專利名稱：高粘度液體的加溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加溫裝置，該種加溫裝置特別是可對(duì)雙底結(jié)構(gòu)油輪的運(yùn)載油，例如原油或是其加工產(chǎn)品、船舶自用燃料油以及廢油(殘存油與海水的混合液)等高粘度液體進(jìn)行加溫，以使其粘度下降，并利用殘存油與海水的比重差將二者分離，以便使卸貨工作容易進(jìn)行。
將油輪經(jīng)海上運(yùn)輸?shù)脑突蚴瞧浼庸て返冗\(yùn)載油向陸地的儲(chǔ)存基地卸貨時(shí)，由于卸貨地處于塞冷地帶或是在運(yùn)輸途中經(jīng)過(guò)塞冷地帶致使運(yùn)載油受到外界低溫的影響而增加了粘度，從而使依靠泵的動(dòng)力進(jìn)行卸貨工作變得困難。
為克服這一弊端，以往作為抑制原油或是其加工品等運(yùn)載油粘度增加的手段，往往在卸貨前海上運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中或是利用油輪停泊期間將運(yùn)載油的溫度加熱到一定程度。也就是說(shuō)，在油輪的油倉(cāng)底面或是在燃料罐中安裝加熱裝置，在海上運(yùn)輸過(guò)程中或在卸貨之前將運(yùn)載油加熱到適當(dāng)?shù)臏囟纫詼p低其粘度，并且利用比重差將殘存油與海水分開(kāi)，以此減輕泵的負(fù)荷，提高卸貨效率。作為加熱裝置的具體實(shí)施例，公知的裝置有，在油倉(cāng)的船底部分或是在船舶自用燃料油的油罐中裝設(shè)蒸汽管，用蒸汽管的熱對(duì)運(yùn)載油或燃料油加熱。
然而利用蒸汽管加熱的結(jié)構(gòu)有以下問(wèn)題。在到目前為止的油輪船底結(jié)構(gòu)中，如果是采用單底結(jié)構(gòu)的船舶，在龍骨的縱向上有縱向龍骨鋼材通過(guò)，再在縱向龍骨鋼材上使橫向龍骨鋼材與之交叉以構(gòu)成底部船體。因此，如果在這種單底的船底上裝設(shè)蒸汽管，由于蒸汽管的裝設(shè)要避開(kāi)縱向和橫向的龍骨鋼材，因此造成蒸汽管的彎曲加工和焊接連接的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。
另一方面，如果是雙底結(jié)構(gòu)的油輪，其優(yōu)點(diǎn)是，由于蒸汽管的管道可以鋪設(shè)在二重底的內(nèi)底板的平坦表面上，因此，前面所述的在單底結(jié)構(gòu)中那種由于要避開(kāi)縱向和橫向龍骨鋼材而對(duì)管道的鋪設(shè)帶來(lái)的麻煩和復(fù)雜化，在某種程度上有所克服。但是在雙底結(jié)構(gòu)中鋪設(shè)管道的問(wèn)題在于，在建造油輪時(shí)，為了提高正在裝配中的船體內(nèi)的工作效率，有時(shí)需要工作車在船體內(nèi)跑動(dòng)，但如果在內(nèi)底板的表面上裝配了蒸汽管，一方面會(huì)對(duì)車輛的行走造成障礙，另一方面車輛也有可能撞壞鋪設(shè)的蒸汽管道，從而不得不禁止使用車輛。
船體的搖動(dòng)而引起船內(nèi)流體的激烈運(yùn)動(dòng)，一般稱作“晃動(dòng)”(sloshing)。例如，當(dāng)油倉(cāng)內(nèi)運(yùn)載油的裝載量為滿載的一半或是以下，特別是在油位低的情況下，當(dāng)航行中的船舶在波濤中出現(xiàn)大的前后顛簸或橫向搖擺時(shí)，油倉(cāng)內(nèi)的運(yùn)載油便會(huì)劇烈晃蕩。當(dāng)運(yùn)載油晃蕩時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈推壓力作用到蒸汽管上時(shí)，便有可能將蒸汽管弄傷或使其受到破壞。僅就這種“晃動(dòng)”對(duì)蒸汽管造成的影響這一點(diǎn)來(lái)講，單底結(jié)構(gòu)的船舶具有比雙底結(jié)構(gòu)的船舶所受的影響極其小的優(yōu)點(diǎn)。
為了很好地解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)人作為相關(guān)技術(shù)，曾在實(shí)開(kāi)平4－137998號(hào)公報(bào)中的題為“雙底油輪的運(yùn)載油加熱裝置”的實(shí)用新型中提出了一個(gè)技術(shù)方案，該技術(shù)方案的特點(diǎn)如下。
在雙底結(jié)構(gòu)的油輪中，不是象以往那樣在內(nèi)底的上面鋪設(shè)蒸汽管道，而是在內(nèi)底的上面裝設(shè)一定數(shù)量的加溫器，并可利用雙底的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加溫器收容于設(shè)在底部的凹陷部位之中。這樣就可避免在船底鋪設(shè)復(fù)雜的管道。該加溫器作為一種熱交換器，其結(jié)構(gòu)是緊湊的。
本申請(qǐng)人曾對(duì)作為熱交換器的加溫器作了如圖4及圖5所示的那種結(jié)構(gòu)的改良，從而進(jìn)一步提高了熱效率。圖中，加熱器1具有作為其本體的圓筒形殼體板2，用作為腳構(gòu)件的托架3固定在船底(內(nèi)底)4上。殼體板2的上下端由作為端板的頂板5及底板6加以堵塞，使其內(nèi)部形成密閉空間。有數(shù)根通油管7、8以從上下方向插通的形式配置在該密閉空間的中心位置及其放射方向上，并通過(guò)與頂板5及底板6相結(jié)合而被固定住。通油管7、8的上下端都是敞開(kāi)著的，所以運(yùn)載油9可自由地從中流過(guò)(圖中箭頭9所示)。此外，在殼體板2上連接著相互串通的蒸汽輸入管10和排出管11，由輸入管10引進(jìn)的蒸汽12在殼體板2的內(nèi)部空間中與流動(dòng)著運(yùn)載油9的各個(gè)通油管7、8的外周面相接觸，即蒸汽12通過(guò)通油管7、8與運(yùn)載油9進(jìn)行著熱交換，在完成了對(duì)運(yùn)載油9的加溫工作之后從排出管11被排出。
此外，由于殼體板2的外周面整個(gè)圓周都與運(yùn)載油9相接觸，因此可把殼體板2本身也看做一個(gè)“通油管”。因此，如圖4及圖5所示，為了最大限度地提高殼體板2的外周面與運(yùn)載油的接觸面積，在其外周面的圓周上通過(guò)焊接(焊接處在圖中用標(biāo)號(hào)14表示)安裝著多個(gè)以山形相連的散熱片13。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)來(lái)提高對(duì)運(yùn)載油9的加熱效率。
但是如圖4及圖5所示的帶散熱片的加溫器1還存在以下有待改進(jìn)之處。如，在沿殼體板2外圓周設(shè)置的呈波狀的散熱片13與13的相鄰接的谷底上，會(huì)使運(yùn)載油9中的油渣等渣滓沉積，從而降低熱效率。另外，由于要將多個(gè)散熱片13通過(guò)焊接處14焊接到殼體板2的外周面上，焊接量大，需要控制焊接量以降低制造成本。等等。
本實(shí)用新型的目的在于，對(duì)本申請(qǐng)人在先提出的裝置的相關(guān)技術(shù)，在加熱效率的性能及成本方面作進(jìn)一步改善，提供一種特別適于對(duì)原油等高粘度運(yùn)載油加溫的加溫裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型權(quán)利要求1中的高粘度液體加溫裝置被設(shè)置在收容著高粘度液體的槽內(nèi)，它具有能將導(dǎo)入的液體利用載熱體進(jìn)行加溫的加溫器，該加溫器設(shè)有呈圓筒形且其兩端被頂板和底板堵塞了的、作為單機(jī)主體的殼體板；設(shè)置在殼體板內(nèi)的多個(gè)液體流通管，以管軸線平行的狀態(tài)被插通在頂板和底板上，槽內(nèi)液體可從管端流通；將載熱體引入殼體板的內(nèi)部空間以使其與各個(gè)液體流通管相接觸的入口部；以及將載熱體從殼體板中排出的出口部。
在權(quán)利要求2中，在加溫器的入口部和出口部用管道將數(shù)個(gè)加溫器相互連接起來(lái)，以便使供應(yīng)源供應(yīng)的載熱體在各個(gè)加溫器中循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液體加溫的系統(tǒng)化。
在權(quán)利要求3、4中，所謂高粘度液體是指裝載在油輪的油倉(cāng)內(nèi)的原油等運(yùn)載油、廢油、以及包括油輪在內(nèi)的一般船舶用自航燃料油，作為載熱體以蒸汽為宜。
根據(jù)權(quán)利要求1，將載熱體引入殼體板內(nèi)部，在多個(gè)液體流通管內(nèi)流通的高粘度液體與載熱體之間作熱交換，將液體加溫到適當(dāng)溫度以降低粘度，而且液體與殼體板的外周面也作接觸并被加溫。
根據(jù)權(quán)利要求2，將多個(gè)加溫器連接起來(lái)使載熱體循環(huán)，這種方式對(duì)大空間內(nèi)的大量液體加溫，例如當(dāng)被加溫的高粘性液體是裝載在油輪油倉(cāng)內(nèi)的原油等運(yùn)載油時(shí)，最為適宜和有效。
根據(jù)權(quán)利要求3、4，載熱體采用蒸汽，對(duì)作為被加溫的高粘度液體，即油輪油倉(cāng)內(nèi)裝載的原油等運(yùn)載油、廢油以及包括油輪在內(nèi)的一般船舶自航用燃料油加溫到適當(dāng)溫度。
以下結(jié)合附圖，以設(shè)置于油輪油倉(cāng)之內(nèi)為實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的高粘度液體加溫裝置加以說(shuō)明，其中


圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的高粘度液體加溫裝置的加溫器沿圖2中的A1－A1線的局部正剖視圖。
圖2是本實(shí)施例中加溫器的平面圖。
圖3是將實(shí)施例中的多個(gè)加溫器在油輪的油倉(cāng)內(nèi)連結(jié)起來(lái)構(gòu)成加溫系統(tǒng)的簡(jiǎn)要立體圖。
圖4是本申請(qǐng)人提出的相關(guān)技術(shù)中的加溫裝置沿圖5中的A2－A2線的局部正剖視圖。
圖5是相關(guān)技術(shù)中加溫器的平面圖。
圖1及圖2是作為本實(shí)施例中加溫裝置主體的加溫器20的局部正剖視圖及其平面圖。加溫器20具有成形為圓筒形并構(gòu)成該加溫器本體的殼體板21，它被腳構(gòu)件的托架22固定在船底部23上。本實(shí)用新型中所謂的高粘度液體在本實(shí)施例中是指裝載于油輪油倉(cāng)內(nèi)成為運(yùn)載油的原油或者原油加工品、廢油、船舶航行自用燃料油等，加溫器20被浸漬在該油倉(cāng)內(nèi)的運(yùn)載油26(圖中用箭頭26表示)中。
殼體板21的上下端用頂板24及底板25作為端板加以封塞以在內(nèi)部形成密閉空間。具有適度小管徑的多個(gè)通油管(液體流通管)27……以各管軸線相互平行的狀態(tài)沿上下方向插通在上述密閉空間內(nèi)，這些通油管的上下兩個(gè)管端貫通并固定在頂板24及底板25上。因此，油倉(cāng)內(nèi)的運(yùn)載油26可經(jīng)上下開(kāi)口管端在各個(gè)通油管內(nèi)自由地流通。將多個(gè)通油管27按帶規(guī)律性的間距和排列方式安裝在殼體板21內(nèi)，這無(wú)疑在加溫器的加工方面或是在提高作為上下端板的頂板24及底板25的強(qiáng)度或剛性方面都是理想的。
此外，在殼體板21上還設(shè)有與用以加熱運(yùn)載油26的載熱體－蒸汽的供應(yīng)源相接通的輸入管(入口部)28以及排出管(出口部)29，經(jīng)輸入管28引入的蒸汽30被引至殼體板21內(nèi)的多個(gè)通油管27之間的空間中。該被引入的蒸汽30與流通著運(yùn)載油26的各個(gè)通油管27的外周面相接觸。即；蒸汽30通過(guò)通油管27與運(yùn)載油26之間進(jìn)行熱交換，當(dāng)它完成了對(duì)運(yùn)載油26的加溫工作之后便經(jīng)排出管29被排出。
具有上述構(gòu)造的加溫裝置，可以如圖3所示，將數(shù)個(gè)加溫器20連接起來(lái)以形成有效的加溫系統(tǒng)。大型油輪的運(yùn)載油油倉(cāng)是一個(gè)擁有巨大容積的空間，加溫器20可相應(yīng)于油倉(cāng)內(nèi)裝載的運(yùn)載油26的數(shù)量而設(shè)置必要的數(shù)量。這時(shí)，可在多個(gè)加溫器20的輸入管28之間及排出管29之間分別用蒸汽管(管道)31將它們相互接通，在整個(gè)系統(tǒng)都浸漬在過(guò)載油26中的狀態(tài)下，從利用了船內(nèi)鍋爐設(shè)備等的蒸汽源那里依次向多個(gè)加溫器20供應(yīng)蒸汽并使之循環(huán)。
由數(shù)個(gè)加溫器20構(gòu)成的加溫系統(tǒng)，可以在海上航行之中或是卸貨前的停泊期間將運(yùn)載油26加溫至適當(dāng)溫度。通過(guò)在卸貨前對(duì)運(yùn)載油加溫，可使因冬季或船舶通過(guò)塞冷地帶時(shí)外界氣溫低而導(dǎo)致運(yùn)載油26的粘度升高現(xiàn)象得到抑制。這樣就能使運(yùn)載油26的流通比較暢順，或可利用比重差將廢油與海水分開(kāi)，這樣在卸貨時(shí)能減輕泵的負(fù)荷，使卸貨工作容易進(jìn)行。
從蒸汽供應(yīng)源送出的蒸汽借助蒸汽管31，經(jīng)過(guò)各個(gè)加熱器的輸入管28引入各個(gè)加熱器20的殼體板21之內(nèi)，殼體板21內(nèi)的多個(gè)通油管27中有油倉(cāng)內(nèi)的運(yùn)載油26在流通，該運(yùn)載油26在流經(jīng)各通油管27時(shí)與被引入殼體板21內(nèi)的蒸汽30接觸，即，通過(guò)各通油管27，使蒸汽30與運(yùn)載油26之間進(jìn)行著熱交換，運(yùn)載油26被蒸汽30加溫到適當(dāng)?shù)臏囟?。而這一過(guò)程在油倉(cāng)的整個(gè)范圍內(nèi)反復(fù)地進(jìn)行著。而且，對(duì)運(yùn)載油26的加溫不單是由通油管27來(lái)實(shí)行，還有殼體板21由于其外周也與運(yùn)載油26相接觸，所以它本身與多個(gè)通油管27一起，也對(duì)運(yùn)載油26進(jìn)行加溫。
從以上對(duì)加溫裝置的構(gòu)成及作用的說(shuō)明可清楚地了解到，本實(shí)用新型并未采用如圖4及圖5所示的那種將多個(gè)散熱片13焊接在殼體板2外周面上的結(jié)構(gòu)，而是用殼體板21內(nèi)的多個(gè)具有適度小管徑的通油管27來(lái)代替散熱片13的功能。因此，每個(gè)加溫器20的總焊縫長(zhǎng)度，即使包括各通油管27上下兩端與頂板24及底板25的焊接，也比焊接散熱片13時(shí)大大地縮短了。而且，只要在殼體板21內(nèi)有限的容積中最大數(shù)量地設(shè)置通油管27，就能擴(kuò)大運(yùn)載油26與蒸汽30的接觸面積，也能提高熱效率。增加通油管27的好處還在于，能使通油管與頂板24及底板25的結(jié)合部位增多，從而使作為端板構(gòu)件的頂板24及底板25對(duì)蒸汽壓的剛性得到強(qiáng)化。
另外，在本實(shí)施例中，熱載體采用了蒸汽，但如用高溫?zé)崴〈餐瑯舆m用。
綜上所述，本實(shí)用新型的高粘度液體加溫度置可以如權(quán)利要求1那樣，通過(guò)多個(gè)通油管及本體殼體板，使油輪中的運(yùn)載油等高粘度液體與蒸汽作熱交換，以此有效地將液體加溫至適當(dāng)溫度，以降低其粘度。在結(jié)構(gòu)方面，由于盡量減少了焊接部位，因此降低了成本。
此外，如權(quán)利要求2，將多個(gè)加溫器用管道將它們相互連接起來(lái)，使載熱體－蒸汽在各加溫器中循環(huán)，以形成加溫系統(tǒng)，這特別適于對(duì)如裝載在油輪的運(yùn)載油倉(cāng)中的原油或其加工品那樣大量的運(yùn)載油進(jìn)行加溫，具有加溫效率高的優(yōu)點(diǎn)。
另外，如權(quán)利要求3、4，高粘性液體的裝載于油輪油倉(cāng)中的原油等運(yùn)載油、廢油及包括油輪在內(nèi)的一般船舶自用燃料油為對(duì)象，而載熱體采用蒸汽，這樣可以有效地加溫。
權(quán)利要求1.一種設(shè)置在盛有高粘度液體的槽中的加溫裝置，具有能利用載熱體對(duì)導(dǎo)入的液體進(jìn)行加溫的加溫器，該高粘度液體加溫裝置的特征在于，所述加溫器具有呈圓筒形且其兩端被頂板和底板堵塞了的作為單機(jī)主體的殼體板；設(shè)置在殼體板內(nèi)的多個(gè)以管軸線平行的狀態(tài)被插通在頂板和底板上并能使槽內(nèi)液體從管端流通的液體流通管；將載熱體引入殼體板的內(nèi)部空間以使其與各個(gè)液體流通管相接觸的入口部；將熱載體從殼體板中排出的出口部。
2.如權(quán)利要求1所述的加溫裝置，其特征在于，在加溫器的入口部和出口部用管道將數(shù)個(gè)加溫器連接起來(lái)，以使來(lái)自供應(yīng)源的載熱體在各加熱器中循環(huán)以對(duì)液體加溫。
3.如權(quán)利要求1所述的加溫裝置，其特征在于，所述高粘度液體是指裝載于油輪油倉(cāng)中的原油等運(yùn)載油、廢油、以及包括油輪在內(nèi)的一般船舶自用燃料油。
4.如權(quán)利要求1所述的加溫裝置，其特征在于，所述載熱體是蒸汽。
專利摘要一種可提高加熱效率和降低成本的適用于對(duì)原油等高粘度液體加溫的加溫裝置。該裝置設(shè)置于盛有原油等運(yùn)載油的槽內(nèi)，用蒸汽(載熱體)對(duì)運(yùn)載油加溫，其加溫器具有作為單機(jī)主體的殼體板、設(shè)在殼體板內(nèi)能使運(yùn)載油流通的多個(gè)通油管(液體流通管)、將蒸汽導(dǎo)入殼體板內(nèi)使其與各通油管接觸的蒸汽輸入管(入口部)、以及將蒸汽從殼體板內(nèi)部空間排出的蒸汽排出管(出口部)。在蒸汽輸入管和排出管處用蒸汽管(管道)將多個(gè)加溫器相連接，使蒸汽在各加溫器中循環(huán)。
文檔編號(hào)F28D1/06GK2187772SQ9420218
公開(kāi)日1995年1月18日 申請(qǐng)日期1994年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月22日
發(fā)明者小山昌久 申請(qǐng)人:日本高熱工程有限會(huì)社