燃油艙(Fuel tanks)是用于貯存主、輔機所用燃油的液艙艙室,一般為雙層底內(nèi)的若干艙室,大型船舶也有將深艙作燃油艙使用。潛艇上有很多燃油艙,有一些布置在耐壓艇體內(nèi),在艙室下部,稱為內(nèi)燃油艙;另一些布置在舷間空間,稱為外部燃油艙。因為潛艇內(nèi)部容積有限,內(nèi)部燃油艙的燃油,一般不超過燃油總量的15%。
液艙概念
液艙是指用來裝載液體的艙,如燃油、淡水、液貨、壓載水等。由于液體的密度大,一般都設(shè)在船的低處,有利于船舶穩(wěn)性。為了減小自由液面對穩(wěn)性的影響,其橫向尺寸都較小,且對稱于船舶縱向中心線布置。
1.燃油艙
燃油艙是供儲存主機、輔機所用燃油的艙,一般都布置在雙層底內(nèi)。由于主機用的重油需要加溫,為了減少加熱管系的布置,重油艙多在機艙附近的雙層底內(nèi)。
2.滑油艙與循環(huán)滑油艙
滑油艙與循環(huán)滑油艙通常設(shè)在機艙下面的雙層底內(nèi),為防止滑油污染,四周設(shè)置有隔離空艙。
3.污油艙
污油艙是供儲存污油用的艙,艙的位置較低,以利于外溢、泄漏的污油自行流入艙內(nèi)。
4.淡水艙
淡水艙是飲用水艙、鍋爐水艙的統(tǒng)稱。生活用水一般布置靠近生活區(qū)下面的雙層底內(nèi),亦有布置在船首尾尖艙內(nèi)的。鍋爐水艙多在機艙下的雙層底內(nèi),是機艙專用的。
5.壓載水艙
壓載水艙是專供裝載壓載水用以調(diào)整吃水、縱橫傾和重心用的。雙層底艙、船首尾尖艙、深艙、散貨船的上下邊艙、集裝箱船與礦砂船的邊艙等都可以作為壓載水艙。
6.深艙
一般貨船空載時,打滿壓載水,仍難達到適航水尺。對穩(wěn)性要求較高的船需要另設(shè)深艙,既可用來裝貨,空載時又可用來裝壓載水。深艙對稱布置于縱向中心線的兩側(cè),并水密分隔,以減小自由液面的影響。
7.液貨艙
有些雜貨船設(shè)有1~2個裝運液體貨物的深艙,稱為液貨艙。
燃油艙一般規(guī)范
(1)燃油艙的儲存、分布和使用布置應(yīng)確保船上人員和船舶的安全。
(2)只要可行,燃油艙應(yīng)作為部分船體結(jié)構(gòu)且應(yīng)位于A類機艙以外。
不是雙層底艙的燃油艙需位于緊鄰A類機艙區(qū)或其內(nèi)部,至少一個垂直側(cè)面應(yīng)延續(xù)到機艙,最好與雙層底艙有共同邊,并且與機艙共同的艙邊界應(yīng)保持最小。
位于A類機艙界內(nèi)的這些艙不可裝有閃點小于60℃的燃油。
(3)燃油艙不能位于溢出和滲漏的油滴至熱表面構(gòu)成危險的區(qū)域。
應(yīng)防止在壓力下從任何泵、濾器或加熱器中漏油與熱表面接觸。
鍋爐區(qū)內(nèi)燃油艙不能直接位于鍋爐上方或高溫區(qū),除非船級社同意特別布置。
(4)相鄰于熱液體容器的貨物艙或煤艙應(yīng)敷設(shè)適當?shù)母魺峤^緣。
船舶燃油艙加熱系統(tǒng)(原理)
燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)是針對傳統(tǒng)燃油艙蒸汽盤管加熱存在著的熱能損耗問題,本著節(jié)能的目的而提出的一種新理念的燃油艙加熱系統(tǒng)。其基本設(shè)計思想是將安裝在燃油沉淀艙或日用艙內(nèi)的加熱器,以及專用的加熱器加熱后的燃油,經(jīng)過燃油輸送泵吸入側(cè)的吸入管,駁回至設(shè)置在燃油存儲艙中的吸入口處,用這部分被駁回的熱油來混合油艙中適量的冷油,從而達到加熱必需量燃油的目的。因此,采用燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng),可以在燃油存儲艙內(nèi)不設(shè)置蒸汽加熱盤管的情況下就對艙內(nèi)的燃油進行加熱,并將其輸送至沉淀艙。該種加熱方式只是對存儲艙中將要被輸送的那部分燃油進行加熱,取代了傳統(tǒng)蒸汽加熱盤管對整個燃油艙加熱的方式,這樣可避免存儲艙中的燃油通過油艙的表面向周圍環(huán)境中散失熱量,從而實現(xiàn)最大降低能耗的目的。
燃油艙加熱系統(tǒng)工作過程
燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)的工作過程主要包括“加熱”和“輸送”這兩個過程,見圖1和圖2。
通常,這兩個過程是相互獨立的,即系統(tǒng)在“加熱”模式下工作時,燃油輸送泵停止運行,燃油轉(zhuǎn)駁泵將沉淀柜或日用柜中的熱油抽出,經(jīng)過燃油加熱器加熱到合適的溫度后,通過燃油輸送泵的吸入管輸送至燃油存儲艙中的吸口處,與該處的冷油混合,從而達到加熱燃油的目的。當系統(tǒng)在“輸送”模式下工作時,燃油轉(zhuǎn)駁泵停止運行,燃油輸送泵通過吸入口從燃油存儲艙中將加熱好的燃油輸送至沉淀柜中。
在本系統(tǒng)中,“加熱”和“輸送”過程持續(xù)交替執(zhí)行,從而達到在燃油存儲艙內(nèi)不設(shè)置蒸汽加熱盤管的情況下能夠持續(xù)供應(yīng)燃油的目的,見圖3。
燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)中各對象的工作時序與傳統(tǒng)的蒸汽盤管加熱方式相比,發(fā)生了一些改變,見圖4。
在傳統(tǒng)的蒸汽盤管加熱方式下,沉淀艙中燃油的液位和溫度波動較大,燃油存儲艙為持續(xù)加熱;而在燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)下,沉淀艙的液位和溫度變化都較小,尤其是沉淀艙中的溫度,基本趨于穩(wěn)定,且燃油存儲艙的加熱是間斷進行的。此外,在燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)下,燃油輸送泵的運行頻率增大,單個循環(huán)周期內(nèi)的運行時間減小,其原因就在于該系統(tǒng)在單個循環(huán)周期內(nèi)只加熱和輸送燃油日用系統(tǒng)在1 h內(nèi)的需要消耗的燃油量。本燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)在開始工作之前,需將沉淀艙中燃油加熱至60 ℃當沉淀艙中油溫達到要求后,可開啟系統(tǒng)正常工作,系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)駁泵和輸送泵循環(huán)交替運行,從而達到輸送存儲艙中燃油的目的。
燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)的設(shè)計要點
燃油存儲艙內(nèi)吸口附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計
熱油通過吸入口進入油艙后,其在與吸口附近與冷油混合的同時,其熱量勢必會向周圍更遠的冷油擴散,為確保吸口附近的冷油能夠被混合加熱到可泵溫度,就必須在吸口附近采用適當?shù)拇胧┓乐篃崃康臄U散。
燃油轉(zhuǎn)駁泵在沉淀艙中吸油管高度設(shè)置
存儲艙中的油溫比沉淀艙的低,剛進入的冷油會沉入艙底,原有的熱油會向上升。為避免轉(zhuǎn)駁泵將剛輸送來的冷油駁回燃油艙,轉(zhuǎn)駁泵吸油管高度處沉淀艙的容積需大于加熱系統(tǒng)在1 h內(nèi)通過轉(zhuǎn)駁泵駁回燃油艙的容積和燃油日用系統(tǒng)1h內(nèi)消耗的燃油容積之和。
燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)的溫度控制
由于燃油存儲艙中的燃油溫度會隨周圍環(huán)境溫度的變化而變化,系統(tǒng)所需要的加熱量也隨之發(fā)生變化。為適應(yīng)系統(tǒng)加熱量需求的變化,燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)采用溫度控制。系統(tǒng)在燃油存儲艙的吸入管上設(shè)置了溫度傳感器。當輸送泵工作時,該溫度傳感器會檢測吸入管內(nèi)從存儲艙中抽出燃油的溫度,并將該溫度信號傳遞給轉(zhuǎn)駁泵控制器。若抽出的燃油溫度低于系統(tǒng)的初始設(shè)定值( 尚未低于可泵溫度) ,轉(zhuǎn)駁泵控制器在收到該數(shù)據(jù)后會對轉(zhuǎn)駁泵的轉(zhuǎn)速輸出作出調(diào)整( 增加轉(zhuǎn)速) ,該控制器會控制轉(zhuǎn)駁泵在增加后的轉(zhuǎn)速下運行,從而增加駁回燃油存儲艙的熱油量,確保油艙吸口處燃油被加熱到預定溫度。
彈簧預壓截止止回閥的設(shè)置
在燃油轉(zhuǎn)駁加熱系統(tǒng)中,由于燃油轉(zhuǎn)駁泵的排出端需要與燃油輸送泵的吸入管相連,當轉(zhuǎn)駁泵運行時,經(jīng)過其加壓的燃油除了通過輸送泵的吸入管流向燃油存儲艙外,還有可能通過輸送泵回流至沉淀艙。這樣,系統(tǒng)就不能達到預期的加熱效果。為避免這一情況的發(fā)生,在燃油輸送泵的排出端設(shè)有一只彈簧預壓截止止回閥。因打開該閥需要一定的壓力,當轉(zhuǎn)駁泵排出的熱油通過管路到達輸送泵的排出端后,其所剩余的壓力將不足以打開該閥,從而達到阻止熱油回流至沉淀艙的目的。
同樣,當燃油輸送泵運行時,在其吸入端會產(chǎn)生一定的真空度,除了能夠通過吸入管從燃油艙抽油外,沉淀艙中的油也有可能經(jīng)過轉(zhuǎn)駁泵被其吸入,排回沉淀艙。在這種情況下,輸送泵從燃油存儲艙中吸出的燃油就可能不滿足日用系統(tǒng)的消耗需求。為避免該情況的發(fā)生,在燃油轉(zhuǎn)駁泵的排出端也需設(shè)置類似的彈簧預壓截止止回閥。
參考資料 >