一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置的制作方法

1.本发明涉及一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，属于远洋船上柴油机启停技术领域。


背景技术：

2.目前，国内外传统的柴油机起动装置都是使用压缩空气机，而当压缩空气进入储气罐时，不仅会出现回流问题，而且压缩空气中携带的油水会侵入甚至损坏管道、减压装置、柴油机的内部结构。尤其是在船用领域，在船上没有压缩空气机的情况下，远洋柴油机起动就变的更加困难，另一方面高压压缩空气既没有降压措施，对于维修时相应的防护措施，造成了巨大的安全隐患。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，该利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置解决现有应急柴油机利用压缩空气快速启停装置压缩空气回流，含油水压缩空气侵蚀损坏管路、减压装置、柴油机内部结构，不能多次间歇式起动应急柴油机，不能降压稳压，不能更换维修，没有备用管路等系列问题。
4.本发明通过以下技术方案得以实现。
5.本发明提供的一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，包括主管路和与主管路并联连接的维修管路、备用管路；所述主管路包括依次连接的岸端压缩空气机、高压油气分期器、高压储气罐、高压减压装置、高压空气蓄能器和柴油机；所述维修管路包括依次连接的维修管道、第八高压开关阀和第六高压开关阀，维修管道连接在高压减压装置与高压空气蓄能器之间的道路，第六高压开关阀与高压储气罐连接；所述备用管路包括依次连接的备用管道、第九高压开关阀、第三高压压力表、第二高压质量流量计、第三高压单向阀和备用柴油机，备用管道连接在高压空气蓄能器和柴油机之间。
6.所述岸端压缩空气机与高压油气分期器之间设有第一高压开关阀。
7.所述高压油气分期器与高压储气罐之间设有第一高压单向阀和第二高压开关阀。
8.所述高压储气罐的一端设有安全阀，另一端设有第七高压开关阀，第七高压开关阀与第六高压开关阀连接。
9.所述高压储气罐的一侧通过第三高压开关阀连接有第一高压压力表。
10.所述高压储气罐与高压减压装置之间设有第四高压开关阀。
11.所述高压空气蓄能器与柴油机之间依次设有第五高压开关阀、第二高压压力表、第一高压质量流量计和第二高压单向阀，备用管道位于高压空气蓄能器与第五高压开关阀之间。
12.本发明的有益效果在于：通过高压储气罐进行储气，又通过高压降压装置进行降压和高压空气蓄能器稳压，从而实现船用柴油机的多次间歇式启停；增加高压油气分离装
置对油气进行了分离，防止了油水浸入带来的管道、减压装置、柴油机等的损坏，并且在一些重要位置装有高压单向阀和高压开关阀，避免了回流的发生，同时也方便管路的维修与更换和泄压下一次起动前管路留存的压缩空气，避免柴油机起动时带来的危险；可以在没有压缩空气机持续供气的情况下，通过储存足量压缩空气，并能够把高压压缩空气进行降压后，多次间歇式起动柴油机进行应急发电。
附图说明
13.图1是本发明的连接结构示意图；
14.图中：1-岸端压缩空气机，2-第一高压开关阀，3-高压油气分期器，4-第一高压单向阀，5-第二高压开关阀，6-高压储气罐，7-安全阀，8-第一高压压力表，9-第三高压开关阀，10-第四高压开关阀，11-高压减压装置，12-高压空气蓄能器，13-第五高压开关阀，14-第二高压压力表，15-第一高压质量流量计，16-第二高压单向阀，17-柴油机，18-第六高压开关阀，19-第七高压开关阀，20-第八高压开关阀，21-第九高压开关阀，22-第三高压压力表，23-第二高压质量流量计，24-第三高压单向阀，25-备用柴油机，26-备用管道，27-维修管道。
具体实施方式
15.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
16.如图1所示的一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，包括主管路和与主管路并联连接的维修管路、备用管路；所述主管路包括依次连接的岸端压缩空气机1、高压油气分期器3、高压储气罐6、高压减压装置11、高压空气蓄能器12和柴油机17；所述维修管路包括依次连接的维修管道27、第八高压开关阀20和第六高压开关阀18，维修管道27连接在高压减压装置11与高压空气蓄能器12之间的道路，第六高压开关阀18与高压储气罐6连接；所述备用管路包括依次连接的备用管道26、第九高压开关阀21、第三高压压力表22、第二高压质量流量计23、第三高压单向阀24和备用柴油机25，备用管道26连接在高压空气蓄能器12和柴油机17之间。
17.所述岸端压缩空气机1与高压油气分期器3之间设有第一高压开关阀2。
18.所述高压油气分期器3与高压储气罐6之间设有第一高压单向阀4和第二高压开关阀5。
19.所述高压储气罐6的一端设有安全阀7，另一端设有第七高压开关阀19，第七高压开关阀19与第六高压开关阀18连接。
20.所述高压储气罐6的一侧通过第三高压开关阀9连接有第一高压压力表8。
21.所述高压储气罐6与高压减压装置11之间设有第四高压开关阀10。
22.所述高压空气蓄能器12与柴油机17之间依次设有第五高压开关阀13、第二高压压力表14、第一高压质量流量计15和第二高压单向阀16，备用管道26位于高压空气蓄能器12与第五高压开关阀13之间。
23.进一步的，高压油气分离器3通过利用旋转叶片吸附式分离与滤网分离油水组合。
24.具体的，高压油气分离装置3主要作用是分离压缩空气中的油水；第一高压单向阀4的主要作用是防止压缩空气回流；第二高压开关阀5和第四高压开关阀10主要作用是阻断
高压储气罐6的高压气体进出；高压储气罐6主要是储存能够多次间歇式起动柴油机17的高压压缩空气；安全阀7主要作用是避免高压储气罐6温度升高而造成安全问题；第三高压开关阀9主要作用是避免高压压缩空气直接冲击第一高压压力表8；第一高压压力表8主要作用是测量高压储气罐6的压力值；高压减压装置11主要作用是将20mpa压力降至所需的压力值，避免因压力过高而损坏柴油机17；高压空气蓄能器12主要作用是平衡管路上压力波动，避免因压力波动而造成管路振动或不能起动柴油机17；第五高压开关阀13和第九高压开关阀21主要作用是保证压缩空气输入至柴油机17和备用柴油机25前，高压蓄能器12将管路中压缩空气稳定后再打开，同时主管路工作时，关闭第九高压开关阀21，主管路失效时，打开第九高压开关阀21；第二高压压力表14和第三高压压力表22主要作用是检测管道压力值；第一高压质量流量计15和第二高压质量流量计23主要作用是检测管道每秒所需的空气流量；第二高压单向阀16和第三高压单向阀24主要作用是防止柴油机起动后压缩空气回流；第七高压开关阀19主要作用是排除高压储气罐6中的污水；第八高压开关阀20主要为组件维修或更换时使用，可以管路泄压；第六高压减压装置18使得高压储气罐6和维修管道27排除的压缩气体逐级稳步泄压，避免了因压力高造成的排污管路的振动异响和增加了高压减压装置11的使用寿命。
25.本发明的工作过程为：
26.空气经过岸端压缩空气机1、第一高压开关阀2、高压油气分离装置3、第一高压单向阀4、第二高压开关阀5之后进入高压储气罐6，高压储气罐6中的高压压缩空气通过第四高压开关阀10进入高压减压装置11，高压减压装置11将压力为20mpa的压缩空气降至一定压力，最后通过高压空气蓄能器12、第五高压开关阀13、第二高压压力表14、第一高压质量流量计15、第二高压单向阀16进入柴油机17，此时柴油机17端口处配备的电磁阀打开，高压压缩空气进入柴油机17，在高压压缩空气的作用下，使得驱动轴与柴油机17飞轮相啮合，进而打开轴向起动阀，从而完成柴油机17的起动，此时电磁阀关闭，高压压缩空气停止进入，从而完成一次启停。
27.当起动柴油机17时打开第四高压开关阀10，高压压缩空气进入高压减压装置11，将储气罐出来的高压空气进行降压至柴油机17起动接受值，降压后接入高压空气蓄能器12保证压力平稳输出至柴油机17端，经过一定时间起动柴油机17，为方便高压空气蓄能器12后面的管路维修更换和泄压装置下一次起动时管路中所留存的压缩空气，避免柴油机17起动时带来的危险；
28.在高压减压装置11与高压空气蓄能器12之间安装第八高压开关阀20进行泄压排气，为保证进入柴油机17压力和气量足够，以及防止压缩空气回流，在高压空气蓄能器12后端接入第五高压开关阀13、第二高压压力表14、第一高压质量流量计15、第二高压单向阀16进行检测和止回，当主管路失效，启用备用管路保证本装置正常起动备用柴油机25。
29.综上所述，本发明能够过滤压缩空气中的油水，在没有压缩空气机的情况下，远洋时，有足够气量的高压压缩空气能够多次间歇式起动柴油机；更换组件或维修时或下一次起动时可以泄压，避免造成设备及人员安全影响，且拥有备用管路保证柴油机正常起动；将储气罐中流出的高压压缩空气进行降压至柴油机安全压力值，避免高压造成柴油机内部损坏或人员安全；高压减压装置降压以后，高压空气蓄能器保证流入柴油机的高压压缩空气压力稳定，避免因压力波动造成起动柴油机失效；能够过滤压缩空气中的油水，能够完成柴
油机多次启停，管路具有防振效果，安全可靠，运行稳定。

技术特征：
1.一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，包括主管路和与主管路并联连接的维修管路、备用管路，其特征在于：所述主管路包括依次连接的岸端压缩空气机(1)、高压油气分期器(3)、高压储气罐(6)、高压减压装置(11)、高压空气蓄能器(12)和柴油机(17)；所述维修管路包括依次连接的维修管道(27)、第八高压开关阀(20)和第六高压开关阀(18)，维修管道(27)连接在高压减压装置(11)与高压空气蓄能器(12)之间的道路，第六高压开关阀(18)与高压储气罐(6)连接；所述备用管路包括依次连接的备用管道(26)、第九高压开关阀(21)、第三高压压力表(22)、第二高压质量流量计(23)、第三高压单向阀(24)和备用柴油机(25)，备用管道(26)连接在高压空气蓄能器(12)和柴油机(17)之间。2.如权利要求1所述的利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，其特征在于：所述岸端压缩空气机(1)与高压油气分期器(3)之间设有第一高压开关阀(2)。3.如权利要求1所述的利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，其特征在于：所述高压油气分期器(3)与高压储气罐(6)之间设有第一高压单向阀(4)和第二高压开关阀(5)。4.如权利要求1所述的利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，其特征在于：所述高压储气罐(6)的一端设有安全阀(7)，另一端设有第七高压开关阀(19)，第七高压开关阀(19)与第六高压开关阀(18)连接。5.如权利要求1所述的利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，其特征在于：所述高压储气罐(6)的一侧通过第三高压开关阀(9)连接有第一高压压力表(8)。6.如权利要求1所述的利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，其特征在于：所述高压储气罐(6)与高压减压装置(11)之间设有第四高压开关阀(10)。7.如权利要求1所述的利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，其特征在于：所述高压空气蓄能器(12)与柴油机(17)之间依次设有第五高压开关阀(13)、第二高压压力表(14)、第一高压质量流量计(15)和第二高压单向阀(16)，备用管道(26)位于高压空气蓄能器(12)与第五高压开关阀(13)之间。

技术总结
本发明提供了一种利用高压压缩空气起动应急柴油机的快速启停装置，包括主管路和与主管路并联连接的维修管路、备用管路；所述主管路包括依次连接的岸端压缩空气机、高压油气分期器、高压储气罐、高压减压装置、高压空气蓄能器和柴油机；所述维修管路包括依次连接的维修管道、第八高压开关阀和第六高压开关阀，维修管道连接在高压减压装置与高压空气蓄能器之间的道路，第六高压开关阀与高压储气罐连接。本发明增加高压油气分离装置对油气进行了分离，防止了油水浸入带来的管道、减压装置、柴油机等的损坏，并且在一些重要位置装有高压单向阀和高压开关阀，避免了回流的发生。避免了回流的发生。避免了回流的发生。


技术研发人员：李川 刘宇 雍胜杰 邓荣
受保护的技术使用者：贵州航天天马机电科技有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/6/27