动机寿命。
[0013]第一过滤装置和第二过滤装置可具有“较细”过滤器，用于在使用中从燃料中去除比第三初级过滤装置的“较粗”过滤器更小直径的污染物。较细过滤器可能更易于堵塞和/或较细过滤器两端的压降可能大于较粗过滤器两端的压降，特别是当过滤器变脏时。提供成并联流体布置结构的第一初级过滤装置和第二初级过滤装置可增大初级过滤装置的过滤器的有效组合面积。这可在第一初级过滤装置和第二初级过滤装置的两端提供更有利的压降特性。该布置结构还可在第一初级过滤装置和第二初级过滤装置中的一者完全堵塞、失效或移除的情况下(例如在维护操作期间)提供备用。能够独立地反冲洗的初级过滤装置可使得例如可能从第三初级过滤装置逐出的较大直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于海运船舶的发动机的燃料系统的过滤系统，所述过滤系统包括：入口，所述入口用于流体连接到沉降罐，所述沉降罐用于清洁用于所述发动机的燃料；出口，所述出口用于流体连接到供给罐，所述供给罐用于存储用于所述发动机的燃料；以及多个初级过滤装置的布置结构，其中所述布置结构流体连接在所述入口与所述出口之间，使得在使用中从所述沉降罐经由所述入口再经由所述出口流动到所述供给罐的燃料穿过所述初级过滤装置中的至少一个；其中所述过滤系统被配置为致使所述布置结构的每个对应初级过滤装置独立于所述布置结构中的每个其他初级过滤装置选择性地在以下任一种模式下操作：第一模式，其中所述过滤系统致使燃料在使用中在第一流体方向上流过所述相应初级过滤装置的过滤器，所述过滤器被配置为从所述燃料中去除污染物，或第二模式，其中所述过滤系统致使流体在使用中在与所述第一流体方向相反的第二流体方向上流过所述过滤器，以从所述过滤器中逐出所述污染物。2.如权利要求1的过滤系统，其中所述多个初级过滤装置包括：第一初级过滤装置和与所述第一初级过滤装置成并联流体布置结构的第二初级过滤装置；以及第三初级过滤装置，所述第三初级过滤装置在所述第一初级过滤装置和所述第二初级过滤装置的上游并与所述第一初级过滤装置和所述第二初级过滤装置成串联流体布置结构，使得所述第三初级过滤装置将所述第一初级过滤装置和所述第二初级过滤装置中的每一者与所述入口流体连接，由此在使用中从所述入口流动到所述出口的燃料在穿过所述第一初级过滤装置或所述第二初级过滤装置之前穿过所述第三初级过滤装置；并且其中所述第一初级过滤装置和所述第二初级过滤装置各自被配置为提取比所述第三初级过滤装置被配置为在使用中从流过所述多个初级过滤装置的燃料中提取的直径更小的污染物。3.如权利要求1或2所述的过滤系统，其包括加热器，所述加热器用于加热所述布置结构在所述多个初级过滤装置的上游的一部分中的燃料，使得在使用中从所述入口流动到所述出口的燃料在流动到所述多个初级过滤装置之前能够被所述加热器加热。4.如权利要求1至3中任一项所述的过滤系统，其中所述过滤系统包括围绕所述多个初级过滤装置中的一者或多者的旁路，使得能够经由所述旁路而不是经由所述一个或多个初级过滤装置传递燃料。5.如权利要求4所述的过滤系统，其中所述过滤系统能够被配置为致使所述燃料通过所述多个初级过滤装置中的给定初级过滤装置，同时使所述燃料经由所述旁路绕过所述一个或多个初级过滤装置的周围。6.如权利要求4或5所述的过滤系统，其中所述过滤系统能够被配置为将所述燃料传递到所述入口或所述出口，同时使所述燃料经由所述旁路绕过所述一个或多个初级过滤装置的周围。7.如权利要求4至6中任一项所述的过滤系统，其包括加热器，所述加热器用于加热所述布置结构在所述多个初级过滤装置的上游且在所述旁路的上游的一部分中的燃料，使得在使用中从所述入口流动到所述出口的燃料在流动到所述多个初级过滤装置和所述旁路
之前能够被所述加热器加热。8.如权利要求1至7中任一项所述的过滤系统，其中在使用中被致使在所述第二流体方向上流过所述过滤器的所述流体是燃料，并且其中所述过滤系统包括：次级过滤装置，所述次级过滤装置用于从在所述第二流体方向上已穿过所述相应初级过滤装置的所述过滤器的所述燃料中去除被逐出的污染物以提供经二次过滤的燃料，以及第一端口，所述第一端口用于将所述次级过滤装置流体连接到所述供给罐，其中所述过滤系统被配置为致使所述经二次过滤的燃料从所述次级过滤装置流动到所述第一端口。9.一种用于海运船舶的发动机的燃料系统的过滤系统，所述过滤系统包括：入口，所述入口用于流体连接到沉降罐，所述沉降罐用于清洁用于所述发动机的燃料；出口，所述出口用于流体连接到供给罐，所述供给罐用于存储用于所述发动机的燃料；以及初级过滤装置，所述初级过滤装置流体连接在所述入口与所述出口之间，使得在使用中从所述沉降罐经由所述入口再经由所述出口流动到所述供给罐的燃料穿过所述初级过滤装置；其中所述过滤系统被配置为致使所述初级过滤装置选择性地在以下任一种模式下操作：第一模式，其中所述过滤系统致使燃料在使用中在第一流体方向上流过所述初级过滤装置的过滤器，所述过滤器被配置为从所述燃料中去除污染物，或第二模式，其中所述过滤系统致使燃料在使用中在与所述第一流体方向相反的第二流体方向上流过所述过滤器，以从所述过滤器中逐出所述污染物；其中所述过滤系统包括：次级过滤装置，所述次级过滤装置用于从在所述第二流体方向上已穿过所述过滤器的燃料中去除所述被逐出的污染物以提供经二次过滤的燃料；以及第一端口，所述第一端口用于将所述次级过滤装置流体连接到所述供给罐；并且其中所述过滤系统被配置为致使所述经二次过滤的燃料从所述次级过滤装置流动到所述第一端口。10.如权利要求8或9所述的过滤系统，其中所述过滤系统被配置为致使所述次级过滤装置选择性地在以下任一种模式下操作：过滤模式，其中所述过滤系统被配置为致使燃料在使用中在过滤流体方向上流过所述次级过滤装置的过滤器，所述次级过滤装置的所述过滤器被配置为从在所述第二流体方向上已穿过所述或每个初级过滤装置的所述过滤器的所述燃料中去除所述被逐出的污染物；或清洁模式，其中所述过滤系统被配置为致使燃料在使用中在与所述过滤流体方向相反的清洁流体方向上流过所述次级过滤装置的所述过滤器，以从所述次级过滤装置的所述过滤器中逐出所述污染物。11.如权利要求1至10中任一项所述的过滤系统，其中所述或每个初级过滤装置包括位于所述相应初级过滤装置的所述过滤器的下游的反冲供应装置，使得所述反冲供应装置流体连接在所述过滤器与所述出口之间。12.如权利要求1至11中任一项所述的过滤系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：马斯克公司，
类型：发明
国别省市：