阅读说明：本技术 一种船用燃油系统监测与处置装置 (Marine fuel system monitoring and handling device ) 是由 张涛 李彦强 关涛 刘琦 徐定海 马守军 姜志刚 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种船用燃油系统监测与处置装置,主要对燃油柜内的进水实现实时监测和自动排放,当燃油柜进水时能快速检测并且自动排出进水,有效解决了燃油系统因各种原因意外进水时,由于发现不及时或传统的常规处置滞后给柴油发动机造成损坏或不能正常运行的问题,实现了对船舶燃油系统进水故障的在线处置。从安装在船舶上的本发明装置试运行的效果及采集的数据分析,各项性能指标特别是自动排水功能均已实现且达到设计水平,大大降低了由于这方面的原因给船舶行业带来的经济损失和航行安全事故的发生率。同时也填补了船舶行业燃油系统上自动排水装置的空白。(The invention provides a monitoring and processing device of a marine fuel system, which is mainly used for realizing real-time monitoring and automatic discharge of inflow water in a fuel tank, can quickly detect and automatically discharge the inflow water when the fuel tank enters the water, effectively solves the problem that when the fuel system accidentally enters the water due to various reasons, a diesel engine is damaged or cannot normally run due to untimely discovery or delayed conventional processing, and realizes the online processing of the water inflow fault of the marine fuel system. From the test operation effect of the device and the collected data analysis, all performance indexes, particularly the automatic drainage function, are realized and reach the design level, thereby greatly reducing the economic loss and the occurrence rate of sailing safety accidents brought to the ship industry due to the aspect. Meanwhile, the blank of an automatic drainage device on a fuel system in the ship industry is filled.)

一种船用燃油系统监测与处置装置

技术领域

本发明属于船舶轮机工程技术领域，具体涉及一种船用燃油系统监测与处置装置。

背景技术

燃油系统是船舶动力系统的关键部件，在船舶航行过程中，燃油系统的健康状态(温度、含水量、污染状况等)也是船舶整体性能的最重要指标之一。近年来，船舶因燃油系统进水而导致柴油发动机出现故障或损坏的事故频发，不仅造成很大经济损失，而且也影响到了船舶的在航安全。

现阶段对船舶燃油系统的监测与处置分在线实时监测和实验室离线检测及人工定时抽取油样肉眼观察判定。对船舶燃油系统进水后的处置基本都是人工操作。现存的一些对动力机械燃油系统进水的自动排水装置有以下几种：

1)在油箱上加装自动排水装置，自动排水装置包含电动吸水泵、水分感应器等元件，应用于装载机等工程机械。如现有技术“一种自动排水的柴油箱CN203570476U”即是这种情况。当装载机油箱进水时，电动吸水泵通过安装在油箱内部下端的水分感应器自动与装载机通电，快速将水从油箱内排出。其自动排水装置不能独立使用在燃油系统上，只能安装在油箱内部。

2)将自动排水功能设计在油水分离器上且与油水分离器属于整体一个器件，不能单独使用在燃油系统上，其排水性能有很大的局限性。如现有技术“一种柴油油水分离装置CN108661833A”即是这种情况。该装置针对普通的工程机械上的燃油系统，在燃油油路中加装油水分离自动排水装置，实现对柴油的油水分离且自动排放，以替代传统的油水分离装置排水时的手动操作结构。

3)利用油、水物理性能的不同，通过机械方式实现油中水分的自动排放。如现有技术“船用燃油油箱自动排水装置CN204494517U”即是这种情况。该装置适用于船舶上油灶的储油箱，在油灶油箱底部设置有U型管，U型管底部有排水口。U型管内部放置有一空心不锈钢球。当U型管里有两种液体油和水时，水会将U型管内的空心球推开，露出被空心球挡住的排水口，水即会通过排水口自动排出。此种装置应用领域非常有限，对油箱内进水的排放不能完全彻底排放干净，对油箱的密封会产生很大的影响，极易造成油箱的泄漏。不适合应用于船舶行业的动力燃油系统上。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种船用燃油系统监测与处置装置，可以实现自动排水及实时监测。

一种燃油系统监测与处置装置，包括第一界面传感器(1)、控制系统、第一控制元件(3)、第二控制元件(4)以及连接管路；储油柜底部接口连接有通向排水口的管路，接口至排水口的管路中顺次设置有第一界面传感器(1)、第一控制元件(3)和第二控制元件(4)；其中，第一控制元件(3)在管路中位置低于第一界面传感器(1)；正常状态下，第一控制元件(3)和第二控制元件(4)均关闭所在管路；

所述控制系统用于接收到第一界面传感器(1)信号后，向第一控制元件(3)、第二控制元件(4)发送打开指令，控制两者分别打开所在管路；经过设定时间后，向第一控制元件(3)、第二控制元件(4)发送关闭指令，控制两者分别关闭所在管路。

进一步的，还包括第二界面传感器(2)，设置在管路中的第一控制元件(3)和第二控制元件(4)之间，且第二界面传感器(2)在管路中位置低于第一界面传感器(1)，且高于第二控制元件(4)；所述控制系统当接收到第二界面传感器(2)的信号后，发出报警。

较佳的，所述控制系统接收到第一界面传感器(1)信号后，发出打开指令给第二控制元件(4)和第一控制元件(3)，控制两者先、后打开所在管路。

较佳的，所述控制系统向第一控制元件(3)、第二控制元件(4)发送关闭指令时，先控制第一控制元件(3)关闭，延迟一个设定时间后，再控制第二控制元件(4)关闭。

较佳的，所述第一控制元件(3)采用电磁阀或电动球阀。

较佳的，所述第二控制元件(4)采用电磁阀或电动球阀。

较佳的，所述第一界面传感器(1)与第一控制元件(3)的相对位置的设置原则为：保证两者之间管路内存水可在所述控制系统向第一控制元件(3)、第二控制元件(4)发送一次打开指令被排完。

较佳的，第一界面传感器(1)采用型号为HR2111.20的先力传感器。

较佳的，第二界面传感器(2)采用型号为HR2111.20的先力传感器。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种船用燃油系统监测与处置装置，主要对燃油柜内的进水实现实时监测和自动排放，当燃油柜进水时能快速检测并且自动排出进水，有效解决了燃油系统因各种原因意外进水时，由于发现不及时或传统的常规处置滞后给柴油发动机造成损坏或不能正常运行的问题，实现了对船舶燃油系统进水故障的在线处置。从安装在船舶上的本发明装置试运行的效果及采集的数据分析，各项性能指标特别是自动排水功能均已实现且达到设计水平，大大降低了由于这方面的原因给船舶行业带来的经济损失和航行安全事故的发生率。同时也填补了船舶行业燃油系统上自动排水装置的空白。

附图说明

图1为本发明的自动排水装置的结构示意图；

图2为本发明的自动排水装置的原理框图；

图3为界面传感器安装示意图；

其中，1-第一界面传感器，2-第二界面传感器，3-第一控制元件，4-第二控制元件，5-排水口。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明的一种船用燃油系统的自动排水装置，包括第一界面传感器1、第二界面传感器2、控制系统、第一控制元件3、第二控制元件4以及连接管路；储油柜底部接口连接有通向排水口的管路，接口至排水口的管路中顺次设置有第一界面传感器1、第一控制元件3、第二界面传感器2、第二控制元件4；其中，第一控制元件3在管路中位置低于第一界面传感器1；正常状态下，第一控制元件3和第二控制元件4关闭所在管路；第二界面传感器2在管路中位置低于第一界面传感器1，且高于第二控制元件4。

所述控制系统用于接收到第一界面传感器1后，向第一控制元件3、第二控制元件4发送控制指令，控制两者分别打开所在管路；经过设定时间后，向第一控制元件3、第二控制元件4发送控制指令，控制两者分别关闭所在管路；当接收到第二界面传感器2的信号后，控制系统即检测到装置有故障发生，发出声光报警。

第一界面传感器1和第二界面传感器2采用型号为HR2111.20的先力传感器。

本发明的工作原理如下：

当燃油系统(储油柜)进水后，由于水比重大于燃油，会最终聚集在储油柜底部，并通过油柜连接口进入装置的管道中，直到被第一控制元件3截止。当水越来越多，逐渐超过第一界面传感器1的探头时，此时界面传感器3探测到流动介质由燃油变为水，第一界面传感器1电子开关触发，发出信号给控制系统，控制系统发出指令给装置的第二控制元件4和第一控制元件3先后打开所在管路，燃油系统(储油柜)中的水通过装置的排水出口被自动排出。

经过一段(设定)时间后，控制系统发出指令，控制第一控制元件3关闭，停止排水；延迟一段(设定)时间后，控制系统向第二控制元件4发出指令，控制其关闭，目的是排空第一控制元件3与第二控制元件4之间的存水。此时，完成一次排水。如果进水没有被完全排放，第一界面传感器1仍然探测到有水，第一界面传感器1会持续触发电子开关给控制系统发送信号，第一控制元件3和第二控制元件4继续打开，自动排水被再次启动；依次循环执行，直至燃油系统(储油柜)中的进水被自动排放干净，第一界面传感器1探测不到有水，自动排放程序停止。

本发明还设置了第二界面传感器2，目的是防止第一控制元件3发生泄漏。工作原理为：当第一控制元件3与第二控制元件4之间的存水排空后，两者之间管路中介质为空气；如果第一控制元件3发生泄漏故障，泄漏的介质(燃油或者水)就会沿管道向下流，直到被关闭的第二控制元件4截止；第二控制元件4上游管路中介质越积越多，当超过第二界面传感器2的探头时，此时第二界面传感器2探测到非空气的流动介质，发出信号给控制系统，控制系统报警。实现装置的自检测功能。

另外，需要对第一界面传感器1的位置进行设计：由于第一界面传感器1感知到燃油变为水后，会向控制系统发出信号，控制系统控制第一控制元件3排水，排水经过一个设定时长后，关闭。因此，第一界面传感器1与控制元件1的相对位置决定了本装置自动排水功能单次排水的排放量。此参数可根据被监测设备的实际情况(日常工作状态下进水频率与进水量)而设定。合理的设定此参数，既能起到保护被测设备(储油柜)，同时又能有效高效地完成自动排水功能。由于第二界面传感器2的作用是监测第一控制元件3是否会发生泄漏故障，因此，需要对第二界面传感器2的位置进行设计：第二界面传感器2与控制元件4管路的相对位置决定了第一控制元件3如有泄漏，则从泄漏发生到装置控制系统报警的间隔时间。设计第二界面传感器2的位置时，要尽可能降低第二界面传感器2与控制元件4管路的相对高度，则使第二界面传感器2与控制元件4之间管路内存在介质最少时即被界面传感器2探测到。使第一控制元件3如有泄漏，则使装置控制系统在最短时间内发出报警。但如果界面传感器2位置过低，则有可能误报警。即此时，界面传感器2探测到的有可能是管路中上次排水后剩余的一点残存介质。鉴于此，界面传感器2位置的合理设定，也是装置自检功能是否有效、可靠的重要参数。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。