[发明专利]一种船舶起动空气定量供给系统

说明书

本发明公开了一种船舶起动空气定量供给系统，包括起动空气系统，起动空气系统包括主空压机、主空气瓶、主空气瓶压力传感器，所有的主空压机的出口通过第一起动空气管路连接所有主空气瓶的进口，每个主空气瓶上均对应设有主空气瓶压力传感器；还包括起动空气供给系统，起动空气供给系统包括用于控制供气量给主机的定量供给装置，所有主空气瓶的出口通过第二起动空气管路连接到定量供给装置进口，定量供给装置出口通过第三起动空气管路连接到主机起动空气进口。本发明根据主机起动空气耗量的特点，充分发挥起动空气的有效势能，大幅减少高压起动空气的能量浪费，提出了起动空气定量供给系统及装置，既保证主机的正常起动，又能降低系统能耗。

技术领域

本发明涉及一种船舶起动空气定量供给系统，属于船舶及海洋工程技术领域。

背景技术

一般地，船舶主机采用压缩空气进行起动，对于用压缩空气起动的主机，必须配置起动空气系统，起动空气系统由主空压机、主空气瓶、阀、压力传感器、管路及各种附件组成。

已授权的发明专利(授权公告号CN 212672127 U)主要描述一种船用压缩空气系统管路的设计方法，该专利主要保护的主机起动空气管路和海水箱吹除管路之间的相互备用。该专利仅仅考虑压缩空气管路之间的备用关系，没有考虑到主机起动空气采用高压压缩空气(25～30bar)，海水箱压缩空气吹除采用低压压缩空气(～2bar)，两者之间压力值悬殊较大，仅通过配置一个减压阀组是不能保证气源的稳定性，一旦减压阀失效，备用管路阀件开启时，高压压缩空气容易导致海水箱结构变形。

尚未授权的发明专利(申请号CN201910812241.9)主要描述一种船用压缩空气系统的设计方法，该专利主要保护主机SCR吹除空气、工作空气与其它杂用空气之间的备用关系，主要是提高系统之间的冗余性，在某单一设备故障时，能够通过备用管路提供必须的气源，提高压缩空气系统的稳定性。

一般地，当前船舶采用30bar或25bar的起动空气系统的设计，根据船舶试航测试数据，起动空气压力越高，主机单次起动的空气耗量越大；随着主空气瓶压力的降低，主机单次起动的空气耗量越低。

对于同一主机来说，电磁阀口径是确定的，当电磁阀打开时，如果起动空气压力高，单位时间流过电磁阀的空气量就多，起动空气压力降低时，单位时间流过电磁阀的空气量就减少，直至达到主机起动要求的最低起动空气设定值。主机起动一次，在主空气瓶高压力起动工况下，更多的压缩空气是逃逸了，相当于做无用功，而主空压机要把大气压下的空气压缩成高压空气，消耗的能量更多，需要设置更大的主空气瓶，相应地主空压机的容量也需要加大。

主机厂推荐的起动空气数据考虑了20％的余量，又由于不同船舶的轴系和螺旋桨转动惯量差异较大，根据实船试航的数据分析，当前船舶起动空气系统在设计余量偏大，特别时在压缩空气高压段，单次起动空气浪费大约50％的高压空气；实船中主机的最低起动压力也低于主机要求的设定值。综合以上因素，起动空气系统存在较大的优化空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何减少高压起动空气的能量浪费。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种船舶起动空气定量供给系统，包括起动空气系统，起动空气系统包括主空压机、主空气瓶、主空气瓶压力传感器，所有的主空压机的出口通过第一起动空气管路连接所有主空气瓶的进口，每个主空气瓶上均对应设有主空气瓶压力传感器；其特征在于，还包括起动空气供给系统，起动空气供给系统包括用于控制供气量给主机的定量供给装置，所有主空气瓶的出口通过第二起动空气管路连接到定量供给装置进口，定量供给装置出口通过第三起动空气管路连接到主机起动空气进口。

优选地，所述的起动空气系统包括至少两台主空压机、至少两个主空气瓶、至少两个主空气瓶压力传感器及至少三条起动空气管路；起动空气管路至少包括第一起动空气管路、第二起动空气管路、第三起动空气管路。