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一种大功率柴油机燃油预处理系统发明专利

更新时间:2024-05-15
一种大功率柴油机燃油预处理系统发明专利 专利申请类型:发明专利;
源自:上海高价值专利检索信息库;

专利名称:一种大功率柴油机燃油预处理系统

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202111579508.8

专利申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七一一研究所
权利人地址:上海市闵行区华宁路3111号

专利发明(设计)人:刘广才,郭立君,浦卫华,李晓声,刘洋,王昌庆,赵伟

专利摘要:本发明公开了一种大功率柴油机燃油预处理系统,包括第一油箱、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、清洁度监测装置、第一控制阀、第二油箱和控制装置。第一过滤器的进口连接至第一油箱的出口;第二过滤器的进口和出口分别连接至第一过滤器的出口和第三过滤器的进口,且第二过滤器为自动反冲洗过滤器;清洁度监测装置设置在第三过滤器的出口处;第二油箱和第一控制阀并联设置在清洁度监测装置的下游,且分别连接至柴油机和第一油箱;控制装置与清洁度监测装置、第一控制阀和第二过滤器电连接,并配置为根据清洁度监测装置的监测结果控制第一控制阀的开度,以及第二过滤器的自动反冲洗。根据本发明的燃油预处理系统,能够有效保证燃油的清洁度。

主权利要求:
1.一种大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,包括:
第一油箱,所述第一油箱用于存储待处理燃油;
第一过滤器,所述第一过滤器的进口连接至所述第一油箱的出口;
第二过滤器,所述第二过滤器的进口连接至所述第一过滤器的出口,且所述第二过滤器为自动反冲洗过滤器;
第三过滤器,所述第三过滤器的进口连接至所述第二过滤器的出口;
清洁度监测装置,所述清洁度监测装置设置在所述第三过滤器的出口处,用于监测燃油的清洁度;
第一控制阀;
第二油箱,所述第二油箱和所述第一控制阀并联设置在所述清洁度监测装置的下游,所述第二油箱用于连接至所述柴油机,所述第一控制阀连接至所述第一油箱;
控制装置,所述控制装置与所述清洁度监测装置、所述第一控制阀和所述第二过滤器电连接,并配置为根据所述清洁度监测装置的监测结果控制所述第一控制阀的开度,以及所述第二过滤器的自动反冲洗,第二控制阀,所述第二控制阀连接在所述第一油箱和所述第二油箱之间,并与所述控制装置电连接,所述控制装置配置为根据所述第二油箱的液位控制所述第二控制阀的开度,当所述第二油箱内的燃油液位高于预设液位时,所述控制装置控制所述第二控制阀打开,以使得所述第二油箱内的部分燃油经所述第二控制阀流入所述第一油箱,以及第三控制阀,所述第三控制阀设置在所述第二油箱的上游并且与所述控制装置电连接,在所述清洁度监测装置监测的经所述第三过滤器过滤的燃油的清洁度不符合预定要求时,所述控制装置在控制所述第一控制阀打开时能够控制所述第三控制阀关闭。
2.根据权利要求1所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,所述第二过滤器包括反冲洗腔体和并联设置的滤器腔体,所述并联设置的所述滤器腔体中的一个用于过滤燃油,所述控制装置配置为在所述清洁度监测装置的监测结果不符合预定要求时,控制所述反冲洗腔体与所述并联设置的所述滤器腔体中的所述一个连通以进行反冲洗,并控制所述并联设置的所述滤器腔体中的另一个与所述第一过滤器连通,以过滤燃油。
3.根据权利要求1所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,包括并联设置的所述第三过滤器,所述并联设置的所述第三过滤器中的一个与所述第二过滤器连通以过滤燃油,所述控制装置与所述并联设置的所述第三过滤器电连接,并配置为在所述清洁度监测装置的监测结果不符合预定要求时,控制所述并联设置的所述第三过滤器中的另一个与所述第二过滤器连通以过滤燃油。
4.根据权利要求1所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,包括并联设置的所述第一过滤器,所述并联设置的所述第一过滤器中的一个与所述第一油箱连通以过滤燃油,所述控制装置与所述并联设置的所述第一过滤器电连接,并配置为在所述清洁度监测装置的监测结果不符合预定要求时,控制所述并联设置的所述第一过滤器中的另一个与所述第一油箱连通以过滤燃油。
5.根据权利要求1‑4中任一项所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,还包括燃油泵和压力传感器,所述燃油泵设置在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间,所述压力传感器设置在所述清洁度监测装置的下游,用于测量燃油的压力,所述控制装置与所述燃油泵和所述压力传感器电连接,并配置为根据所述压力传感器的测量结果调节所述燃油泵的工作压力。
6.根据权利要求1‑4中任一项所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,还包括恒温器和温度传感器,所述恒温器设置在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间,所述温度传感器设置在所述清洁度监测装置之后,用于测量燃油的温度,所述控制装置与所述恒温器和所述温度传感器电连接,并配置为根据所述温度传感器的测量结果控制所述恒温器的工作。
7.根据权利要求1所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,还包括第一压差发讯器,所述第一压差发讯器连接在所述第一过滤器的两端,并与所述控制装置电连接;
并且/或者,
还包括第三压差发讯器,所述第三压差发讯器连接在所述第三过滤器的两端,并与所述控制装置电连接。
8.根据权利要求2所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,还包括第二压差发讯器,所述第二压差发讯器连接在所述滤器腔体的两端,并与所述控制装置电连接。
9.根据权利要求1所述的大功率柴油机燃油预处理系统,其特征在于,所述第三过滤器为油水分离器,在所述油水分离器的下部设置有水位监测器,在所述油水分离器的底部设置有排水阀,所述控制装置与所述水位监测器和所述排水阀电连接,并配置为根据所述水位监测器的监测结果控制所述排水阀的开度。 说明书 : 一种大功率柴油机燃油预处理系统技术领域[0001] 本发明涉及燃油处理技术领域,特别涉及一种大功率柴油机燃油预处理系统。背景技术[0002] 船用柴油机燃油在使用前一般先经过燃油预处理模块进行预处理,进行杂质过滤后,再经过柴油机的机带燃油滤器进行过滤,以保证进入柴油机的燃油喷射系统的燃油的清洁度。随着船用柴油机功率的提高,燃油喷射系统的燃油喷射压力也逐步提高,对燃油的清洁度水平以及含水量提出了更严苛的要求。[0003] 目前的柴油机燃油系统的燃油预处理模块处理的燃油难以满足大功率柴油机对燃油预处理清洁度以及含水量的要求,容易缩短机带燃油滤器的使用寿命,且容易导致柴油机的高压油泵、喷油器等零部件内精密配合偶件的异常磨损、卡滞等,进而影响柴油机的可靠性。[0004] 为此,本发明提供了一种大功率柴油机燃油预处理系统,以至少部分地解决上述问题。发明内容[0005] 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。[0006] 为了至少部分地解决上述问题,本发明提供了一种大功率柴油机燃油预处理系统,包括:[0007] 第一油箱,所述第一油箱用于存储待处理燃油;[0008] 第一过滤器,所述第一过滤器的进口连接至所述第一油箱的出口;[0009] 第二过滤器,所述第二过滤器的进口连接至所述第一过滤器的出口,且所述第二过滤器为自动反冲洗过滤器;[0010] 第三过滤器,所述第三过滤器的进口连接至所述第二过滤器的出口;[0011] 清洁度监测装置,所述清洁度监测装置设置在所述第三过滤器的出口处,用于监测燃油的清洁度;[0012] 第一控制阀;[0013] 第二油箱,所述第二油箱和所述第一控制阀并联设置在所述清洁度监测装置的下游,所述第二油箱用于连接至所述柴油机,所述第一控制阀连接至所述第一油箱;[0014] 控制装置,所述控制装置与所述清洁度监测装置、所述第一控制阀和所述第二过滤器电连接,并配置为根据所述清洁度监测装置的监测结果控制所述第一控制阀的开度,以及所述第二过滤器的自动反冲洗。[0015] 根据本发明的大功率柴油机燃油预处理系统,第一油箱中的待处理燃油依次经过第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器的过滤后,经由清洁度监测装置监测清洁度,使得控制装置能够根据监测的清洁度控制设置在清洁度监测装置下游的与第一油箱连接的第一控制阀的开度,使得清洁度符合预定要求的燃油能够进入第二油箱以供柴油机使用,使得清洁度不符合预定要求的燃油经第一控制阀返回第一油箱以重新进行过滤处理,保证进入柴油机的机带燃油滤器的燃油的清洁度,进而保证进入柴油机的燃油系统的燃油清洁度,保证柴油机的安全可靠运行,并有效减轻机带燃油滤器的负荷,延长机带燃油滤器的使用寿命;将第二过滤器设置为自动反冲洗过滤器,使得控制装置能够根据监测的清洁度控制第二过滤器的自动反冲洗,以有效保证第二过滤器的过滤效果,进而保证燃油的清洁度。[0016] 可选地,所述第二过滤器包括反冲洗腔体和并联设置的滤器腔体,所述并联设置的所述滤器腔体中的一个用于过滤燃油,所述控制装置配置为在所述清洁度监测装置的监测结果不符合预定要求时,控制所述反冲洗腔体与所述并联设置的所述滤器腔体中的所述一个连通以进行反冲洗,并控制所述并联设置的所述滤器腔体中的另一个与所述第一过滤器连通,以过滤燃油。[0017] 可选地,包括并联设置的所述第三过滤器,所述并联设置的所述第三过滤器中的一个与所述第二过滤器连通以过滤燃油,所述控制装置与所述并联设置的所述第三过滤器电连接,并配置为在所述清洁度监测装置的监测结果不符合预定要求时,控制所述并联设置的所述第三过滤器中的另一个与所述第二过滤器连通以过滤燃油。[0018] 可选地,包括并联设置的所述第一过滤器,所述并联设置的所述第一过滤器中的一个与所述第一油箱连通以过滤燃油,所述控制装置与所述并联设置的所述第一过滤器电连接,并配置为在所述清洁度监测装置的监测结果不符合预定要求时,控制所述并联设置的所述第一过滤器中的另一个与所述第一油箱连通以过滤燃油。[0019] 可选地,还包括燃油泵和压力传感器,所述燃油泵设置在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间,所述压力传感器设置在所述清洁度监测装置的下游,用于测量燃油的压力,所述控制装置与所述燃油泵和所述压力传感器电连接,并配置为根据所述压力传感器的测量结果调节所述燃油泵的工作压力。[0020] 可选地,还包括恒温器和温度传感器,所述恒温器设置在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间,所述温度传感器设置在所述清洁度监测装置之后,用于测量燃油的温度,所述控制装置与所述恒温器和所述温度传感器电连接,并配置为根据所述温度传感器的测量结果控制所述恒温器的工作。[0021] 可选地,还包括第一压差发讯器,所述第一压差发讯器连接在所述第一过滤器的两端,并与所述控制装置电连接;[0022] 并且/或者,[0023] 还包括第三压差发讯器,所述第三压差发讯器连接在所述第三过滤器的两端,并与所述控制装置电连接。[0024] 可选地,还包括第二压差发讯器,所述第二压差发讯器连接在所述滤器腔体的两端,并与所述控制装置电连接。[0025] 可选地,所述第三过滤器为油水分离器,在所述油水分离器的下部设置有水位监测器,在所述油水分离器的底部设置有排水阀,所述控制装置与所述水位监测器和所述排水阀电连接,并配置为根据所述水位监测器的监测结果控制所述排水阀的开度。[0026] 可选地,还包括第二控制阀,所述第二控制阀连接在所述第一油箱和所述第二油箱之间,并与所述控制装置电连接,所述控制装置配置为根据所述第二油箱的液位控制所述第二控制阀的开度。附图说明[0027] 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,用来解释本发明的原理。[0028] 附图中:[0029] 图1为根据本发明的一个优选实施方式的大功率柴油机燃油预处理系统的结构示意图;以及[0030] 图2为根据本发明的一个优选实施方式的大功率柴油机燃油预处理系统的第二过滤器的结构示意图。[0031] 附图标记说明:[0032] 100:大功率柴油机燃油预处理系统110:第一油箱[0033] 111:第一排气阀112:第一排污阀[0034] 120:第一过滤器121:第一阀门[0035] 122:第二阀门130:第二过滤器[0036] 131:反冲洗腔体132a:第一滤器腔体[0037] 132b:第二滤器腔体133:第三阀门[0038] 134:第四阀门135:第五阀门[0039] 136:第六阀门137:第七阀门[0040] 140:第三过滤器141:水位监测器[0041] 142:排水阀143:第二排气阀[0042] 144:第八阀门145:第九阀门[0043] 150:清洁度监测装置161:第一控制阀[0044] 162:燃油泵163:温度传感器[0045] 164:恒温器165:压力传感器[0046] 166:第一压差发讯器167:第三压差发讯器[0047] 168:第二压差发讯器171:第二油箱[0048] 172:污油箱173:第三排气阀[0049] 174:第二排污阀175:第三控制阀[0050] 176:第二控制阀177:第四控制阀[0051] 178:第五控制阀180:控制装置[0052] 190:流量计具体实施方式[0053] 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。[0054] 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。本发明的较佳实施方式详细描述如下,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方式。[0055] 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方式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。[0056] 本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。[0057] 以下,将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明,这些附图示出了本发明的代表实施方式,并不是限定本发明。[0058] 参考图1,根据本发明的一个优选实施方式的大功率柴油机燃油预处理系统100包括第一油箱110、第一过滤器120、第二过滤器130、第三过滤器140、清洁度监测装置150、第一控制阀161、第二油箱171和控制装置180。需要说明的是,本申请中所说的大功率柴油机一般指单缸功率为200KW以上的柴油机。[0059] 第一油箱110用于存储待处理的燃油。第一油箱110的大小可以根据船舱的布置空间确定。在第一油箱110的顶部设置有第一排气阀111。第一排气阀111打开时,第一油箱110能够与外界连通,以排出第一油箱110内的空气,保证第一油箱110内的压力稳定。[0060] 第一油箱110可以对其内存储的待处理燃油中的水分和杂质起到一定的沉淀过滤作用,因此在第一油箱110的底部设置有第一排污阀112。第一排污阀112打开时,能够将沉淀的杂质排出第一油箱110。[0061] 第一过滤器120设置在第一油箱110的下游。需要说明的是,本申请中所说的下游是以燃油的流动方向为参考的。第一过滤器120的进口连接至第一油箱110的出口,以使得第一油箱110中的待处理的燃油能够进入第一过滤器120进行过滤。[0062] 第一过滤器120可以设置为100目过滤器,以过滤燃油中尺寸较大的颗粒物,如过滤直径大于150um的杂质颗粒,以保证设置在第一过滤器120的下游的其它设备的安全运行,进而保证大功率柴油机燃油预处理系统100的安全运行。[0063] 为了有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的稳定有效运行,大功率柴油机燃油预处理系统100优选地包括并联设置的第一过滤器120,如在图1所示实施例中,并联设置有两个第一过滤器120。[0064] 并联设置的第一过滤器120中的一个与第一油箱110连通,以过滤从第一油箱110中流至第一过滤器120的燃油。也就是大功率柴油机燃油预处理系统100在运行的过程中,如图1中所示的并联设置的两个第一过滤器120中的一个与第一油箱110连通,以过滤流经其的燃油。[0065] 当与第一油箱110连通的第一过滤器120的使用时间达到更换周期时,并联设置的第一过滤器120中的另一个能够与第一油箱110连通,以过滤燃油。此时操作人员可以对达到更换周期的第一过滤器120进行更换作业。[0066] 为了便于并联设置的第一过滤器120之间的切换,可以在并联设置的第一过滤器120的进口的上游设置第一阀门121,第一阀门121可以为三通阀,在并联设置的第一过滤器120的出口的下游设置第二阀门122,第二阀门122可以为三通阀,通过切换第一阀门121和第二阀门122的出口,可以方便地切换第一过滤器120。[0067] 为了实现并联设置的第一过滤器120之间的自动切换,有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的连续稳定运行,第一阀门121、第二阀门122和并联设置的第一过滤器120优选地与控制装置180电连接,控制装置180能够根据第一过滤器120的使用时间,切换第一阀门121和第二阀门122的出口,以自动切换第一过滤器120。[0068] 优选地在并联设置的第一过滤器120的两端连接第一压差发讯器166,且第一压差发讯器166优选地与控制装置180电连接。第一压差发讯器166能够测量正在使用的第一过滤器120的两端的压差,并能够将所测量的压差值与预设压差值进行比较,以判断正在使用的第一过滤器120是否发生堵塞,即判断正在使用的第一过滤器120是否发生故障或使用时间是否达到更换周期,且在测量的压差值达到预设压差值时发出表示正在使用的第一过滤器120出现堵塞的信号。控制装置180能够根据该信号控制并联设置的第一过滤器120中未使用的另一个第一过滤器120与第一油箱110连通,以继续过滤燃油。[0069] 此外,控制装置180也能够与下文中即将提到的用于监测燃油清洁度的清洁度监测装置150电连接,并能够根据清洁度监测装置150的监测结果自动切换并联设置的第一过滤器120。[0070] 具体的,当清洁度监测装置150监测的燃油的清洁度不符合预定要求时,如不符合燃油清洁度相关标准ISO4406‑1999_14/12/10的要求时,说明正在使用的第一过滤器120可能出现故障,或使用时间已到达更换周期,控制装置180能够控制并联设置的第一过滤器120中的另一个与第一油箱110连通,也就是控制并联设置的第一过滤器120中未使用的第一过滤器120与第一油箱110连通,以继续过滤燃油。具体的切换可以通过控制装置180切换第一阀门121和第二阀门122的出口实现。[0071] 也就是说,控制装置180能够根据第一压差发讯器166发出的信号和/或清洁度监测装置150的监测的燃油清洁度不符合预定要求的结果自动切换并联设置的第一过滤器120与第一油箱110连通,以过滤燃油,有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的稳定连续运行。[0072] 第二过滤器130的进口连接至第一过滤器120的出口,以使得第一过滤器120流出的燃油能够进入第二过滤器130进一步过滤。第二过滤器130的过滤精度高于第一过滤器120,具体的过滤精度可以为1um,以对燃油中较小的颗粒物等各类异常杂质进行过滤,保证过滤后的燃油清洁度符合预定要求。[0073] 第二过滤器130优选地构造为自动反冲洗过滤器,且第二过滤器130优选地与控制装置180电连接,使得控制装置180能够根据清洁度监测装置150的监测结果控制第二过滤器130的自动反冲洗。[0074] 具体的请参考图2,第二过滤器130可以包括反冲洗腔体131和并联设置的滤器腔体。在图2所示实施例中,并联设置有两个滤器腔体,即第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b。[0075] 并联设置的滤器腔体中的一个用于过滤燃油。也就是大功率柴油机燃油预处理系统100在运行的过程中,如图2中所示的并联设置的第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b中的一个与正在使用的第一过滤器120连通,以过滤流经其的燃油。[0076] 当清洁度监测装置150监测的燃油的清洁度不符合预定要求时,如不符合燃油清洁度相关标准ISO4406‑1999_14/12/10的要求时,说明正在使用的第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b可能出现故障,或使用时间已到达冲洗周期,控制装置180能够控制反冲洗腔体131与并联设置的滤器腔体中的一个连通以进行反冲洗,也就是控制正在使用的第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b与反冲洗腔体131连通进行反冲洗,并控制并联设置的滤器腔体中的另一个与第一过滤器120连通,也就是控制第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b中未使用的另一个与第一过滤器120连通,以继续过滤燃油,有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的稳定连续运行。[0077] 为了便于并联设置的第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b之间的自动切换,可以在并联设置的第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b的进口的上游设置第三阀门133,第三阀门133可以为三通阀,且与控制装置180电连接,在并联设置的第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b的出口的下游设置第四阀门134,第四阀门134可以为三通阀,且与控制装置180电连接,通过控制装置180切换第三阀门133和第四阀门134的出口,可以方便地自动切换第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b。[0078] 为了便于反冲洗腔体131与第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b连通以进行反冲洗,在反冲洗腔体131的上游设置有第五阀门135,在反冲洗腔体131的内部设置有第六阀门136和第七阀门137,第六阀门136和第七阀门137可以为三通阀,且第五阀门135、第六阀门136和第七阀门137均与控制装置180电连接,通过控制装置180控制第五阀门135的开度,以及切换第六阀门136和第七阀门137的出口,可以方便地连通反冲洗腔体131与第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b以进行反冲洗。[0079] 反冲洗腔体131优选地与第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b并联设置,并位于第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b之间,以有效缩短反冲洗的路径。[0080] 以下将以第一滤器腔体132a为正在使用的滤器腔体为例详细说明第二过滤器130的自动反冲洗过程。[0081] 具体的,在大功率柴油机燃油预处理系统100运行的过程中,从正在使用的第一过滤器120的出口流出的燃油按照图2中ABCDG所示的流动路径经第一滤器腔体132a过滤后流出第二过滤器130。[0082] 当清洁度监测装置150监测的燃油的清洁度不符合预定要求时,控制装置180切换第三阀门133和第四阀门134的出口,使得从正在使用的第一过滤器120的出口流出的燃油按照图2中ABEFG所示的流动路径经第二滤器腔体132b过滤后流出第二过滤器130。[0083] 同时,控制装置180控制第五阀门135打开,并切换第六阀门136和第七阀门137的出口,使得从正在使用的第一过滤器120的出口流出的一部分燃油按照图2中AHILMN所示的流动路径流经第一滤器腔体132a以对第一滤器腔体132a进行反冲洗。[0084] 当第二滤器腔体132b达到反冲洗周期需要进行反冲洗时,控制装置180重新切换第三阀门133和第四阀门134的出口,使得从正在使用的第一过滤器120的出口流出的燃油按照图2中ABCDG所示的流动路径经第一滤器腔体132a过滤后流出第二过滤器130。[0085] 同时,控制装置180控制第五阀门135打开,并切换第六阀门136和第七阀门137的出口,使得从正在使用的第一过滤器120的出口流出的一部分燃油按照图2中AHIJKN所示的流动路径流经第二滤器腔体132b以对第二滤器腔体132b进行反冲洗。[0086] 反冲洗的燃油的压力可以通过下文中即将提到的燃油泵162进行调节。具体的反冲洗燃油压力以及反冲洗时间可以根据需要设定。反冲洗后的污油可以从反冲洗腔体131流入到污油箱172。[0087] 需要说明的是,图2只是示意性的说明了反冲洗的原理,反冲洗时燃油在第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b中的具体流动方向,与反冲洗腔体131和第一滤器腔体132a、第二滤器腔体132b的连通方式以及内部流道设计相关,可以根据实际需要设置。[0088] 优选地在滤器腔体的两端连接第二压差发讯器168,且第二压差发讯器168优选地与控制装置180电连接。第二压差发讯器168能够测量正在使用的第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b的两端的压差,并能够将所测量的压差值与预设压差值进行比较,以判断正在使用的第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b是否发生堵塞,即判断正在使用的第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b是否发生故障或使用时间是否达到反冲洗周期,且在测量的压差值达到预设压差值时发出表示正在使用的第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b出现堵塞的信号。控制装置180能够根据该信号控制第一滤器腔体132a和第二滤器腔体132b中未使用的另一个与第一过滤器120连通,以继续过滤燃油。[0089] 此外,第二压差发讯器168测量的压差值也可以用来判断第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b的反冲洗进程,并能够在第一滤器腔体132a或第二滤器腔体132b反冲洗结束时发出表示反冲洗结束的信号。[0090] 第三过滤器140的进口连接至第二过滤器130的出口,以使得第二过滤器130流出的燃油能够进入第三过滤器140进一步过滤。[0091] 第三过滤器140可以为油水分离器,以在过滤燃油中杂质的同时分离燃油中的水分,避免水分随燃油进入柴油机燃油系统而对柴油机的高压油泵、喷油器等的精密件造成腐蚀和损伤。[0092] 在油水分离器的底部优选地设置有排水阀142,通过排水阀142能够排出油水分离器内的积水。[0093] 为了能够及时自动地排出油水分离器中的积水,在油水分离器的下部优选地设置有水位监测器141,且水位监测器141和排水阀142均与控制装置180电连接,控制装置180能够根据水位监测器141的监测结果控制排水阀142的开度。如水位监测器141监测的油水分离器内的水位达到预设水位时,控制装置180控制排水阀142打开,以排出积水;水位监测器141监测的油水分离器内的水位未达到预设水位时,控制装置180控制排水阀142关闭。[0094] 在第三过滤器140的顶部优选地设置有第二排气阀143。第二排气阀143打开时,第三过滤器140能够与外界连通,以排出第三过滤器140内的空气,保证第三过滤器140内的压力稳定。[0095] 第二排气阀143优选地与控制装置180电连接,使得控制装置180能够定期或者根据第三过滤器140内空气的量自动地控制第二排气阀143打开或关闭,以自动排气,减少操作人员手动放气的工作量以及手动放气可能带来的风险,且能够有效避免大功率柴油机燃油预处理系统100排查故障、维修或停机一段时间重启时,出现操作人员忘记手动排气而导致系统零件受损甚至系统启动失败的情况。[0096] 同样地,为了有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的稳定有效运行,大功率柴油机燃油预处理系统100优选地包括并联设置的第三过滤器140,如在图1所示实施例中,并联设置有两个第三过滤器140。[0097] 并联设置的第三过滤器140中的一个与第二过滤器130连通以过滤燃油。也就是大功率柴油机燃油预处理系统100在运行的过程中,如图1中所示的并联设置的两个第三过滤器140中的一个与第二过滤器130连通,以过滤流经其的燃油。[0098] 当与第二过滤器130连通的第三过滤器140的使用时间达到更换周期时,并联设置的第三过滤器140中的另一个能够与第二过滤器130连通,以过滤燃油。此时操作人员可以对达到更换周期的第三过滤器140进行更换作业。[0099] 为了便于并联设置的第三过滤器140之间的切换,可以在并联设置的第三过滤器140的进口的上游设置第八阀门144,第八阀门144可以为三通阀,在并联设置的第三过滤器140的出口的下游设置第九阀门145,第九阀门145可以为三通阀,通过切换第八阀门144和第九阀门145的出口,可以方便地切换第三过滤器140。[0100] 为了实现并联设置的第三过滤器140之间的自动切换,有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的连续稳定运行,第八阀门144、第九阀门145和并联设置的第三过滤器140优选地与控制装置180电连接,控制装置180能够根据第三过滤器140的使用时间,切换第八阀门144和第九阀门145的出口,以自动切换第三过滤器140。[0101] 优选地在并联设置的第三过滤器140的两端连接第三压差发讯器167,且第三压差发讯器167优选地与控制装置180电连接。第三压差发讯器167能够测量正在使用的第三过滤器140的两端的压差,并能够将所测量的压差值与预设压差值进行比较,以判断正在使用的第三过滤器140是否发生堵塞,即判断正在使用的第三过滤器140是否发生故障或使用时间是否达到更换周期,且在测量的压差值达到预设压差值时发出表示正在使用的第三过滤器140出现堵塞的信号。控制装置180能够根据该信号控制并联设置的第三过滤器140中未使用的另一个第三过滤器140与第二过滤器130连通,以继续过滤燃油。[0102] 此外,控制装置180也能够与下文中即将提到的用于监测燃油清洁度的清洁度监测装置150电连接,并能够根据清洁度监测装置150的监测结果自动切换并联设置的第三过滤器140。[0103] 具体的,当清洁度监测装置150监测的燃油的清洁度不符合预定要求时,如不符合燃油清洁度相关标准ISO4406‑1999_14/12/10的要求时,说明正在使用的第三过滤器140可能出现故障,或使用时间已到达更换周期,控制装置180能够控制并联设置的第三过滤器140中的另一个与第二过滤器130连通,也就是控制并联设置的第三过滤器140中未使用的第三过滤器140与第二过滤器130连通,以继续过滤燃油。具体的切换可以通过控制装置180切换第八阀门144和第九阀门145的出口实现。[0104] 也就是说,控制装置180能够根据第三压差发讯器167发出的信号和/或清洁度监测装置150的监测的燃油清洁度不符合预定要求的结果自动切换并联设置的第三过滤器140与第二过滤器130连通,以过滤燃油,有效保证大功率柴油机燃油预处理系统100的稳定连续运行。[0105] 清洁度监测装置150设置在第三过滤器140的出口处,用于监测燃油的清洁度。清洁度监测装置150具体的可以为颗粒计数器,以监测燃油中杂质等颗粒物的浓度。[0106] 清洁度监测装置150能够与控制装置180电连接,以将监测的燃油的清洁度相关数据传送至控制装置180,使得控制装置180能够根据监测的结果控制第一过滤器120和/或第三过滤器140的切换,以及控制第二过滤器130的自动反冲洗等。具体的控制如上文所述,在此不再赘述。[0107] 第二油箱171和第一控制阀161并联设置在清洁度监测装置150的下游。[0108] 第二油箱171用于连接至柴油机,存储并向柴油机提供清洁度符合预定要求的燃油。第二油箱171的大小可以根据柴油机的油耗指标确定,一般能够存储满足柴油机额定工况正常运行8h的油耗量。[0109] 优选地在第一油箱110和第二油箱171之间连接有第二控制阀176,且第二控制阀176与控制装置180电连接,控制装置180能够根据第二油箱171的液位控制第二控制阀176的开度。当第二油箱171内的燃油液位高于预设液位时,控制装置180控制第二控制阀176打开,以使得第二油箱171内的部分燃油经第二控制阀176流入第一油箱110,保证第二油箱171内燃油压力的稳定。当第二油箱171内的燃油液位不高于预设液位时,控制装置180控制第二控制阀176关闭。[0110] 在第二油箱171的顶部设置有第三排气阀173。第三排气阀173打开时,第二油箱171能够与外界连通,以排出第二油箱171内的空气,保证第二油箱171内的压力稳定,进而保证提供给柴油机的燃油压力的稳定,有利于柴油机稳定运行。[0111] 第二油箱171可以对其内存储的清洁燃油起到进一步的沉淀过滤作用,因此在第二油箱171的底部设置有第二排污阀174。第二排污阀174打开时,能够将沉淀的杂质排出第二油箱171。[0112] 第一控制阀161连接至第一油箱110,且与控制装置180电连接。控制装置180能够根据清洁度监测装置150的监测结果控制第一控制阀161的开度,使得清洁度符合预定要求的燃油(如符合燃油清洁度相关标准ISO4406‑1999_14/12/10的要求的燃油)进入第二油箱171以供柴油机使用,使得清洁度不符合预定要求的燃油经第一控制阀161返回第一油箱110以重新进行过滤处理,保证进入柴油机的机带燃油滤器的燃油的清洁度,进而保证进入柴油机的燃油系统的燃油清洁度,保证柴油机的安全可靠运行,并有效减轻机带燃油滤器的负荷,延长机带燃油滤器的使用寿命。[0113] 具体的,当清洁度监测装置150监测的经第三过滤器140过滤的燃油的清洁度符合预定要求时,控制装置180控制第一控制阀161关闭,使得燃油进入第二油箱171。当清洁度监测装置150监测的经第三过滤器140过滤的燃油的清洁度不符合预定要求时,控制装置180控制第一控制阀161打开,使得燃油经第一控制阀161返回第一油箱110以重新进行过滤处理。[0114] 优选地在第二油箱171的上游设置第三控制阀175,且第三控制阀175优选地与控制装置180电连接,在清洁度监测装置150监测的经第三过滤器140过滤的燃油的清洁度不符合预定要求,控制装置180在控制第一控制阀161打开时,能够控制第三控制阀175关闭,以完全自动实现清洁度不符合预定要求的燃油的流动方向切换。[0115] 为了向柴油机提供满足一定压力要求的燃油,并便于燃油在大功率柴油机燃油预处理系统100内的流动,优选地设置有燃油泵162,以泵送燃油,并对燃油加压。[0116] 在图1所示实施例中,燃油泵162设置在第一过滤器120和第二过滤器130之间。燃油泵162的工作压力可以通过连接在燃油泵162两端的第四控制阀177进行调节。[0117] 进一步地,在清洁度监测装置150的下游设置有压力传感器165,且压力传感器165优选地与控制装置180电连接,以测量经第三过滤器140过滤后的燃油的压力,并将测量结果传送至控制装置180。[0118] 控制装置180优选地与燃油泵162电连接,以便根据压力传感器165的测量结果调节燃油泵162的工作压力。具体的调节可以通过控制第四控制阀177的开度实现。[0119] 为了减小燃油的粘性,保证燃油在大功率柴油机燃油预处理系统100内流动的顺畅与稳定,优选地设置有恒温器164,以使得燃油的温度保持在合适的范围内,如保持在20℃~40℃的温度范围内。[0120] 在图1所示实施例中,恒温器164设置在第一过滤器120和第二过滤器130之间,具体的位于燃油泵162和第二过滤器130之间。流经恒温器164的冷却液的流量可以通过第五控制阀178进行调节。[0121] 进一步地,在清洁度监测装置150的下游设置有温度传感器163,且温度传感器163优选地与控制装置180电连接,以测量经第三过滤器140过滤后的燃油的温度,并将测量结果传送至控制装置180。[0122] 控制装置180优选地与恒温器164电连接,具体的可以与第五控制阀178电连接,以便根据温度传感器163的测量结果调节第五控制阀178的开度,进而调节进入恒温器164的冷却液的流量,以调节流经恒温器164的燃油的温度。[0123] 进一步地,控制装置180可以包括显示器,以实时显示清洁度监测装置150监测的燃油的清洁度相关数据、压力传感器165测量的燃油的压力数据以及温度传感器163测量的燃油的温度数据等,以便于操作人员实时掌握大功率柴油机燃油预处理系统100的运行状况。[0124] 优选地,显示器可以包括颜色警示模块,使得显示器在显示相关数据时,可以通过颜色区分显示符合预定要求与不符合预定要求的数据。如在显示清洁度相关数据时,满足清洁度预定要求的数据可以绿色显示,而不满足清洁度预定要求的数据可以红色闪烁显示,以便于提示操作人员对大功率柴油机燃油预处理系统100进行检查,排除故障。[0125] 此外,在第一过滤器120的下游设置有流量计190,以测量流经大功率柴油机燃油预处理系统100的燃油的流量。[0126] 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。[0127] 本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式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方式范围内。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方式,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。

专利地区:上海

专利申请日期:2021-12-22

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN114962099B

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