CN109989806A - 柴油机高压scr换气稳压*** - Google Patents

柴油机高压scr换气稳压*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了柴油机高压SCR换气稳压***，包括SCR反应器、分别与SCR反应器的进气口，排气口连接的进气管路和排气管路、压差传感装置以及控制装置，进气管路上设置第一控制阀，排气管路上设置第二控制阀，控制装置与压差传感装置，第一、第二控制阀连接；控制装置控制第一和第二控制阀开启，SCR换气稳压***开始换气，尾气由从进气管路进入的压缩空气推动以从排气管路排放；在换气完成后，控制装置关闭第二控制阀，且根据压差传感装置控制进入SCR反应器的压缩空气的流量并控制是否开启第二控制阀，以将SCR反应器与柴油机排气侧的气体压差维持在预定压差范围内。本发明实现了快速换气，并保证了压差的精确控制和稳定。

Description

柴油机高压SCR换气稳压***
技术领域
本发明涉及柴油机尾气处理技术领域，且更具体地涉及一种柴油机高压SCR换气稳压***。
背景技术
使用SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)是船用柴油机废气NOX后处理的主流技术。现有的SCR换气装置通常是在压缩空气的进出口处安装节流孔板，使压缩空气持续吹扫，但这种结构密封性差，存在换气速度慢、耗气量大，***不稳定的缺陷。
因此，需要提供一种改进的柴油机高压SCR换气稳压***，以至少部分地解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了至少部分地解决上述问题，本发明提供一种柴油机高压SCR换气稳压***，其包括：
SCR反应器，所述SCR反应器用于对所述柴油机的尾气进行脱氮；
进气管路，所述进气管路与所述SCR反应器的进气口连接，所述进气管路供压缩空气流通，所述进气管路上设置有第一控制阀；
排气管路，所述排气管路与所述SCR反应器的排气口连接，所述排气管路上设置有第二控制阀；
压差传感装置，所述压差传感装置用于检测所述SCR反应器内的气体压力与所述柴油机排气侧的压力的差值；
控制装置，所述控制装置与所述压差传感装置、所述第一控制阀、所述第二控制阀连接；
其中，所述控制装置控制所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，以使得所述SCR换气稳压***开始换气，所述SCR反应器、所述进气管路、所述排气管路的尾气由从所述进气管路进入的压缩空气推动以从所述排气管路排放；
在所述SCR换气稳压***换气完成之后，所述控制装置关闭所述第二控制阀，且根据所述压差传感装置控制进入所述SCR反应器的压缩空气的流量并控制是否开启所述第二控制阀，以将所述SCR反应器与所述柴油机排气侧的气体压差维持在预定压差范围内。
优选地，还包括与所述SCR反应器连接的辅助进气管路，所述辅助进气管路上设置有辅助控制阀，在所述SCR换气稳压***换气时，所述控制装置控制所述辅助控制阀开启，使压缩空气进入所述SCR反应器内以推动所述SCR反应器、所述进气管路、所述排气管路内的尾气的排放。
优选地，所述辅助进气管路的直径小于所述进气管路的直径。
优选地，在所述SCR换气稳压***换气完成之后，所述控制装置控制所述第一控制阀关闭，且根据所述压差传感装置，调节所述辅助控制阀并控制是否开启所述第二控制阀，以将所述气体压差维持在预定压差范围内。
优选地，所述辅助进气管路包括第一辅助进气管路，所述第一辅助进气管路上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制装置连接，用于调节进入所述SCR反应器内的压缩空气的流量。
优选地，所述第一辅助进气管路为尿素雾化空气管路。
优选地，所述辅助进气管路包括第二辅助进气管路，所述第二辅助进气管路上设置有吹灰阀，所述吹灰阀与所述控制装置连接，用于调节进入所述SCR反应器内的压缩空气的流量。
优选地，当所述压差传感器的检测值高于预定压差范围，所述控制装置开启所述第二控制阀。
优选地，所述SCR反应器具有进口高温阀和出口高温阀，在所述进口高温阀和所述出口高温阀关闭的状态下，所述控制装置控制所述第一控制阀和所述第二控制阀开启。
优选地，所述控制装置控制所述柴油机SCR换气稳压***进行换气以持续预定换气时间，所述预定换气时间根据所述SCR反应器、所述进气管路和所述排气管路的横截面积和/或长度设定。
根据本发明的柴油机SCR换气稳压***，所述控制装置控制所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，以使得所述SCR换气稳压***开始换气，所述SCR反应器、所述进气管路、所述排气管路的尾气由从所述进气管路进入的压缩空气推动以从所述排气管路排放；在所述SCR换气稳压***换气完成之后，所述控制装置关闭所述第二控制阀，且根据所述压差传感装置控制进入所述SCR反应器的压缩空气的流量并控制是否开启所述第二控制阀，以将所述SCR反应器与所述柴油机排气侧的气体压差维持在预定压差范围内，实现了快速换气，并保证了压力差的精确控制和压力的稳定，提高了***的稳定性。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，
图1为根据本发明的优选实施方式的柴油机高压SCR换气稳压***的结构示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。
应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。
以下，将参照附图对本发明的各个具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施例，并不是限定本发明。
图1为根据本发明的优选实施方式的柴油机高压SCR换气稳压***的结构示意图。
根据本发明的柴油机高压SCR换气稳压***包括SCR反应器10、进气管路20、排气管路30、压差传感装置40和控制装置。
SCR反应器10用于对柴油机的尾气进行脱氮处理。SCR反应器10内一般具有催化剂(比如，氨)，通常在250℃～400℃温度范围内与烟气中的NOx发生还原反应，产物为N2和H2O。发生还原反应的温度由于催化剂的不同而不同。
SCR反应器10包括工作状态和非工作状态。在这里需要解释的是，工作状态是指SCR反应器10对柴油机的尾气进行脱氮处理的状态，该工作状态的开始通常由柴油机的控制***来控制。例如，操作人员按下用于启动SCR的启动键，柴油机控制信号将SCR反应器10的进口高温阀RSV和出口高温阀RTV打开，柴油机的尾气(也可以叫做如图1中所示的烟气)通过烟气进口进入SCR反应器10内在催化剂作用下与尿素溶液分解产生的NH3进行还原反应来脱氮。SCR反应器10由工作状态切换到非工作状态通常也可以由柴油机的控制***来控制，可以理解为操作人员按下用于停止SCR停止键，柴油机控制信号将SCR反应器10的进口高温阀RSV和出口高温阀RTV关闭。换句话说，SCR反应器10的进口高温阀RSV和出口高温阀RTV打开，即为SCR反应器10处于工作状态，SCR反应器10的进口高温阀RSV和出口高温阀RTV关闭，即为SCR反应器10处于非工作状态。需要说明的是，SCR反应器10的进口高温阀RSV和出口高温阀RTV关闭的信号由柴油机高压SCR换气稳压***的控制装置检测到，则控制装置控制柴油机高压SCR换气稳压***开始换气。控制装置的控制过程会在下文详细描述。
进气管路20位于SCR反应器10的进气口上游，供压缩空气流通，进气管路20上设置有第一控制阀21。排气管路30与SCR反应器10的排气口下游，排气管路30上设置有第二控制阀31。进气管路20和排气管路30的横截面积通常为圆形，因此，单位时间内压缩空气的流量与进气管路20和排气管路30的直径有关。
压差传感装置40，其用于检测SCR反应器10内的气体压力与柴油机排气侧压力的差值。如图1所示，压差传感器可以与SCR反应器10的出口高温阀RTV并联。
控制装置分别与压差传感装置40、第一控制阀21和第二控制阀31连接。下面将详细描述控制装置的控制过程。
具体地，控制装置控制第一控制阀21和第二控制阀31开启，柴油机高压SCR换气稳压***开始换气。结合上文可以理解，控制装置控制第一控制阀21和第二控制阀31开启的动作可以由进口高温阀和出口高温阀的关闭来触发。因此，SCR反应器10、进气管路20、排气管路30的尾气由从进气管路20进入的压缩空气推动以从排气管路30排放，最终从烟气出口排出。需要说明的是，柴油机高压SCR换气稳压***在换气阶段，虽然压差传感装置40一直在工作，但是在该阶段，第二控制阀31是一直开启的，而并不根据压差传感装置40的检测值由控制装置使其关闭，这与后文中所描述的在柴油机高压SCR换气稳压***换气完成之后的阶段不同。
然后，控制装置控制柴油机高压SCR换气稳压***进行换气以持续预定换气时间，该预定换气时间可根据SCR反应器10、进气管路20和排气管路30的横截面积和/或长度提前设定。例如，进气管路20和排气管路30较长和/或较细(横截面积较小)，则需要较长的预定换气时间，反之，进气管路20和排气管路30较短和/或较粗(横截面积较大)，则需要较短的预定换气时间。
在柴油机高压SCR换气稳压***换气完成之后，控制装置关闭第二控制阀31，且根据压差传感装置40控制进入SCR反应器10的压缩空气的流量并控制是否开启第二控制阀31，以将SCR反应器10内的气体压力维持在预定压力范围内。SCR反应器10内气体压力要求高于压柴油机排气侧压力，根据柴油机负荷不同，柴油机排气侧压力通常为2-4bar，SCR反应器10与柴油机排气侧压力的压差范围通常是0.05-0.25bar，这样可避免柴油机侧的气体再次流回到SCR反应器10内，导致***不稳定。具体地，柴油机高压SCR换气稳压***换气完成之后，即换气过程持续预定换气时间之后，控制装置关闭第二控制阀31，但第一控制阀21依然是打开状态。此时，可以理解，换气完成后，SCR反应器10内的压力通常小于柴油机排气侧的压力，则通过进气管路20将压缩空气补充至SCR反应器10内以达到该预定压力范围。然后继续通过进气管路20输送压缩空气，当压差传感装置40的检测值高于预定压差范围，即SCR反应器10内的气体压力超出预定压力范围，控制装置则开启第二控制阀31，将气体***，以将压差传感装置40检测的压差值维持在预定压差范围内，也就是使得SCR反应器10内的气体压力保持在预定压力范围内。
为了让柴油机高压SCR换气稳压***更快地完成换气，该***还包括与SCR反应器10连接的辅助进气管路。辅助进气管路上设置有辅助控制阀，在柴油机高压SCR换气稳压***换气时，控制装置控制辅助控制阀开启(可以理解为在换气阶段，第一控制阀21和辅助控制阀均开启)，使压缩空气进入SCR反应器10内以推动SCR反应器10、进气管路20、排气管路30的尾气的排放。
为了精确控制进入SCR反应器10内的压缩空气的流量，辅助进气管路的最大直径可以小于进气管路的最大直径。也就是说，单位时间内通过进气管路的流量和通过辅助进气管路的流量不同。辅助进气管路通常也设置成圆管，即横截面积为圆形。那么，也可以理解为辅助进气管路的直径小于进气管路的直径。
优选地，由上文可知，在柴油机高压SCR换气稳压***换气的阶段，第一控制阀21、辅助控制阀均打开，以更快地完成换气，那么，在柴油机高压SCR换气稳压***换气完成之后，控制装置控制第一控制阀21关闭，但辅助控制阀依然开启。控制装置根据压差传感装置40，调节辅助控制阀并控制是否开启第二控制阀31，以将SCR反应器10内的气体压力维持在预定压力范围内。具体地，具有辅助进气管路的柴油机高压SCR换气稳压***维持预定压差的过程是通过调节辅助控制阀，利用辅助进气管路来补充压缩空气，并通过第二控制阀31的打开来***气体。
继续参考图1，辅助进气管路可以包括第一辅助进气管路22，第一辅助进气管路22上设置有电磁阀，电磁阀与控制装置连接，用于调节进入SCR反应器10内的压缩空气的流量。优选地，第一辅助进气管路22为尿素雾化空气管路。需要解释的是，尿素雾化空气管路只是用于输送压缩空气，但经尿素雾化空气管路输送的压缩空气在SCR反应器10的工作状态中，可以用来雾化尿素。
辅助进气管路还可以包括第二辅助进气管路23，第二辅助进气管路23上设置有吹灰阀231，吹灰阀231与控制装置连接，用于调节进入所述SCR反应器10内的压缩空气的流量。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，包括：
SCR反应器，所述SCR反应器用于对所述柴油机的尾气进行脱氮；
进气管路，所述进气管路与所述SCR反应器的进气口连接，所述进气管路供压缩空气流通，所述进气管路上设置有第一控制阀；
排气管路，所述排气管路与所述SCR反应器的排气口连接，所述排气管路上设置有第二控制阀；
压差传感装置，所述压差传感装置用于检测所述SCR反应器内的气体压力与所述柴油机排气侧的压力的差值；
控制装置，所述控制装置与所述压差传感装置、所述第一控制阀、所述第二控制阀连接；
其中，所述控制装置控制所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，以使得所述SCR换气稳压***开始换气，所述SCR反应器、所述进气管路、所述排气管路的尾气由从所述进气管路进入的压缩空气推动以从所述排气管路排放；
在所述SCR换气稳压***换气完成之后，所述控制装置关闭所述第二控制阀，且根据所述压差传感装置控制进入所述SCR反应器的压缩空气的流量并控制是否开启所述第二控制阀，以将所述SCR反应器与所述柴油机排气侧的气体压差维持在预定压差范围内。
2.根据权利要求1所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，还包括与所述SCR反应器连接的辅助进气管路，所述辅助进气管路上设置有辅助控制阀，在所述SCR换气稳压***换气时，所述控制装置控制所述辅助控制阀开启，使压缩空气进入所述SCR反应器内以推动所述SCR反应器、所述进气管路、所述排气管路内的尾气的排放。
3.根据权利要求2所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，所述辅助进气管路的直径小于所述进气管路的直径。
4.根据权利要求3所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，在所述SCR换气稳压***换气完成之后，所述控制装置控制所述第一控制阀关闭，且根据所述压差传感装置，调节所述辅助控制阀并控制是否开启所述第二控制阀，以将所述气体压差维持在预定压差范围内。
5.根据权利要求4所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，所述辅助进气管路包括第一辅助进气管路，所述第一辅助进气管路上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制装置连接，用于调节进入所述SCR反应器内的压缩空气的流量。
6.根据权利要求5所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，所述第一辅助进气管路为尿素雾化空气管路。
7.根据权利要求4所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，所述辅助进气管路包括第二辅助进气管路，所述第二辅助进气管路上设置有吹灰阀，所述吹灰阀与所述控制装置连接，用于调节进入所述SCR反应器内的压缩空气的流量。
8.根据权利要求1或4所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，当所述压差传感器的检测值高于预定压差范围，所述控制装置开启所述第二控制阀。
9.根据权利要求1所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，所述SCR反应器具有进口高温阀和出口高温阀，在所述进口高温阀和所述出口高温阀关闭的状态下，所述控制装置控制所述第一控制阀和所述第二控制阀开启。
10.根据权利要求1所述的柴油机高压SCR换气稳压***，其特征在于，所述控制装置控制所述柴油机SCR换气稳压***进行换气以持续预定换气时间，所述预定换气时间根据所述SCR反应器、所述进气管路和所述排气管路的横截面积和/或长度设定。
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DE112020001063.5T DE112020001063T5 (de) 2019-03-04 2020-03-04 Hochdruck- SCR- System zur Belüftung und Druckstabilisierung für Dieselmotoren

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020177707A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10 上海船用柴油机研究所 柴油机高压scr换气稳压***
CN112648048A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶柴油机高压scr换气稳压***和船舶

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798946A (zh) * 2010-02-23 2010-08-11 中国人民解放军军事交通学院 一种柴油机尿素溶液添加装置与方法
CN105114158A (zh) * 2015-08-05 2015-12-02 浙江大学 一种适用于中小型船舶的选择性催化还原脱硝***
CN206325405U (zh) * 2016-11-14 2017-07-14 华电宁夏灵武发电有限公司 一种新型脱硝scr出口多点烟气采样自动控制***
CN206397567U (zh) * 2016-12-08 2017-08-11 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝***
KR20170099131A (ko) * 2016-02-23 2017-08-31 현대중공업 주식회사 에너지 절감을 위한 scr 시스템
KR20170114488A (ko) * 2016-04-05 2017-10-16 현대중공업 주식회사 Lp scr 시스템 및 그 제어 방법
CN109046023A (zh) * 2018-07-12 2018-12-21 哈尔滨工程大学 一种scr反应器吹灰***及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6470673B1 (en) * 2000-02-22 2002-10-29 Ford Global Technologies, Inc. Control of a NOX reductant delivery system
DE10047519A1 (de) * 2000-09-22 2002-04-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels zur Entfernung von Stickoxiden aus Abgasen
JP4799289B2 (ja) * 2006-06-26 2011-10-26 Ｕｄトラックス株式会社 エンジンの排気浄化装置
DE102008013960A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Albonair Gmbh Dosiersystem zur Eindüsung einer Harnstofflösung in den Abgasstrom eines Verbrennungsmotors
WO2012090801A1 (ja) * 2010-12-27 2012-07-05 ボッシュ株式会社 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法
JP5539461B2 (ja) 2012-08-03 2014-07-02 日立造船株式会社 レシプロエンジン用排ガス脱硝設備
KR101818262B1 (ko) * 2012-09-27 2018-02-21 현대중공업 주식회사 배기가스를 이용한 ｓｃｒ 촉매 클리닝 시스템
US9546584B2 (en) * 2013-08-20 2017-01-17 Baohua Qi Multi-stage SCR system
US20150110678A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-23 Safety Power Inc. Pre-heat system for Catalysts of the Selective Catalytic Reduction Device
US9140166B1 (en) * 2014-04-04 2015-09-22 Caterpillar Inc. Reductant dosing system
JP6280462B2 (ja) * 2014-06-30 2018-02-14 ヤンマー株式会社 排気浄化装置
KR102154363B1 (ko) * 2015-02-23 2020-09-09 한국조선해양 주식회사 Scr 시스템 및 그 제어 방법
US20150258482A1 (en) 2015-06-01 2015-09-17 Caterpillar Inc. Centralized purging unit for engine sub-systems
JP6114803B2 (ja) * 2015-11-12 2017-04-12 ヤンマー株式会社 船舶搭載用の排気ガス浄化装置
CN109989806B (zh) * 2019-03-04 2021-02-05 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 柴油机高压scr换气稳压***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798946A (zh) * 2010-02-23 2010-08-11 中国人民解放军军事交通学院 一种柴油机尿素溶液添加装置与方法
CN105114158A (zh) * 2015-08-05 2015-12-02 浙江大学 一种适用于中小型船舶的选择性催化还原脱硝***
KR20170099131A (ko) * 2016-02-23 2017-08-31 현대중공업 주식회사 에너지 절감을 위한 scr 시스템
KR20170114488A (ko) * 2016-04-05 2017-10-16 현대중공업 주식회사 Lp scr 시스템 및 그 제어 방법
CN206325405U (zh) * 2016-11-14 2017-07-14 华电宁夏灵武发电有限公司 一种新型脱硝scr出口多点烟气采样自动控制***
CN206397567U (zh) * 2016-12-08 2017-08-11 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝***
CN109046023A (zh) * 2018-07-12 2018-12-21 哈尔滨工程大学 一种scr反应器吹灰***及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020177707A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10 上海船用柴油机研究所 柴油机高压scr换气稳压***
US11415035B2 (en) 2019-03-04 2022-08-16 Shanghai marine diesel engine research institute Diesel engine high pressure SCR ventilation and pressure stabilization system
CN112648048A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶柴油机高压scr换气稳压***和船舶
WO2021068945A1 (zh) * 2019-10-11 2021-04-15 上海船用柴油机研究所 船舶柴油机高压scr换气稳压***及具有其的船舶
JP2022551519A (ja) * 2019-10-11 2022-12-09 シャンハイ マリン ディーゼル エンジン リサーチ インスティテュート 舶用ディーゼルエンジン用高圧ｓｃｒガス交換圧力安定化システム及びそれを備えた船舶
JP7369290B2 (ja) 2019-10-11 2023-10-25 シャンハイ マリン ディーゼル エンジン リサーチ インスティテュート 舶用ディーゼルエンジン用高圧ｓｃｒガス交換圧力安定化システム及びそれを備えた船舶

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