Устройство для заполнения трюмов судна инертными газами

 

-«тю.нФВ «цэ е ".ес<

ОП Й(АЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Севетскик

Социалистических

Респубики (11) б 18022

К IlAT1HTV (53) УДК 629,12.06!

:628.74 (088,8) (6!) Дополнительный к патенту

Я (51) М. Кл.

В 63 Л 5/00

В 63 Н 21/16 (22) ЗаявлЕно 0410.74 {21) 1702654/

/2066370/11 (23) ПриоритЕт 01.1071 (32) 03.10.70

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ilo делам изобретений и открытий (33) Норвегия (31) 3750/70 (43) Опубликовано 30.0778. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 03.07.78 (72) Автор изобретений

Иностранец

Торбьврн Веструм (Норвегия) Иностранная фирма A/Ñ Конгсберг Вапенфабрик (Норвегия) (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ TPIONOB

СУДНА ИНЕРТНЬМИ ГАЗАМИ

Изобретение относится к водному транспорту, в частности к устройствам для заполнения трюмов судна инертными газами, Известно устройство для заполнения трюмов судна инертными газами с низким содержанием кислорода и для . удаления последних из трюмов, содержащее генератор газов, выполненный .в виде камеры сгорания, охладителя газов и вентилятора, соединенных между собой трубопроводами, и трубопровод подачи инертных газов в трюмы 1).

Однако известное устройство расходует большое количество жидкого топлива, что. увеличивает расходы на эксплуатацию судна.

Наиболее близким известным техническим решением является устройство для заполнения трюмов инертными газами с низким содержанием кислорода и для удаления последних из трюмов, содержащее генератор газов, выполненный в виде двигателя внутреннего сгорания, камеру дожигания кислорода, охладитель газов и вентилятор, сое-.. диненные между собой трубопроводами, и трубопровод подачи инертных газов в трюмы121.

ЗО

Однако содержание кислорода в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания недостаточно для обеспечений эффективного дожигания кислорода в камере дожигания без применения дорогих катализаторов, а низкое давление выхлопных газов требует применения вентиляторов, потребляющих энергию от постороннего источника. Все эти факторы повышают расходы на эксплуатацию судна.

Цель изобретения — повышение содержания кислорода в газах, поступающих в .камеру дожигания, снижение расходов на эксплуатацию судна.

Для этого генератор газов выполнен в виде газовой турбины с воздушным компрессором, причем последний связан воэдухопроводом с трубопроводом подачи инертных газов в трюмы.

При этом с целью увеличения расхода воздуха для удаления инертных газов из трюмов, воздухопровод снабжен эжектором.

На чертеже изображена принципи-.. альная схема предложенной установки.

Устройство для заполнения трюмов судна инертными газами содержит генератор 1 газов, включающий в себя газовую турбину 2, воздушный компрес618022

;сор 3, камеру сгорания 4, топливный бак 5, топливный насос 6 и генератор 7> соединенный с валом газовой, турбины 2. Отработанные газы турбины выпускаются в атмосферу через Ъипускной трубопровод 8 с дроссельным клапаном 9.

Газовая турбина 2 связана трубопроводом 10 .с клапаном 11 с камерой дожигания 12, которая снабжена форсункой 3. Последняя соединена трубопроводом 14 с топливным насосом 15 и топливным баком 5. Камера дожигания 12 соединена трубопровод ж с охладителем газов 16, которий содержит водоотделитель 17 и распыливающее устройство, забортная вода к которому подается насосом 18. Камера дожигания 12 непосредственно соединена с трубопроводом 19 подачи инертнык газов в трюмы судка (на чертеже не показаны), на котором установлены манометр 20, связанный обратной связью 21 с дроссельным клапаном 9, и анализатор кислорода 22, воздействующий на клапан 23 возвратного трубопровода 24 топливного насоса 15 и на клапан 25 атмосферного трубопровода 26, связанного с трубопроводом подачи 19 и .его предохранительным клапаном 27. Анализатор кислорода 22 воздействует также на клапан 28 трубопровода подачи 19. Для удаления инертных газов иэ трюмов судна компрессор 3 связан воздухопроводом 29 через зжектор 30 и охладитель газов

16 с трубопроводом подачи 19.

Устройство для подачи инертных газов в трюмы судна работает следующим образом.

Газовая турбина с генератором 7 установлена на судне в качестве вспомогательного источника энергии и используется для получения инертных газов после окончания разгрузки судна н подачи их с необходимым постоянным давлением в трюмы последнего беэ помощи вентиляторов. Избыток мощности турбины при этом используется для привода мощного насоса 18 охлаждающей воды.

Во время разгрузки судна вся мощНость газовой турбины потребляется генератором 7, а ее выхлопные газы отводятся по выпускному трубопроводу 8 в атмосферу. Клапан ll при этом закрыт, и устройство подачи инертных газов не работает °

По окончании разгрузки судна клапан ll открыэается и выхлопные газы турбины поступают s камеру дожигания

12 кислорода со следующим химическим составом, % к объему:

СО2 3,25

Н20 2,32

S0g 0,0056

02 16,1 М2 77, 8

В камере дожигания 12 за счет сгорания топлива кислород практически полностью сгорает и газы со следующим составом, % к объему:

СО2 15

СО 0,1

Н2 0,1

02 около 1

К2 83,8

10 направляются в охладитель 16 где

1 также очищаются от нежелательных примесей и осушаются в водоотделителе 17, после чего подаются в трюмы судна по трубопроводу подачи 19.

Ианометр 20 замеряет давление в трубопроводе 19, а обратная связь 21, приводящая в действие дроссельный клапан 9, регулирует давление в трубопроводе подачи 19 с тем, чтобы поддержать его постоянным, например рав20 ным 1,15 кг/см.

Анализатор кислорода 22 приводит в действие клапан 23, установленный в возвратном трубопроводе 24 топливного насоса 15. Если в трубопроводе йя подачи 19 окажется большое содержание кислорода, то расход топлива через клапан 23 ограничивается, в результате чего больше топлива будет подаваться в камеру дожигания 12 че80 через топливную форсунку 13: Когда содержание кислорода в газах находится ниже установленного значения, то это указывает на то, что в камере дожигания 12 происходит не полное сгорание топлива и гази могут содержать большое количество окиси углерода. Поток через клапан 23 в связи с этим увеличится, в результате чего подача топлива в форсунку 13 уменьшится.

Анализатор кислорода 22 приводит в действие также клапаны 28 и 25.

Причем они регулируются таким образом, что газы поступают в отсеки танкера только тогда, когда содержание кис45 порода будет находиться в установленных пределах. Если содержание кислорода будет больше или меньше уста-. новленного значения, то отработанные газы по трубопроводу 26 выводят55 ся в атмосферу, причем низкое содер-. жание кислорода, как отмечалось выше, объясняется избыточным содержанием окиси углерода.

Температура выхлопных газов тур яя бины примерно равна 550 С. В камере дожигания 12 температура газов еще больше повышается, что требует большого расхода охлаждающей воды в охладителе газов 16.

Когда предлагаемое устройство используется для удаления инертного газа иэ трюмов судна с помощью воздуха, именицего соответствующее давление, то клапан 11 закрыт, а камера дожигания 12 н описанные контрольные устройства не работают. Часть воэду5 i618 ха, сжатого в компрессоре 3, направ- ляется к эжектору 30. Это снижает выходную мощность газовой турбины 2 и в этот момент генератор 7 не должен приводиться в действие. Эжектор

30 снижает давление воздуха и в то ке время втягивает дополнительное количество воздуха, примерно вдвое превышающее количество воздуха, отводимого от компрес ора 3, при этом температура воздуха на входе в охладитель газов 16 снижается примерно до 100 Ñ, а давление — до 1,28 кг/см. 10

Соответственно снижению температуры воздуха в сравнении с температурой газов снижается и мощность, потре.бляемая насосом 18 охлаждающей воды.

Выхлопные газы, отводимые иэ га- д5 вовой турбины, имеют сравнительно высокое содержание кислорода, достаточное для поддержания горения в камере дожигания беэ использования катализатора. Применение в,качестве генератора газов газовой турбины, работающей при подаче ийвртного .газа в трюмы судна иа противодавление, позволяет отказаться от использования вентиляторов, а использование отводимого от компрессора воздуха для удаления инертных газов иэ трюмов не требует применения дл@ этой цели специального устройства; Предлагаемое устройство позволяет использовать для предотвращения взрывов или тушения пожаров в трюмах судна чистый . инертный .гаэ с низким содержанием кислорода и серн, снижающий коррозию судовых конструкций. При этом работа устройства ие зависит от режима ра- 35

022 В боты силовой установки судна, а эатрати на газовую трубину снижаются Эа счет использования вв в аварийной или резервной электрогвнвраторной установке.

Формула изобрвтзния

1. Устройство для заполнения трюмов судна инертными газами с низким содержанием кислорода и для удаления последних иэ трюмов, содержащее генератор газов, камеру дожигания кислорода и охладитель газов, соединен» ные между собой трубопроводами, и трубопровод подачи инертных газов в трюмы, о т л и ч а ю щ.е в с я тем, что, с. целью повышения содержания кислорода в газах,.поступающих в камеру дыкигания, и снижения расходов на эксплуатацию судна, генератор газов выполнен в виде газовой турбины с воздушным компрессором, причем последний связан воэдухопроводом с трубопроводом подачи инертних газов в трюмы. .2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я твм, что, с целью увеличения расхода воздуха для удаления инертных газов иэ трюмов, воэдухоцровод снабжен эжектором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР 9 207757, кл. 8 63 8 .5/00, 05.01.66.

2. Авторское свидетельство СССР

М .142549, кл. В 63 Л 5/00., 12.04.61

Составитель Ю. Новак

Редактор Е. Яайч Техред.э мужик Корректор С.Гарасиняк

Заказ 4699 Тираж 561 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Иннистров СССР по делам изобретений н открытий

113035 москва «-35 Раушская наб. д. 4j5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4