Кондиционирование шлейфа отработанного газа морского судна

Настоящая заявка относится к оборудованию для морского судна, содержащему камеру сгорания, расположенную в машинном отделении морского судна, очищающую отработанный газ систему, находящуюся в поточном соединении с камерой сгорания и выполненную с возможностью приема и очистки отработанного газа из камеры сгорания с получением очищенного отработанного газа, причем выпускающая очищенный газ труба находится в поточном соединении с очищающей отработанный газ системой и выполнена с возможностью приема очищенного отработанного газа, регулирующую шлейф систему, содержащую воздухозаборник для приема атмосферного воздуха, нагреватель для нагревания атмосферного воздуха с получением нагретого воздуха и газовый смеситель, расположенный в выпускающей очищенный газ трубе и выполненный с возможностью смешивания очищенного отработанного газа в выпускающей очищенный газ трубе с нагретым воздухом с получением отработанной газовой смеси, которую выдувают в атмосферу через один или несколько выпусков отработанного газа. Кроме того, настоящая заявка относится к способу предотвращения опускания и осаждения на морское судно и/или другие окружающие области отработанного газа, который получают в камере сгорания в машинном отделении морского судна и очищают в очищающей отработанный газ системе, которая находится в поточном соединении с выпускающей очищенной газ трубой, которая, в свою очередь, находится в поточном соединении с одним или несколькими выпусками отработанного газа, предпочтительно расположенными в кожухе и выполненными с возможностью выдувания отработанного газа в атмосферу. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники настоящего изобретения

[0001] Настоящая заявка относится к регулированию конечного выпуска в атмосферу отработанного газа посредством кондиционирования шлейфа отработанного газа, выпущенного из камеры сгорания, расположенной в машинном отделении морского судна, и очищенного очищающей отработанный газ системой.

Уровень техники настоящего изобретения

[0002] Морские суда традиционно оборудованы одной или несколькими камерами сгорания, такими как дизельные двигатели, работающие на жидком топливе котлы, печи для сжигания и т.д. Камеры сгорания обычно имеют независимые системы трубопроводов отработанного газа, причем очистка отработанного газа происходит отдельно в каждой камере сгорания. Газы, которые производят работающие на жидком топливе котлы, обычно называют термином «топочные газы», в то время как газы из дизельных двигателей обычно называют термином «отработанные газы». В настоящей патентной заявке общий термин «отработанный газ» будет использован для газов из камер сгорания всех соответствующих типов.

[0003] Температура представляет собой ключевой параметр при определении массы воды, которую данное количество отработанного газа может содержать в трубе отработанного газа, т.е. чем выше температура, тем больше масса воды, которая может содержаться до достижения насыщения. Между двигателем и устройством (например, скруббером) для очистки отработанного газа (EGC) температура отработанного газа может составлять приблизительно 300°С, но после пропускания через устройство EGC температура уменьшается весьма значительно, возможно, на 85%. Когда низкотемпературные насыщенные отработанные газы выводят из скруббера и выпускают в атмосферный воздух, отработанные газы, как правило, имеют высокую относительную влажность, и при выпуске влага конденсируется и образует видимый белый шлейф (белый дым) вблизи и вокруг дымовой трубы. Помимо высокой относительной влажности, отработанные газы имеют относительно низкую температуру и, таким образом, на них действует меньшая выталкивающая сила, чем на обычные горячие отработанные газы. Следовательно, существует огромный риск того, что шлейф или его часть, т.е. холодный и влажный отработанный газ, будет опускаться и осаждаться на данное морское судно, на другие суда, портовые сооружения или другие окружающие области.

[0004] В настоящее время на морских судах уже существует оборудование, в котором холодные и очищенные отработанные газы повторно нагревают, чтобы предотвратить образование белого дыма и увеличить выталкивающую силу, действующую на отработанные газы, выпускаемые в атмосферу, таким образом, чтобы они не опускались и не осаждались, а также уменьшить нежелательную конденсацию в соединении со скрубберным устройством.

[0005] Например, в документе WO 2009/022050 раскрыто машинное оборудование морского судна, содержащее двигатель внутреннего сгорания, теплоутилизационное устройство для утилизации отработанного тепла из отработанного газа двигателя внутреннего сгорания, скрубберное устройство и отдельную нагревательную систему, производящую тепло для посетителей гостиницы на борту морского судна. В ходе эксплуатации отработанный газ из двигателя внутреннего сгорания поступает в теплоутилизационное устройство и далее в скрубберное устройство. Первичная питающая вода поступает в отдельную нагревательную систему и далее поступает в теплоутилизационное устройство в качестве циркуляционной воды, где она частично испаряется под действием тепла, производимого отработанным газом, и возвращается в форме смеси воды и пара в паровой барабан нагревательной системы. Пар можно затем подавать из парового барабана для потребления на борту. Избыток тепла по отношению к пару, подаваемому для потребления, который производят посредством теплоутилизационного устройства и пропускают через паровой барабан, проходит и циркулирует через подогревающее устройство (30), расположенное на выпускающем поток отработанного газа конце скрубберного устройства (3) (см. линии 55 и 56). Этот паровой поток используют для подогревания отработанного газа в скрубберном устройстве (3) в целях повышения температуры очищенного отработанного газа, выпускаемого в атмосферу (линия потока 31).

[0006] Однако недостаток этого оборудования заключается в том, что когда отработанный газ смешивают с паром, конденсация может происходить вне морского судна, и ее продукт может опускаться или осаждаться.

[0007] В документе WO 2009/125050 описано машинное оборудование, содержащее:

- камеру сгорания, расположенную в машинном отделении; и

- систему трубопроводов отработанного газа, присоединенную к камере сгорания для приема потока отработанного газа и выпуска потока отработанного газа в атмосферу через очищающую отработанный газ систему, снабженную трубой отработанного газа, которая расположена в кожухе, находящемся в поточном соединении с машинным отделением, чтобы обеспечивать тепло для трубы отработанного газа посредством потока нагретого воздуха из машинного отделения.

В ходе эксплуатации поток нагретого воздуха подают посредством вентиляции воздуха из машинного отделения через вентиляционный выпуск в кожух. Поток нагретого воздуха, проходящий через кожух к устройству рубашки, нагревает трубу отработанного газа скрубберного устройства. Таким образом, поток нагретого воздуха приводят в контакт и смешивают с влажным отработанным газом из трубы отработанного газа, который выпускают в атмосферу.

Однако недостаток этого оборудования заключается в том, что смесь отработанного газа и воздуха, которую производит двигатель внутреннего сгорания, имеет температуру, составляющую приблизительно 45°С или даже менее, что может происходить, если морское судно эксплуатируют в очень холодных регионах. Это будет лишь незначительно способствовать повышению температуры отработанного газа, выходящего из скруббера, но этого не будет достаточно для предотвращения опускания и осаждения отработанного газа, выходящего из дымовой трубы.

[0008] Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предотвратить опускание и осаждение на морское судно и/или другие окружающие области очищенного отработанного газа, выходящего из камеры сгорания в машинном отделении морского судна, который пропускают через очищающую отработанный газ систему в трубу отработанного газа и в один или несколько выпусков трубы очищенного отработанного газа, выдувающих очищенный отработанный газ в атмосферу.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[0009] Согласно первому аспекту настоящей заявки предложено оборудование для морского судна, содержащее:

- камеру сгорания, расположенную в машинном отделении морского судна;

- очищающую отработанный газ систему, находящуюся в поточном соединении с камерой сгорания и выполненную с возможностью приема и очистки отработанного газа из камеры сгорания с получением очищенного отработанного газа;

- выпускающую очищенный газ трубу, находящуюся в поточном соединении с очищающей отработанный газ системой и выполненную с возможностью приема очищенного отработанного газа;

- регулирующую шлейф систему, содержащую:

• воздухозаборник для приема атмосферного воздуха;

• нагреватель для нагревания атмосферного воздуха с получением нагретого воздуха; и

• газовый смеситель, расположенный в выпускающей очищенный газ трубе и выполненный с возможностью смешивания очищенного отработанного газа в выпускающей очищенный газ трубе с нагретым воздухом с получением отработанной газовой смеси, которую выдувают в атмосферу через один или несколько выпусков выпускающей очищенный газ трубы.

[0010] Согласно конкретному варианту осуществления очищающая отработанный газ система содержит скруббер. Скруббер предпочтительно выполнен с возможностью уменьшения содержания SOx в отработанном газе, производимом камерой сгорания. Скруббер предпочтительно расположен вертикально в очищающей отработанный газ системе.

[0011] Согласно конкретному варианту осуществления оборудование, которое описано в настоящем документе, содержит кожух. Кожух морского судна представляет собой конструкцию, которая покрывает верхние части машинного отделения и имеет выпуски, представляющие собой выпуски выпускающей очищенный газ трубы. В большинстве случаев кожух является открытым для атмосферного воздуха. Согласно конкретному варианту осуществления оборудования, которое описано в настоящем документе, воздухозаборник принимает атмосферный воздух из кожуха.

[0012] Воздухозаборник, который описан в настоящем документе, как правило, принимает атмосферный воздух из окружающей области. Специалист в данной области техники должен понимать, что атмосферный воздух представляет собой атмосферный воздух в своем естественном состоянии. Как правило, атмосферный воздух содержит 78% азота и 21% кислорода. Состав атмосферного воздуха изменяется в зависимости от высоты над уровнем моря, а также воздействия человека, такого как уровень загрязнения. Следует принимать меры, предотвращающие загрязнение атмосферного воздуха отработанным газом или очищенным отработанным газом, которое могло бы неблагоприятно загрязнять нагреватель, производя потенциально нежелательные эффекты.

[0013] Посредством смешивания нагретого воздуха с более холодным очищенным отработанным газом, поступающим из очищающей отработанный газ системы через выпускающую очищенный газ трубу, температура очищенного отработанного газа будет увеличиваться, благодаря чему очищенный отработанный газ будет расширяться. Дополнительный объем расширенной отработанной газовой смеси будет увеличивать скорость, с которой отработанная газовая смесь будет выдуваться вверх в атмосферу над морским судном из одного или нескольких выпусков выпускающей очищенный газ трубы, предотвращая опускание выдуваемой отработанной газовой смеси на морское судно и/или другие окружающие области. Это оборудование дополнительно уменьшает видимость шлейфа отработанного газа, выходящего из одной или нескольких выпусков выпускающей очищенный газ трубы.

[0014] Согласно одному варианту осуществления системы по настоящей заявке выпускающая очищенный газ труба имеет практически постоянный диаметр в целях оптимизации эффекта. В то время как увеличение диаметра, как правило, по меньшей мере частично уменьшает эффект, практически постоянный диаметр или уменьшение диаметра обеспечивает улучшенное выдувание отработанной газовой смеси.

[0015] Согласно одному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит вентиляторное устройство, расположенное перед нагревателем и выполненное с возможностью вдувания воздуха в нагреватель и вдувания нагретого воздуха в газовый смеситель.

[0016] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке гибкое соединение расположено после вентиляторного устройства для уменьшения вибраций вентилятора.

[0017] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит шумоглушитель, расположенный между воздухозаборником и вентиляторным устройством в целях глушения шума воздуха, принимаемого через воздухозаборник.

[0018] Согласно возможному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке нагретый воздух имеет температуру от 70°С до 80°С.

[0019] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит клапан, который выполнен с возможностью закрытия в целях обхода очищающей отработанный газ системы в случае ее неприменения.

[0020] Согласно возможному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит дроссельный клапан, расположенный в выпускающей очищенный газ трубе между каплеуловителем и газовым смесителем, причем дроссельный клапан имеет диаметр, который составляет менее чем диаметр выпускающей очищенный газ трубы. Этот дроссельный клапан будет частично закрывать выпускающую очищенный газ трубу и выступать в качестве дроссельного клапана для потока отработанного газа через выпускающую очищенный газ трубу, регулируя пониженное давление ниже по потоку относительно системы обработки отработанного газа. Кроме того, этот дроссельный клапан будет обеспечивать, чтобы каплеуловитель не пропускал насквозь скрубберные жидкости.

[0021] Согласно возможному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке нагреватель представляет собой паровой нагреватель, использующий пар для нагревания воздуха, принимаемого через воздухозаборник, и регулирующая шлейф система дополнительно содержит паровой впуск для введения пара.

[0022] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит температурный датчик для измерения температуры нагретого воздуха, причем температурный датчик расположен после парового нагревателя, и регулирующий паровой поток клапан для регулирования потока пара через паровой нагреватель на основании измерения температуры температурным датчиком.

[0023] Согласно конкретному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит первый конденсатоотводчик, который установлен между паровым впуском и регулирующим паровой поток клапаном. Это предотвращает поток сконденсированного пара в регулирующий паровой поток клапан.

[0024] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит второй конденсатоотводчик, расположенный после парового нагревателя. Этот второй конденсатоотводчик обеспечивает, что только конденсат может выходить из парового нагревателя.

[0025] Согласно возможному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит вакуумный предохранительный клапан и вентиляционное отверстие расположенный между регулирующим паровой поток клапаном и паровым нагревателем.

[0026] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит шаровой клапан вблизи парового впуска, который закрыт в течение нормальной эксплуатации и выполнен с возможностью открытия в течение пуска или по требованию. Этот шаровой клапан очищает паровой контур от загрязнений в течение пуска или при необходимости.

[0027] В том случае, когда отсутствует достаточное количество пара на борту морского судна, согласно возможному варианту осуществления оборудования по настоящей заявке нагреватель представляет собой электрический нагреватель.

[0028] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке регулирующая шлейф система содержит температурный датчик для измерения температуры нагретого воздуха, причем температурный датчик расположен после электрического нагревателя, и электрический нагреватель содержит множество нагревательных стержней, число которых определяют на основании температуры, измеряемой температурным датчиком.

[0029] Согласно второму аспекту настоящей заявки раскрыта регулирующая шлейф система для оборудования по настоящей заявке, которое описано выше.

[0030] Согласно третьему аспекту настоящей заявки раскрыто морское судно, обеспеченное оборудованием по настоящей заявке, которое описано выше.

[0031] Согласно четвертому аспекту настоящей заявки раскрыт способ предотвращения опускания и осаждения очищенного отработанного газа из морского судна на морское судно и/или другие окружающие области, включающий следующие стадии:

- прием атмосферного воздуха через воздухозаборник;

- введение атмосферного воздуха из воздухозаборника в нагреватель, предпочтительно электрический нагреватель или паровой нагреватель, с получением нагретого воздуха;

- введение нагретого воздуха в газовый смеситель, расположенный в выпускающей очищенный газ трубе;

- смешивание очищенного отработанного газа с нагретым воздухом в газовом смесителе с получением очищенной отработанной газовой смеси;

- выдувание очищенной отработанной газовой смеси в атмосферу через один или несколько выпусков выпускающей очищенный газ трубы.

[0032] Согласно возможному способу по настоящей заявке способ включает стадию нагревания воздуха до температуры от 70°С и 80°С.

[0033] Согласно необязательному способу по настоящей заявке стадию введения воздуха из воздухозаборника в нагреватель с получением нагретого воздуха осуществляют, более конкретно, путем вдувания воздуха в нагреватель посредством вентиляторного устройства.

[0034] Согласно возможному способу по настоящей заявке стадию введения нагретого воздуха в газовый смеситель, расположенный в трубе отработанного газа осуществляют, более конкретно, путем вдувания нагретого воздуха в газовый смеситель посредством вентиляторного устройства.

[0035] Согласно возможному способу по настоящей заявке стадия введения воздуха в нагреватель с получением нагретого воздуха включает следующие стадии:

- введение пара через паровой впуск в паровой нагреватель; и

- введение воздуха из воздухозаборника в паровой нагреватель с получением нагретого воздуха.

[0036] Согласно другому возможному способу по настоящей заявке, когда отсутствует достаточное количество доступного пара на борту морского судна, стадия введения воздуха в нагреватель с получением нагретого воздуха включает стадию введения воздуха в электрический нагреватель с получением нагретого воздуха.

[0037] Согласно возможному способу по настоящей заявке используют оборудование по настоящей заявке, которое описано выше.

Краткое описание фигур

[0038] На фиг. 1 представлен вариант осуществления оборудования по настоящей заявке с применением парового нагревателя;

[0039] на фиг. 2 представлен вариант осуществления парового контура, составляющего часть оборудования, которое представлено на фиг. 1;

[0040] на фиг. 3 представлен вариант осуществления регулирующей шлейф системы, составляющей часть оборудования, которое представлено на фиг. 1.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[0041] Оборудование (1) для морского судна по настоящей заявке, вариант осуществления которого с применением пара представлен на фиг. 1, содержит камеру сгорания (2), которая расположена в машинном отделении, очищающую отработанный газ систему (3), которая находится в поточном соединении с камерой сгорания (2) и выполнена с возможностью приема и очистки отработанного газа из камеры сгорания с получением очищенного отработанного газа, выпускающую очищенный газ трубу (4), которая находится в поточном соединении с очищающей отработанный газ системой (3) и выполнена с возможностью приема очищенного отработанного газа. Выпускающая очищенный газ труба (4) необязательно имеет практически постоянный диаметр. Очищенный отработанный газ, выходящий из очищающей отработанный газ системы (3), имеет температуру, составляющую приблизительно 25°С. Камера сгорания представляет собой судовую камеру сгорания, которая, как правило, не присутствует на других транспортных средствах, таких как легковые и грузовые автомобили, воздушные, железнодорожные и другие транспортные средства. Например, судовая камера сгорания может быть выполнена с возможностью эксплуатации с применением дизельного топлива, имеющего высокое содержание серы, которое, как правило, не является подходящим для других транспортных средств.

[0042] Согласно варианту осуществления очищающая отработанный газ система (3) содержит скруббер (31). Скруббер (31) обеспечивает уменьшение выбросов токсичных газов, в частности, оксидов серы (SOx), которые обычно производит камера сгорания морского судна, в частности, при эксплуатации с применением дизельного топлива, имеющего высокое содержание серы. Скруббер (31) своим действием пропускает поток загрязненного отработанного газа через один или несколько камер, которые выполнены с возможностью улавливания инородных частиц, присутствующих в газовом потоке. Дополнительные подробности скрубберной технологии (например, различные режимы или контуры; открытые, замкнутые и гибридные системы) можно считать известными в технике. Скруббер представляет собой скруббер морского судна, который, как правило, не присутствует на других транспортных средствах, таких как легковые и грузовые автомобили, воздушные, железнодорожные и другие транспортные средства.

[0043] Согласно некоторым вариантам осуществления скруббер расположен вертикально в очищающей отработанный газ системе (3). Вертикальное направление определено в соответствии с потоком отработанного газа; другими словами, когда скруббер расположен вертикально, газовый поток движется вверх и/или вниз через скруббер (31). Необязательно газовый поток движется вверх через скруббер (31) для обеспечения улучшенной эффективности очистки. Газ поступает в скруббер через точку впуска и выходи из скруббера через точку выпуска, причем точка выпуска предпочтительно удалена аксиально от точки впуска. Когда поток отработанного газа направляют вверх, точка выпуска скруббера расположена выше, чем точка впуска скруббера, и ниже, чем точка впуска, для направленного вниз потока. Точки впуска и выпуска необязательно имеют одинаковый диаметр отверстия. Отработанный газ, выходящий из скруббера, может иметь температуру, составляющую приблизительно 25°С.

[0044] Оборудование (1) дополнительно содержит регулирующую шлейф систему (5), которая выполнена с возможностью увеличения скорости потока очищенного отработанного газа в выпускающей очищенный газ трубе (4) таким образом, что очищенный отработанный газ выдувают вверх над морским судном из одного или нескольких выпусков отработанного газа, которые необязательно расположены в кожухе (не представлено на фигурах). Один или несколько выпусков отработанного газа находятся в поточном соединении с выпускающей очищенный газ трубой (4). Необязательно выпуски отработанного газа выполнены с возможностью направления потока очищенного отработанного газа в вертикальном направлении, предпочтительно в направлении вверх, через газовый выпуск. Необязательно поток очищенного отработанного газа поступает в выпуск отработанного газа через точку впуска, движется вертикально и выходит через точку выпуска, которая аксиально удалена от точки впуска. Когда поток очищенного отработанного газа направляют вверх, точка выпуска для выпуска отработанного газа расположена выше, чем точка впуска для выпуска отработанного газа. Эта регулирующая шлейф система (5) предотвращает опускание и осаждение выпущенного отработанного газа на морское судно, например, на палубу, и/или на окружающие области, например, на другие суда и портовые сооружения.

[0045] Регулирующая шлейф система (5), которая представлена на фиг. 1, содержит паровой контур (6), вариант осуществления которого представлен более подробно на фиг. 2, для получения пара, который используют для нагревания атмосферного воздуха, принимаемого через воздухозаборник (70), необязательно из кожуха морского судна, и в результате этого получают нагретый воздух. Кроме того, газовый смеситель (7) расположен в выпускающей очищенный газ трубе (4) и выполнен с возможностью смешивания очищенного отработанного газа, выходящего из очищающей отработанный газ системы (3) с нагретым воздухом с получением отработанной газовой смеси. Согласно варианту осуществления нагретый воздух имеет температуру от 70°С до 80°С.

[0046] Согласно варианту осуществления оборудования по настоящей заявке, как представлено на фиг. 1, очищающая отработанный газ система (3) содержит скруббер (31) для уменьшения содержания SOx в отработанном газе, производимом камерой сгорания (2). Следует отметить, что скруббер является общеизвестным в технике и, таким образом, не будет обсуждаться более подробно в настоящем документе. Скруббер (31) содержит каплеуловитель (32), который выполнен с возможностью удаления избытка скрубберной жидкости из очищенного отработанного газа. Между каплеуловителем (32) и газовым смесителем (7) расположен дроссельный клапан (8), чтобы предотвращать выход из каплеуловителя (32) капель скрубберной жидкости, который мог бы происходить вследствие увеличения скорости при смешивании очищенного отработанного газа с нагретым воздухом. Более конкретно, этот дроссельный клапан (8) имеет диаметр, который составляет менее чем диаметр выпускающей очищенный газ трубы (4), в результате чего выпускающая очищенный газ труба (4) не будет полностью закрыта, и дроссельный клапан (8) будет работать как дроссельный клапан в отношении потока отработанного газа через выпускающую очищенный газ трубу (4).

[0047] Кроме того, присутствует клапан (9), который выполнен с возможностью открытия в том случае, если морское судно эксплуатируют в скрубберном режиме, и выполнен с возможностью закрытия в том случае, если морское судно эксплуатируют в сухом режиме. В этом случае происходит обход очищающей отработанный газ системы (3). В последнем случае дроссельный клапан (8) будет находиться в состоянии открытия, таким образом, что сохраняется на минимальном уровне перепад давления, вызываемый скруббером (31).

[0048] Согласно варианту осуществления парового контура, который представлен на фиг. 2, паровой контур (6) содержит паровой впуск (61) для приема пара, производимого на борту морского судна. Поток пара движется из парового впуска (61) в паровой нагреватель (63), который выполнен с возможностью нагревания атмосферного воздуха из воздухозаборника (70) посредством приема пара через паровой впуск (61). Паровой впуск (61) присоединен к паровому нагревателю (63) через паропровод (60), который продолжается после парового нагревателя (63). Согласно варианту осуществления паровой нагреватель (63) содержит один или несколько теплообменников для нагревания атмосферного воздуха посредством пара. Как можно видеть на фиг. 3, согласно варианту осуществления паропровод (60) до и после парового нагревателя (63) имеет форму, которая расширяется в сторону парового нагревателя (63), чтобы иметь увеличенную площадь поверхности, приводящую к улучшению теплообмена. После парового нагревателя (63) присутствует температурный датчик (90), который выполнен с возможностью измерения температуры нагретого воздуха. Поток пара из парового впуска (61) в паровой нагреватель (63) регулируют на основании температуры нагретого воздуха посредством регулирующего клапана (64). Кроме того, регулирующие клапаны (64) устанавливают рабочее давление пара. Согласно варианту осуществления пар имеет рабочее давление, составляющее приблизительно 7 бар. Чтобы предотвратить поток пара в регулирующий клапан (64), первый конденсатоотводчик (65) присутствует на паровом впуске (61).

[0049] Между паровым впуском (61) и регулирующим клапаном (64) расположен конический клапан (70), выполненный с возможностью открытия и закрытия для регулирования потока пара в трубопроводе (71) между паровым впуском (61) и регулирующим клапаном (64), поскольку пар всегда присутствует в главном трубопроводе (не представлено на фигурах) морского судна, который находится в соединении с трубопроводом (71).

[0050] Чтобы предотвратить создание вакуума после закрытия подачи пара в паровой нагреватель и, таким образом, предотвратить чрезмерное давление, после регулирующего клапана (64), расположены вакуумный предохранительный клапан (67), вентиляционное отверстие (68) и шаровой клапан (72) для обеспечения надлежащего стока из одного или нескольких теплообменников в паровом нагревателе (63) после образования вакуума. Шаровой клапан (72) расположен перед вакуумным предохранительным клапаном (67), который обычно является открытым в течение эксплуатации, и выполнен с возможностью открытия вакуумного предохранительного клапана (67).

[0051] После парового нагревателя (63) присутствует второй конденсатоотводчик (69) для обеспечения того, чтобы только конденсат мог выходить из парового нагревателя (63), допуская сквозное прохождение лишь конденсата. Конденсат из обоих конденсатоотводчиков (65, 69) может быть выведен обратно в один или несколько конденсатных резервуаров (80). Более конкретно, используют объединенный конденсатный резервуар (80), чтобы собирать конденсат из конденсатоотводчиков (65, 69). Конденсатоотводчики (65, 69) выполнены с возможностью обеспечения быстрого и надежного отклика на изменение расхода пара.

[0052] До и после первого конденсатоотводчика (65) присутствует шаровой клапан (73), который обычно открыт в течение эксплуатации и который может быть закрыт для изоляции парового контура (6) от соответствующего конденсатного резервуара (80). После первого конденсатоотводчика (65) присутствует запорный клапан (76) для предотвращения потока воды из соответствующего конденсатного резервуара (80) в паровой контур (6). Кроме того перед вторым конденсатоотводчиком (69) присутствует запорный клапан (74) для предотвращения потока воды в паровой нагреватель (63). Перед запорным клапаном (74) присутствует шаровой клапан (75), который обычно открыт в течение эксплуатации и который может быть закрыт для изоляции парового нагревателя (63) от соответствующего конденсатного резервуара (80).

[0053] На паровом впуске (61) установлен шаровой клапан (66), который обычно находится в закрытом состоянии. В течение пуска или в случае необходимости шаровой клапан (66) открывают для очистки парового контура (6) от загрязнений.

[0054] Как можно видеть на фиг. 3, регулирующая шлейф система (5) дополнительно содержит вентиляторное устройство (51), содержащее, более конкретно, один или несколько аксиальных вентиляторов, чтобы продувать атмосферный воздух из воздухозаборника в паровой нагреватель (63) и после этого продувать нагретый воздух в газовый смеситель (7). Перед вентилятором (51) расположен шумоглушитель (52). Шумоглушитель используют для уменьшения уровня шума в коллекторе отработанного газа. После вентиляторного устройства (51) присутствует гибкое соединение (53) или фланец, чтобы компенсировать вибрацию вентиляторного устройства (51).

[0055] Если отсутствует достаточное количество пара на борту морского судна, воздух, принятый через воздухозаборник (70), необязательно из кожуха, можно также нагревать посредством электрического нагревателя (не представлено на фигурах). Более в частности, электрический нагреватель содержит ряд нагревательных стержней. Когда используют электрический нагреватель, не будут присутствовать ни конденсатоотводчики, ни конденсатный резервуар. Остальные компоненты и принцип работы, как продемонстрировано на фиг. 1, являются одинаковыми. На фиг. 3 паровой нагреватель затем заменен электрическим нагревателем.

[0056] Согласно настоящей заявке предложен способ предотвращения опускания и осаждения на морское судно и/или другие окружающие области отработанного газа, который получают в камере сгорания в машинном отделении (2) морского судна и очищают в очищающей отработанный газ системе (3), которая находится в поточном соединении с выпускающей очищенный газ трубой (4), которая необязательно имеет практически постоянный диаметр и, в свою очередь, находится в поточном соединении с одним или несколькими выпусками отработанного газа, которые выдувают очищенный отработанный газ в атмосферу и необязательно расположены в кожухе, причем способ включает следующие стадии:

- прием атмосферного воздуха через воздухозаборник (70);

- введение атмосферного воздуха в нагреватель с получением нагретого воздуха;

- введение нагретого воздуха в газовый смеситель (7), расположенный в выпускающей очищенный газ трубе (4);

- смешивание очищенного отработанного газа с нагретым воздухом в газовом смесителе (7) с получением смешанного газа;

- выдувание смешанного газа в атмосферу через один или несколько выпусков отработанного газа.

[0057] Согласно варианту осуществления очищающая отработанный газ система (3) содержит скруббер. Необязательно скруббер выполнен с возможностью уменьшения содержания SOx в отработанном газе, производимом камерой сгорания. В результате этого отработанный газ из скруббера разбавляется нагретым воздухом из нагревателя.

[0058] Более конкретно, атмосферный воздух из воздухозаборника (70) вдувают в паровой нагреватель (63) посредством вентиляторного устройства (51). После этого нагретый воздух вдувают в газовый смеситель (7) с применением вентиляторного устройства (51).

[0059] Согласно варианту осуществления внешний атмосферный воздух нагревают посредством нагревателя (63) до температуры от 70°С до 80°С. В том случае, когда паровой нагреватель (63) используют для нагревания воздуха из воздухозаборника (70), способ включает стадию введения пара в паровой впуск (61) и введения этого пара в паровой нагреватель (63) для нагревания воздуха из воздухозаборника (70) с получением нагретого воздуха. Необязательно температура пара составляет приблизительно 170°С при давлении, составляющем приблизительно 8 бар. Необязательно относительное массовое соотношение в смешанном газе, содержащем пар, воздух и отработанный газ, составляет 1:27:81, соответственно.

[0060] Согласно варианту осуществления температура смешанного газа, т.е. после смешивания очищенного отработанного газа и нагретого воздуха, составляет приблизительно на 20°С выше, чем температура очищенного отработанного газа.

[0061] Когда отсутствует достаточное количество пара на борту морского судна, воздух из воздухозаборника (70), который необходимо нагревать с получением нагретого воздуха, может быть введен для нагревания в электрический нагреватель.

1. Оборудование (1) для морского судна, содержащее:

- камеру сгорания (2), расположенную в машинном отделении морского судна;

- очищающую отработанный газ систему (3), содержащую скруббер (31), причем скруббер (31) необязательно расположен вертикально, и при этом очищающая отработанный газ система (3) находится в поточном соединении с камерой сгорания и выполнена с возможностью приема и очистки отработанного газа из камеры сгорания с получением очищенного отработанного газа;

- выпускающую очищенный газ трубу (4), находящуюся в поточном соединении с очищающей отработанный газ системой (3) и выполненную с возможностью приема очищенного отработанного газа;

- регулирующую шлейф систему (5), содержащую:

- воздухозаборник (70) для приема атмосферного воздуха;

- нагреватель для нагревания атмосферного воздуха с получением нагретого воздуха; и

- газовый смеситель (7), расположенный в выпускающей очищенный газ трубе и выполненный с возможностью смешивания очищенного отработанного газа в выпускающей очищенный газ трубе (4) с нагретым воздухом с получением отработанной газовой смеси, которую выдувают в атмосферу через один или несколько выпусков выпускающей очищенный газ трубы,

причем регулирующая шлейф система (5) содержит вентиляторное устройство (51), расположенное перед нагревателем и выполненное с возможностью вдувания атмосферного воздуха в нагреватель и дальнейшего вдувания нагретого воздуха в газовый смеситель (7); и

при этом регулирующая шлейф система (5) содержит:

- гибкое соединение (53), расположенное после вентиляторного устройства для уменьшения вибраций вентилятора;

- шумоглушитель (52), расположенный между воздухозаборником (70) и вентиляторным устройством (51);

- клапан, выполненный с возможностью закрытия для обхода очищающей отработанный газ системы (3) в случае ее неприменения; и/или

- дроссельный клапан (8), расположенный в выпускающей очищенный газ трубе (4) между каплеуловителем и газовым смесителем (7), причем дроссельный клапан (8) имеет диаметр, который составляет менее, чем диаметр выпускающей очищенный газ трубы (4).

2. Оборудование (1) по п. 1, в котором нагретый воздух имеет температуру от 70°С до 80°С.

3. Оборудование (1) по п. 1 или 2, в котором нагреватель представляет собой электрический нагреватель или паровой нагреватель (63), использующий пар для нагревания воздуха, принимаемого через воздухозаборник, причем регулирующая шлейф система дополнительно содержит паровой впуск для введения пара в том случае, когда нагреватель представляет собой паровой нагреватель (63).

4. Оборудование (1) по п. 3, в котором регулирующая шлейф система (5) содержит:

- температурный датчик для измерения температуры нагретого воздуха, причем температурный датчик расположен выше по потоку относительно парового нагревателя (63), и

- регулирующий паровой поток клапан для регулирования потока пара через паровой нагреватель (63) на основании измерения температуры температурным датчиком.

5. Оборудование (1) по п. 4, в котором регулирующая шлейф система содержит первый конденсатоотводчик (65), который установлен между паровым впуском (61) и регулирующим паровой поток клапаном.

6. Оборудование (1) по любому из пп. 3-5, в котором регулирующая шлейф система (5) содержит второй конденсатоотводчик (65), расположенный после парового нагревателя (63).

7. Оборудование (1) по любому из пп. 3-6, в котором регулирующая шлейф система (5) содержит вакуумный предохранительный клапан (67) и вентиляционное отверстие (68), расположенное между регулирующим паровой поток клапаном и паровым нагревателем (63).

8. Оборудование по любому из пп. 3-7, в котором регулирующая шлейф система содержит шаровой клапан (72) вблизи парового впуска (61), который закрыт в течение нормальной эксплуатации и выполнен с возможностью открытия в течение пуска или по требованию.

9. Оборудование (1) по любому из пп. 3-8, в котором регулирующая шлейф система (5) содержит температурный датчик для измерения температуры нагретого воздуха, причем температурный датчик расположен после электрического нагревателя, и электрический нагреватель содержит множество нагревательных стержней, число которых определяют на основании температуры, измеряемой температурным датчиком.

10. Морское судно, обеспеченное оборудованием по любому из пп. 1-9.

11. Способ предотвращения опускания и осаждения на морское судно и/или другие окружающие области очищенного отработанного газа из морского судна, включающий следующие стадии:

- прием атмосферного воздуха через воздухозаборник;

- введение атмосферного воздуха в нагреватель, предпочтительно электрический нагреватель или паровой нагреватель, с получением нагретого воздуха, предпочтительно нагретого до температуры от 70°С до 80°С, и предпочтительно путем вдувания воздуха через нагреватель посредством вентиляторного устройства;

- введение нагретого воздуха в газовый смеситель (7), расположенный в выпускающей очищенный газ трубе, предпочтительно путем вдувания нагретого воздуха в газовый смеситель (7) посредством вентиляторного устройства (51);

- смешивание очищенного отработанного газа с нагретым воздухом в газовом смесителе с получением очищенной отработанной газовой смеси;

- выдувание очищенной отработанной газовой смеси в атмосферу через один или несколько выпусков выпускающей очищенный газ трубы,

причем в способе применено оборудование (1) по любому из пп. 1-9.

12. Способ по п. 11, в котором стадия введения воздуха из воздухозаборника в нагреватель с получением нагретого воздуха включает следующие стадии:

- введение пара через паровой впуск в паровой нагреватель (63); и

- введение воздуха из воздухозаборника в паровой нагреватель (63) с получением нагретого воздуха.



 

Похожие патенты:

Предложен катализатор NOx-абсорбера для обработки выхлопного газа из работающего на обедненной смеси двигателя. Катализатор NOx-абсорбера включает молекулярно-ситовый катализатор, включающий благородный металл и молекулярное сито, причем молекулярное сито содержит благородный металл; кислородсодержащий материал для защиты молекулярно-ситового катализатора; и подложку, имеющую впускной конец и выпускной конец.

Каталитические фильтры для улавливания твердых частиц содержат каталитический материал трехходового нейтрализатора (TWC), который проникает в стенки фильтра для улавливания твердых частиц, так что каталитический фильтр для улавливания твердых частиц имеет покрытую пористость, которая меньше, чем непокрытая пористость фильтра для улавливания твердых частиц.
Описан катализатор-ловушка обедненных NOx и его использование в системе очистки выхлопов для двигателей внутреннего сгорания. Катализатор-ловушка содержит первый слой, второй слой и третий слой, при этом второй слой осажден на первый слой, а третий слой осажден на второй слой.

Представлены способы и системы для очистки засоренного карбамидом инжектора жидкости для выхлопной системы дизельного двигателя (ЖВС). При подаче жидкости из системы дозирования ЖВС в выхлопной канал двигателя посредством инжектора ЖВС указывают на недостаточный поток через инжектор ЖВС в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС меньше первого порогового значения рабочего цикла.

Каталитический монолитный фильтр с проточными стенками, обладающий тройной каталитической активностью, предназначенный для использования в системе обработки выбросов двигателя внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, включающий пористый фильтрующий субстрат, который имеет первую поверхность и вторую поверхность, обуславливающие наличие продольного направления между ними, и первое и второе множества каналов, проходящих в продольном направлении, при этом первое множество каналов открыто у первой поверхности и закрыто у второй поверхности, каналы первого множества каналов частично ограничены поверхностями стенок каналов, при этом второе множество каналов открыто у второй поверхности и закрыто у первой поверхности, каналы второго множества каналов частично ограничены поверхностями стенок каналов, при этом стенки канала между поверхностями стенок каналов первого множества каналов и поверхностями стенок каналов второго множества каналов являются пористыми, при этом первое настеночное покрытие, включающее каталитический материал с некоторой толщиной слоя, присутствует, по меньшей мере, на поверхностях стенок каналов первого множества каналов, при этом каталитический материал на поверхностях стенок каналов первого множества каналов включает один или несколько металлов платиновой группы, при этом: (i) количество по весу одного или нескольких металлов платиновой группы на единицу объема настеночного покрытия, присутствующего на поверхностях стенок каналов первого множества каналов, непрерывно изменяется в продольном направлении; и/или (ii) толщина слоя настеночного покрытия, присутствующего на поверхностях стенок каналов первого множества каналов, непрерывно изменяется в продольном направлении.

Изобретение относится к способу восстановления фильтра твердых частиц в газоотводном канале автомобиля, имеющего гибридный привод из электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение скорости и эффективности восстановление фильтра твердых частиц, благодаря чему сокращается фаза принудительного холостого хода электродвигателя.

Изобретение относится к цеолитам (молекулярным ситам), которые используются в качестве катализаторов для обработки выхлопных газов от сгорания в двигателях внутреннего сгорания, газовых турбинах, электростанциях, работающих на угле. Алюмосиликатный цеолит содержит по меньшей мере 90% фазы чистой каркасной структуры AEI, имеет кубоидную морфологию и отношение кремнезема к глинозему от 25 до 30.

Настоящее изобретение относится к системе подачи для турбины (6) турбокомпрессора выхлопной системы двигателя (2) внутреннего сгорания, причем система подачи включает распределительное устройство (24) и дозирующее устройство (26). Распределительное устройство (24) включает приемную поверхность (40, 46, 54) и по меньшей мере одну распределительную поверхность(-ти) (42, 48, 56).

Изобретение относится к синтезу водородной формы (Н-формы) цеолитов для использования в качестве катализаторов. Способ включает стадии: приготовления смеси, содержащей по меньшей мере один источник глинозема, по меньшей мере один источник кремнезема, и по меньшей мере один структурообразующий агент (SDA) в форме гидроксида, причем эта смесь по существу свободна от щелочных металлов; нагревания этой смеси под аутогенным давлением с перемешиванием или смешиванием в течение достаточного времени для кристаллизации кристаллов цеолита водородной формы, имеющих каркас AEI.

Каталитическое изделие для обработки потока выхлопного газа, содержащего один или многие из NOx, углеводородов, СО, SОх и аммиака, из газовой турбины включает (а) подложку, имеющую впускной конец и выпускной конец, определяющие осевую длину; (b) окислительный слой, включающий катализатор окисления, содержащий один или многие благородные металлы, причем окислительный слой позиционирован на подложке и покрывает подложку по осевой длине подложки; и (c) SCR-слой, включающий SCR-катализатор, причем SCR-слой размещен на окислительном слое и перекрывает участок окислительного слоя, причем участок составляет менее 100%.

Изобретение относится к устройству выпуска отработавших газов. Устройство содержит первую трубу (10), через которую могут направляться горячие отработавшие газы.

Настоящая заявка относится к оборудованию для морского судна, содержащему камеру сгорания, расположенную в машинном отделении морского судна, очищающую отработанный газ систему, находящуюся в поточном соединении с камерой сгорания и выполненную с возможностью приема и очистки отработанного газа из камеры сгорания с получением очищенного отработанного газа, причем выпускающая очищенный газ труба находится в поточном соединении с очищающей отработанный газ системой и выполнена с возможностью приема очищенного отработанного газа, регулирующую шлейф систему, содержащую воздухозаборник для приема атмосферного воздуха, нагреватель для нагревания атмосферного воздуха с получением нагретого воздуха и газовый смеситель, расположенный в выпускающей очищенный газ трубе и выполненный с возможностью смешивания очищенного отработанного газа в выпускающей очищенный газ трубе с нагретым воздухом с получением отработанной газовой смеси, которую выдувают в атмосферу через один или несколько выпусков отработанного газа. Кроме того, настоящая заявка относится к способу предотвращения опускания и осаждения на морское судно иили другие окружающие области отработанного газа, который получают в камере сгорания в машинном отделении морского судна и очищают в очищающей отработанный газ системе, которая находится в поточном соединении с выпускающей очищенной газ трубой, которая, в свою очередь, находится в поточном соединении с одним или несколькими выпусками отработанного газа, предпочтительно расположенными в кожухе и выполненными с возможностью выдувания отработанного газа в атмосферу. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх