CN112065693A - 一种空压机泄放***及应用该***的lng船、集装箱船 - Google Patents

一种空压机泄放***及应用该***的lng船、集装箱船 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空压机泄放***及应用该***的LNG船、集装箱船，所述空压机泄放***包括泄放卸压分离装置、空压机和分离油舱，泄放卸压分离装置包括卸压分离筒和阻流盖，卸压分离筒包括筒体、通过管道与分离油舱相连的排放管以及通过管道与空压机的泄放口相连的进气管，所述筒体内部从下往上依次形成有沉积区、一次分离区和二次分离区，一次分离区和二次分离区内均填充有分离介质，所述一次分离区与进气管相连通；阻流盖固定在卸压分离筒的顶部。本发明通过多级降压过滤的方式有效地解决了船用空压机自动排放时由于排放气体压力较高，直接排放到围油井或其他开敞区域容易形成飞溅、污染周围环境的问题。

Description

一种空压机泄放***及应用该***的LNG船、集装箱船
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种空压机泄放***及应用该***的LNG船、集装箱船。
背景技术
大型船舶上使用的空压机在其使用过程中，空压机压缩含有水蒸气的空气后，容易形成冷凝水，且冷凝水中不可避免的含有一定量的润滑油，现在的空压机都具有自动排放冷凝水的功能。但船用空压机自动排放时，其压力较高，直接排放到围油井或其他开敞区域容易形成飞溅，污染周围环境。另外，因压力较高、油污飞溅到机舱区域，增加了更多的危险源，降低了船员工作的安全性。因此船用空压机泄放时产生的高压、油污飞溅的问题亟待解决。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种空压机泄放***及应用该***的LNG船、集装箱船，该装置结构简单，安装方便，操作安全，无需后期维护，解决了目前空压机泄放压力高容易伤人、油污飞溅污染环境的难题。
一种空压机泄放***，包括泄放卸压分离装置、空压机和分离油舱，所述泄放卸压分离装置包括卸压分离筒和阻流盖，
所述卸压分离筒用于对空压机泄放的气液混合物进行多级降压分离，卸压分离筒包括筒体、设置在筒体底部的通过管道与分离油舱相连的排放管以及设置在筒体外壁上的通过管道与空压机的泄放口相连的进气管，所述筒体内部从下往上依次形成有沉积区、一次分离区和二次分离区，一次分离区和二次分离区内均填充有用于进行气液分离的分离介质，所述一次分离区与进气管相连通；
所述阻流盖用于冷凝卸压分离筒分离出的气体，阻流盖固定在卸压分离筒的顶部。
优选地，所述卸压分离筒上设置有两个进气管，两个进气管分别与一台空压机的高压泄放口和低压泄放口相连，或两个进气管分别连接至两台具有单个泄放口的空压机，或两个进气管分别连接具有单个泄放口的空压机泄放口和空气瓶泄放口。
优选地，所述卸压分离筒的筒体内部安装有阻流孔板和漏油网板，阻流孔板设置在漏油网板的上方从而将筒体内部的腔室分隔成沉积区、一次分离区和二次分离区；
所述阻流孔板通过焊接在筒体内壁上的支座进行固定，阻流孔板上开设有若干个用以使一次分离区分离得到的气体进行二次分离区的通孔。
优选地，所述卸压分离筒的筒体外部还安装有拦油围井。
优选地，所述拦油围井由底板和固定在底板边缘的敞口异径管组成，所述底板上固定有排放口。
优选地，所述阻流盖包括封板、垂直固定在封板上的阻流隔管和外管，所述阻流隔管位于卸压分离筒的筒体内、外管位于卸压分离筒的筒体外，阻流隔管与卸压分离筒的筒体之间、外管与卸压分离筒的筒体之间均形成有间隙，外管的内壁通过支架与卸压分离筒的筒体固定连接。
优选地，所述阻流隔管的管壁上开设有多组交错透气孔，每组透气孔均沿着阻流隔管的周向均匀分布。
优选地，所述封板顶部固定有把手。
一种LNG船，包括空压机泄放***。
一种集装箱船，包括空压机泄放***。
本发明的有益效果是：
本发明通过多级降压过滤的方式有效地解决了船用空压机自动排放时由于排放气体压力较高，直接排放到围油井或其他开敞区域容易形成飞溅、污染周围环境的问题，达到很好的效果，保证排放至周围环境的气体中水份、油份含量达到最低。并且结构简单，零部件容易加工，组装方便，使用维护成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是泄放卸压分离装置的立体结构示意图。
图2是泄放卸压分离装置的剖视图。
图3是卸压分离筒的结构示意图。
图4是空压机泄放***的示意图。
图中标号的含义为：
1为卸压分离筒，2为排放管，3为进气管，4为筒体，5为拦油围井，6为阻流盖，7为封板，8为把手，9为排放口，10为漏油网板，11为分离介质，12为阻流孔板，13为阻流隔管，14为外管，15为支座，16为支架，17为沉积区，18为一次分离区，19为二次分离区，20为底板，21为敞口异径管，22为空压机的泄放口，
A为空压机，B为泄放卸压分离装置，C为分离油舱。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本发明给出一种空压机泄放***及应用该***的LNG船、集装箱船。本发明的空压机泄放***结构简单，安装方便，操作安全，无需后期维护，解决了目前空压机泄放压力高容易伤人、油污飞溅污染环境的难题。
本发明的空压机泄放***包括泄放卸压分离装置B、空压机A和分离油舱C。
泄放卸压分离装置B可对船舶上的空压机泄放的气液混合物进行分离。
泄放卸压分离装置B包括卸压分离筒1和阻流盖6。
所述卸压分离筒1用于对空压机泄放的气液混合物进行多级降压分离。卸压分离筒1包括筒体4、设置在筒体4底部的排放管2以及设置在筒体4外壁上的进气管3。
卸压分离筒1的排放管2用于将沉积在筒体沉积区17的油水液体排放给分离油舱C。排放管2上安装有出口法兰，排放管2通过管道将安装在其端部的出口法兰与分离油舱C的进口法兰相连，排放管2上的出口法兰可根据排放量选取合适的规格型号。
卸压分离筒1的进气管3上安装有进气法兰，进气管3通过管道将安装在其端部的进气法兰与空压机A的泄放口相连。本实施例中，卸压分离筒1上设置有两个进气管3，两个进气管3可分别连接一台空压机A的高压、低压泄放口，也可连接两台具有单个泄放口的空压机，亦可分别连接具有单个泄放口的空压机泄放口和空气瓶泄放口。
卸压分离筒1的筒体4内部安装有阻流孔板12和漏油网板10，阻流孔板12设置在漏油网板10的上方从而将筒体4内部的腔室从下往上依次分隔成沉积区17、一次分离区18和二次分离区19。一次分离区18和二次分离区19内均填充有用于进行气液分离的分离介质11，所述一次分离区18与进气管3相连通。
具体地，所述阻流孔板12通过焊接在筒体4内壁上的支座15进行固定，阻流孔板12与支座15通过蝶形螺栓固定，阻流孔板12的设置高度高于进气管3的设置高度。阻流孔板12上开设有若干个用以使一次分离区18分离得到的气体进行二次分离区19的通孔。
本实施例中，阻流孔板12上开设有若干个Φ5mm通孔，相邻两个通孔之间的间距为20mm，阻流孔板12在保证进入卸压分离筒1内的泄放气体流通的同时，也能达到减压的效果。卸压分离筒1内的一次分离区18和二次分离区19内填充的分离介质11采用的是钢丝球，钢丝球的孔隙率可根据空压机A的单次泄放量进行调整，但一次分离区18内填充的钢丝球的孔隙率应大于二次分离区19内填充的钢丝球的孔隙率，空压机泄放时，通过在一次分离区18内实现一次降压分离，分离产生的气体通过阻流孔板12到达二次分离区19实现二次降压分离。经过两次降压分离得到的油水液体会沉积在沉积区17。所述沉积区17呈倒锥形，排放管2设置在沉积区17的底部。
卸压分离筒1的筒体4内的一次分离区18可对空压机A泄放的气液混合物进行一次降压分离，由于卸压分离筒筒体4内的空间比进气管3内的空间大数倍，当空压机A泄放的气液混合物从进气管3进入一次分离区18后，气液混合物的压力瞬间降低，气液混合物在一次分离区18内的钢丝球的内部空隙扩散，在受到钢丝球的阻力、摩擦力的作用下，气液混合物的扩散速度减小，气液混合物中的部分油水液体会通过漏油网板10沉积下漏至沉积区17，气液混合物中的气体会通过阻流孔板12进入充满钢丝球的二次分离区19，经过一次分离过滤形成的气体会在二次分离区19进一步减压，同时在二次分离区19内钢丝球的作用下，对气体进行二次分离过滤，将气体中残留的油水液体过滤出来，该部分油水液体也会下沉至沉积区17，同时经过二次分离19过滤的气体会向上扩散至阻流盖6。
所述阻流盖6用于冷凝经卸压分离筒1二次分离出的气体，阻流盖6固定在卸压分离筒1的顶部。
具体地，阻流盖6包括封板7、垂直固定在封板7上的阻流隔管13和外管14，外管14的内壁通过支架与16卸压分离筒的筒体4固定连接。
所述阻流隔管13的管壁上开设有多组交错透气孔，每组透气孔均沿着阻流隔管13的周向均匀分布。
当阻流盖6安装在卸压分离筒1上时，阻流隔管13位于卸压分离筒的筒体4内、外管14位于卸压分离筒的筒体4外，阻流隔管13与卸压分离筒的筒体4之间、外管14与卸压分离筒的筒体4之间均形成有间隙。
本实施例中，外管14通过蝶形螺栓与焊接在筒体4外表面的L型支架16相连，外管14与卸压分离筒的筒体4之间的间隙不超过20mm，阻流隔管13与卸压分离筒的筒体4之间的间隙不超过5mm。阻流隔管13的管壁上开设有上、下两组透气孔，每组均有12个在周向方向均匀分布的Φ5mm透气孔，上、下两组透气孔错开布置，以保证经二次分离区19分离出的气体能排出筒体4外。
为了方便阻流盖6的拆卸，可在封板7的顶部固定把手8。
由于经二次分离区19分离出的气体依次通过阻流隔管13、阻流隔管13与卸压分离筒的筒体4之间的间隙、外管14与卸压分离筒的筒体4之间的间隙排至外界大气，因此，在该气体接触到阻流盖6的外管14时，气体内残留的油污水会冷凝凝结在外管14的内表面。为了收集外管14内表面凝结的油污水，可在卸压分离筒的筒体4外部安装拦油围井5。
所述拦油围井5由底板20和固定在底板20边缘的敞口异径管21组成，所述底板20上固定有排放口9，通过排放口9可将收集的油污水排放至分离油舱C。排放口9布置在垂直于进气管3的中心线且穿过筒体4中心的平面内。
本实施例中，所有的部件均采用Q235-A和#20无缝钢管制作而成。
实际使用过程中，通过管路将本发明的空压机泄放卸压分离装置B分别与空压机A和分离油舱C相连，具体将空压机A泄放卸压分离装置B的进气管3与空压机的泄放口22相连、排放管2与分离油舱C相连。进气管3的高度位置应低于空压机泄放口22的高度，以防止液体倒流。
安装完成后，即可启动运行空压机A。空压机A内的气液混合物通过其泄放口输送至本发明的空压机泄放卸压分离装置B的进气管3。然后从进气管3进入卸压分离筒的一次分离区18，由于气液混合物的压力瞬间降低，气液混合物可在一次分离区18内的钢丝球的内部空隙扩散，钢丝球对气液混合物进气一次分离过滤，过滤出的部分油水液体会通过漏油网板10沉积下漏至沉积区17，过滤出的气体会通过阻流孔板12进入充满钢丝球的二次分离区19，经过一次分离过滤形成的气体会在二次分离区19进一步减压，同时在二次分离区19内钢丝球的作用下，对该部分气体进行二次分离过滤，将气体中剩余的油水液体过滤出来，该部分油水液体也会下沉至沉积区17，同时经过二次分离过滤的气体会向上扩散至阻流盖6，然后依次穿过阻流隔管13的透气孔、阻流隔管13与卸压分离筒的筒体4之间的间隙、外管14与卸压分离筒的筒体4之间的间隙外排至外界大气，在该过程中，经过二次分离过滤的气体中残留的油污水会冷凝凝结在外管14的内表面，通过拦油围井5进行收集。
空压机泄放卸压分离装置B的沉积区17内的油水液体可通过排放管排至分离油舱C内。
由于空压机A泄放出的气液混合物可能夹杂着一些颗粒杂质(气液混合物中夹杂的颗粒杂质越多，代表空压机A内部磨损越严重)，因为当空压机运行一段时间后，可拆掉阻流盖6，根据一次分离区18和二次分离区19内的钢丝球表面的附着物情况判断空压机内部磨损情况。
为了保证气液分离效果，可定期更换或清洗卸压分离筒内的钢丝球。
经实船使用后表明，本发明通过多级降压过滤的方式有效地解决了船用空压机自动排放时由于排放气体压力较高，直接排放到围油井或其他开敞区域容易形成飞溅、污染周围环境的问题，达到很好的效果，保证排放至周围环境的气体中水份、油份含量达到最低。并且结构简单，零部件容易加工，组装方便，使用维护成本较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种空压机泄放***，其特征在于，包括泄放卸压分离装置、空压机和分离油舱，所述泄放卸压分离装置包括卸压分离筒和阻流盖，
所述卸压分离筒用于对空压机泄放的气液混合物进行多级降压分离，卸压分离筒包括筒体、设置在筒体底部的通过管道与分离油舱相连的排放管以及设置在筒体外壁上的通过管道与空压机的泄放口相连的进气管，所述筒体内部从下往上依次形成有沉积区、一次分离区和二次分离区，一次分离区和二次分离区内均填充有用于进行气液分离的分离介质，所述一次分离区与进气管相连通；
所述阻流盖用于冷凝卸压分离筒分离出的气体，阻流盖固定在卸压分离筒的顶部。
2.根据权利要求1所述的空压机泄放***，其特征在于，所述卸压分离筒上设置有两个进气管，两个进气管分别与一台空压机的高压泄放口和低压泄放口相连，或两个进气管分别连接至两台具有单个泄放口的空压机，或两个进气管分别连接具有单个泄放口的空压机泄放口和空气瓶泄放口。
3.根据权利要求1所述的空压机泄放***，其特征在于，所述卸压分离筒的筒体内部安装有阻流孔板和漏油网板，阻流孔板设置在漏油网板的上方从而将筒体内部的腔室分隔成沉积区、一次分离区和二次分离区；
所述阻流孔板通过焊接在筒体内壁上的支座进行固定，阻流孔板上开设有若干个用以使一次分离区分离得到的气体进行二次分离区的通孔。
4.根据权利要求1所述的空压机泄放***，其特征在于，所述卸压分离筒的筒体外部还安装有拦油围井。
5.根据权利要求4所述的空压机泄放***，其特征在于，所述拦油围井由底板和固定在底板边缘的敞口异径管组成，所述底板上固定有排放口。
6.根据权利要求1所述的空压机泄放***，其特征在于，所述阻流盖包括封板、垂直固定在封板上的阻流隔管和外管，所述阻流隔管位于卸压分离筒的筒体内、外管位于卸压分离筒的筒体外，阻流隔管与卸压分离筒的筒体之间、外管与卸压分离筒的筒体之间均形成有间隙，外管的内壁通过支架与卸压分离筒的筒体固定连接。
7.根据权利要求6所述的空压机泄放***，其特征在于，所述阻流隔管的管壁上开设有多组交错透气孔，每组透气孔均沿着阻流隔管的周向均匀分布。
8.根据权利要求6所述的空压机泄放***，其特征在于，所述封板顶部固定有把手。
9.一种LNG船，其特征在于，包括权利要求1-8所述的空压机泄放***。
10.一种集装箱船，其特征在于，包括权利要求1-8所述的空压机泄放***。
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