专利名称：高粘度液体的加温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加温装置，该加温装置特别是可将双底结构 油轮的运栽油，例如原油或是其加工产品、船舶自用燃料油以及废油 (残存油与海水的混合液)等高粘度液体加热到适当温度，以使其粘 度下降，并利用残存油与海水的比重差将二者分离，以便使卸货工作 容易进行。
背景技术：
将油轮经海上运输的原油或是其加工品等运栽油向陆地的储存基 地卸货时，由于卸货地处于寒冷地带或是在运输途中经过寒冷地带致 使运栽油受到外界低温的影响而增加了粘度，从而使依靠泵的动力进 行卸货工作变得困难。
为克服这一弊端，以往作为抑制原油或是其加工品等运栽油粘度 增加的手段，往往在卸货前海上运输的过程中或是利用油轮停泊期间 将运栽油的温度加热到一定程度。也就是说，在油轮的油仓底面或是 在燃料罐中安装加热装置，在海上运输过程中或在卸货之前将运载油
加热到适当的温度以减低其粘度，并且利用比重差将残存油与海水分 开，以此减轻泵的负荷，提高卸货效率。作为加热装置的具体实施例， 公知的装置有，在油仓的船底部分或是在船舶自用燃料油的油罐中装 设蒸汽管，用蒸汽管的热对运栽油或燃料油进行加热。
然而利用蒸汽管加热的结构有以下问题。在到目前为止的油轮船 底结构中，如果是采用单底结构的船舶，在龙骨的纵向上有纵向龙骨 钢材通过，再在纵向龙骨钢材上使横向龙骨钢材与之交叉以构成底部 船体。因此，如果在这种单底的船底上装设蒸汽管，由于蒸汽管的装 设要避开纵向和横向的龙骨钢材，因此造成蒸汽管的弯曲加工和焊接 连接的结构非常复杂。
另一方面，如果是双底结构的油轮，其优点是，由于蒸汽管的管 道可以铺设在二重底的内底板的平坦表面上，因此，前面所述的在单 底结构中那种由于要避开纵向和横向龙骨钢材而对管道的铺设带来的麻烦和复杂化，在某种程度上有所克服。但是在双底结构中铺设管道 的问题在于，在建造油轮时，为了提高正在装配中的船体内的工作效 率，有时需要工作车在船体内跑动，但如果在内底板的表面上装配了 蒸汽管， 一方面会对车辆的行走造成障碍，另一方面车辆也有可能撞 坏铺设的蒸汽管道，从而不得不禁止使用车辆。
船体的摇动会引起船内流体的激烈运动， 一般称作"晃动"
(sloshing)。例如，当油仓内运栽油的装栽量为满栽的一半或是以下 从而油位低的情况下，当航行中的船舶在波涛中出现大的前后颠簸或 横向摇摆时，油仓内的运栽油便会剧烈晃荡。当运栽油晃荡时产生的 强烈推压力作用到蒸汽管上时，便有可能将蒸汽管弄伤或使其受到破 坏。仅就这种"晃动"对蒸汽管造成的影响这一点来讲，单底结构的 船舶具有比双底结构的船舶所受的影响小很多的优点。
为了很好地解决上述问题，本申请人作为相关技术，曾在实开平 4-137998号公报中的题为"双底油轮的运栽油加热装置，，的实用新型 中提出了一个技术方案，该技术方案的特点如下。
在双底结构的油轮中，不是象以往那样在内底的上面铺设蒸汽管 道，而是在内底的上面装设一定数量的加温单元，并可利用双底的结 构特点将加温单元收容于设在底部的凹陷部位之中。这样就可避免在 船底铺设复杂的管道。该加温单元作为一种热交换器，其结构是紧凑 的。
进而，本申请人曾对作为该热交换器的加温单元作了如图4所示 的那种结构的改良。图中，加温单元20具有成形为筒形并构成加温单 元本体的壳体板21，它被脚构件的托架22固定在船底部23上。加温 单元20被浸渍在油仓内的运栽油26中。壳体板21的上下端用顶板24 及底板25作为端板加以封塞以在内部形成密闭空间。多个液体流通管 27插通在上述密闭空间内。因此，油仓内的运栽油26可经上下开口管 端在各个液体流通管内自由地流通。此外，在壳体板21上还设有导入 管28以及排出管29，经导入管28引入的蒸汽30被引至壳体板21内 的多个液体流通管27之间的空间中。该蒸汽30与流通着运栽油26的 各个液体流通管27的外周面相接触。即，蒸汽30通过液体流通管27 与运栽油26之间进行热交换，当它完成了对运栽油26的加温工作之 后便经排出管29被排出。根据上述加温单元，只要在壳体板21内有限的容积中最大数量地 设置液体流通管27，就能扩大运栽油26与蒸汽30的接触面积，提高 热效率。增加液体流通管27的好处还在于，能使液体流通管与顶板24 及底板25的结合部位增多，从而使作为端板构件的顶板24及底板25 对蒸汽压的刚性得到强化。
但是，上述加温单元20还存在以下有待改进之处。即，在实际应 用中，通常是如图5所示那样将多个加温单元20用连接管连接起来构 成加温系统。而在上述加温单元20中，如图4所示，导入管28的入 口设置在壳体板21的上侧，而排出管29的出口则设置在壳体板21的 下侧。因此，在连接多个加温单元时，需要使用大幅弯曲的连接管。 即，由于相邻加温单元的导入管入口和排出管出口设置在不同的高度 上，故而需要使用图5所示那样的中途大幅弯曲以对应不同接口高度 的连接管31。这种弯曲连接管的加工并不容易。而且，将连接管31的 两端准确对接到不同高度的导入管和排出管上也是一项需要较高熟练
度的复杂作业。进而，由于导入管入口和排出管出口设置在不同高度 位置上，还增加了加温单元乃至加温系统设计的难度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，对本申请人在先提出的装置在加温单元 的结构方面作进一步改善，提供一种连接管容易加工、而且设计和现 场的布管作业都得到简化的加温装置。
为达到上述目的，本实用新型是一种高粘度液体的加温装置，设 置在盛有高粘度液体的槽中，具有利用栽热体对导入的液体进行加温 的加温单元，所述加温单元包括壳体板，呈筒形，两端被顶板和底 板堵塞，作为单元主体；多个液体流通管，设置在壳体板内，以管轴 线平行的状态被插通在顶板和底板上，并槽内液体从管端流通；导入 管，将与各个液体流通管相接触的栽热体引入壳体板的内部空间；以 及排出管，将栽热体从壳体板中排出，其特征在于，所述导入管的入 口高度与所述排出管的出口高度相同。
根据本实用新型的加温装置，导入管的入口与排出管的出口设置
在同一高度上，所以在利用连接管连接多个加温单元时，可以使用在 同一平面上延伸的水平连接管，这大大降低了连接管的加工难度和现场布管作业的难度。
优选地，所述导入管的出口高度比所述排出管的入口高度高。更 加优选地，所述导入管的出口高度高于所述壳体板的高度的一半，所 述排出管的入口位置靠近所述底板。
由此，从导入管出口出来的栽热体在到达排出管入口之前，与液 体流通管的外周面充分接触而与其中流通的液体充分进行热交换，从 而能够提高加热效率。而且，由于排出管的入口位置靠近底板，所以 能将热交换后冷却了的栽热体全部排出，避免由于冷却了的栽热体在 加温单元内滞留而影响加热效率，
优选地，所述导入管和所述排出管设置成，从俯视方向观察，所
述导入管的出口和所述排出管的入口在所述底板的同一直径线上位于 底板中心的两侧。
由此，也有利于延长栽热体在被排出之前与液体进行热交换的面 积和时间，从而提高加热效率。
优选地，所述导入管和所述排出管均在所述底板的下侧延伸并经 所述底板插通到所述壳体板的内部空间中。
由此，在筒形壳体板外侧没有管道，所以能够减小加温单元占用 的空间，而且，能够最大限度地避免在布设连接管的过程中连接管与 导入管或排出管碰撞，从而进一步简化布管作业。
优选地，用连接管将多个加温单元在导入管和排出管处依次连接 起来，使来自供应源的栽热体在各加温单元中循环以对液体加温。这 样，可以实现系统化的加温装置，对液体进行充分的加热。这种方式 对大空间内的大量液体加温，例如当被加温的高粘性液体是装栽在油 轮油仓内的原油等运栽油时，最为适宜和有效。
另外，所谓高粘度液体除了上述装栽在油轮的油仓内的原油等运 栽油外，还可以是废油以及包括油轮在内的一般船舶用自航燃料油。 而作为载热体，以蒸汽为宜。
图1是本实用新型的实施例的高粘度液体加温装置的加温单元沿
图2中的A1-A1线的局部正剖视图，
图2是本实施例中的加温单元的俯视图。图3是将实施例中的多个加温单元在油轮的油仓内连结起来构成
加温系统的概略立体图。
图4是本申请人提出的相关技术中的加温装置的局部正剖视图。 图5是将多个图4所示加温单元连结起来构成加温系统的概略立体图。
具体实施方式
以下结合附图，以设置于油轮油仓内的情况为例，对本实用新型 的高粘度液体加温装置加以说明。在表示本实用新型的加温装置的图1 至图3中，对于与图4和图5所示现有技术相同或相应的部件，标注 相同的附图标记。
图1及图2是作为本实施例中的加温装置主体的加温单元20的局 部正剖视图及其俯视图。加温单元20具有成形为筒形并构成该加温单 元的本体的壳体板21,它被脚构件的托架22固定在船底部23上。本 实用新型中，所谓的高粘度液体是指装载于油轮油仓内成为运栽油的 原油或者原油加工品、废油、船舶航行自用燃料油等，加温单元20被 浸渍在该油仓内的运栽油26 (图中用箭头26表示)中。
壳体板21的上下端用顶板24及底板25作为端板加以封塞以在内 部形成密闭空间。具有适度小管径的多个液体流通管(液体流通管) 27......以各管轴线相互平行的状态沿上下方向插通在上述密闭空间
内，这些液体流通管的上下两个管端贯通并固定在顶板24及底板25 上。因此，油仓内的运载油26可经上下开口管端在各个液体流通管内 自由地流通。将多个液体流通管27按带规律性的间距和排列方式安装 在壳体板21内，这无疑在加温单元的加工方面或是在提高作为上下端 板的顶板24及底板25的强度或刚性方面都是理想的。
此外，在壳体板21上还设有导入管28以及排出管29,导入管28 与用以加热运载油26的栽热体(蒸汽)的供应源相接通。导入管28 和排出管29由弯曲管构成，该弯曲管包括竖直部分和水平部分。导入 管28和排出管29的水平部分在底板25下侧延伸，竖直部分经壳体板 21的底板插通到壳体板21的内部空间中。如图1所示，导入管28的 出口 (顶端)位于内部空间的上方，具体而言，高于壳体板21的高度 的一半。而排出管29的入口 (顶端)则仅仅是稍高于底板25，换句话说是靠近底板25。另外，导入管28和排出管29的水平部分在同一高 度上延伸，从而导入管28的入口和排出管29的出口处在同一高度上。 另外，从俯视方向观察时，如图2所示，导入管28的出口和排出管29 的入口在底板25的同 一直径线上设置在底板中心的两侧。
如图2所示，经导入管28引入的蒸汽30被引至壳体板21内的多 个液体流通管27之间的空间中。该被引入的蒸汽30与流通着运载油 26的各个液体流通管27的外周面相接触。即，蒸汽30通过液体流通 管27与运栽油26之间进行热交换，当它完成了对运栽油26的加温工 作之后便经排出管29被排出。
具有上述构造的加温装置，可以如图3所示，将多个加温单元20 连接起来以形成有效的加温系统。大型油轮的运栽油油仓是一个拥有 巨大容积的空间，加温单元20可相应于油仓内装栽的运载油26的数 量而设置必要的数量。这时，可在多个加温单元20的导入管28之间 及排出管29之间分别用连接管31将它们相互接通，在整个系统都浸 渍在过栽油26中的状态下，从利用了船内锅炉设备等的蒸汽源那里依 次向多个加温单元20供应蒸汽并使之循环。
由多个加温单元20构成的加温系统，可以在海上航行之中或是卸
货前的停泊期间将运栽油26加温至适当温度.通过在卸货前对运载油
加温，可使因冬季或船舶通过寒冷地带时外界气温低而导致运栽油26
的粘度升高现象得到抑制.这样就能使运栽油26的流通比较畅顺，或
可利用比重差将废油与海水分开，这样在卸货时能减轻泵的负荷，使 卸货工作容易进行。
从蒸汽供应源送出的蒸汽借助连接管31，经过各个加温单元的导 入管28引入各个加温单元20的壳体板21之内，壳体板21内的多个液 体流通管27中有油仓内的运栽油26在流通，该运栽油26在流经各液 体流通管27时与被引入壳体板21内的蒸汽30接触，即，通过各液体 流通管27，使蒸汽30与运栽油26之间进行着热交换，运栽油26被蒸 汽30加温到适当的温度。而这一过程在油仓的整个范围内反复地进行 着。而且，对运载油26的加温不单是由液体流通管27来实行，还有 壳体板21由于其外周也与运栽油26相接触，所以它本身与多个液体 流通管27 —起，也对运栽油26进行加温。
从以上对加温装置的构成及作用的说明可清楚地了解到，本实用新型并未采用图4和图5所示那样导入管28的入口设置在上侧而排出 管29的出口设置在下侧的结构，而是设计成导入管28的入口和排出 管29的出口在同一高度上延伸，从而可以使用水平的连接管31连接 多个加温单元20。
上面对本实用新型的优选实施例进行了说明，但对本领域技术人 员来说，在不脱离本实用新型的保护范围的情况下，可以进行各种变 更来加以实施。
例如，在上述实施例中，导入管28和排出管29采用的是由竖直 部分和水平部分构成的弯曲管，各管的水平部分在同一平面内延伸， 由此可以采用水平的连接管连接相邻加温单元的导入管和排出管.但 也可以用直管代替弯曲管，即，将作为导入管和排出管的两根直管插 通壳体板21的底板25，使得它们的下端开口处在同一高度上，从而可 以利用弯头将水平的连接管与导入管和排出管连接，或者将带弯头的 水平连接管与导入管和排出管连接。
另外，在上述实施例中，导入管28和排出管29均从底板25插通 到壳体板21的内部空间中，但并不限于此，只要导入管28的入口和 排出管29的出口在同一高度上，则对导入管28和排出管28本身的形 式并没有限制。例如，可以如图4所示那样将导入管28从壳体板21 的上侧插通到内部空间中，并进一步使导入管28向下延伸以便入口处 在与排出管29的出口相同的高度上。这样也可以使用水平的连接管从 而降低连接管的加工难度并简化现场布管作业。但是，这种情况下， 由于导入管28在壳体板21的外侧延伸，所以加温单元所占的空间增 大，空间利用率低，而且在布设连接管时还可能给连接管造成妨碍。 从这一点考虑，优选使导入管28和排出管29均从底板25插通。
另外，在本实施例中，栽热体采用了蒸汽，但如用高温热水取代 也同样适用.
权利要求1.一种高粘度液体的加温装置，设置在盛有高粘度液体的槽中，具有利用载热体对导入的液体进行加温的加温单元，所述加温单元包括壳体板，呈筒形，两端被顶板和底板堵塞，作为单元主体；多个液体流通管，设置在壳体板内，以管轴线平行的状态被插通在顶板和底板上，并使槽内液体从管端流通；导入管，将与各个液体流通管相接触的载热体引入壳体板的内部空间；以及排出管，将载热体从壳体板中排出，其特征在于，所述导入管的入口高度与所述排出管的出口高度相同。
2. 如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所述导入管的出 口高度比所述排出管的入口高度高。
3. 如权利要求2所述的加温装置，其特征在于，所述导入管的出 口高度高于所述壳体板的高度的一半，所述排出管的入口位置靠近所 述底板。
4. 如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所迷导入管和所 述排出管设置成，从俯视方向观察，所述导入管的出口和所述排出管 的入口在所述底板的同一直径线上位于底板中心的两侧.
5. 如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所迷导入管和所 述排出管均在所述底板的下侧延伸并经所述底板插通到所述壳体板的 内部空间中。
6. 如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，用连接管将多个 加温单元在导入管和排出管处依次连接起来，使来自供应源的栽热体 在各加温单元中循环以对液体加温。
7. 如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所述高粘度液体 是装栽于油轮油仓中的原油等运栽油、废油、或包括油轮在内的一般 船舶的自用燃料油。
8. 如权利要求1所述的加温装置，其特征在于，所述载热体是蒸汽。
专利摘要本实用新型提供一种高粘度液体的加温装置，使得连接管容易加工、而且设计和布管作业都得到简化。该加温装置设置在盛有高粘度液体的槽中，具有利用载热体对导入的液体进行加温的加温单元。加温单元包括壳体板，呈筒形，两端被顶板和底板堵塞；多个液体流通管，设置在壳体板内，以管轴线平行的状态被插通在顶板和底板上，并能使槽内液体从管端流通；导入管，将载热体引入壳体板的内部空间，使载热体与各液体流通管接触；以及排出管，将载热体从壳体板中排出。导入管的入口高度与排出管的出口高度相同。在导入管和排出管处用连接管将多个加温单元连接，使载热体在各加温单元中循环。该加温装置特别适用于对双底结构油轮的运载油进行加温。
文档编号F28D7/10GK201311213SQ200820207539
公开日2009年9月16日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者小山昌久 申请人:日本高热工程有限会社