CN115263451B - 一种分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，包括：冷凝结构，用于油气进入冷凝结构后，通过壳体内部的管内肋片，降低油气温度，冷凝为液态润滑油；液态润滑油将在重力的影响下直接沿着倾斜的肋片滴落回轴承座内；安全排放结构，安装在冷凝结构上端，用于油气产生量大于冷凝结构产生的冷油量，聚集于安全排放结构的腔室内的油气压力降不断增加，顶开排汽压盖，进行紧急泄压。该油气冷凝装置能满足满功率机组运行状态时候需要提供给油气的总冷凝热量，且舱室内不会由于油气的反复冒出产生污染。

Description

一种分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置

技术领域

本发明涉及一种船用汽轮机发电机组油气冷凝机构，尤其是一种带有安全排放机构的油气冷凝装置。

背景技术

船用汽轮机发电机组多采用油轴承结构。轴承座内的油料在轴承的做功下温度不断上升，部分油料在进入冷油器前会闪蒸为油气聚集在轴承座内。上述现象在机组进行小功率运行的时候较为少见。但是在在机组进行满功率长时间运行的情况下，油气在轴承座内的聚集将导致轴承盖内的压力不断上升。若积攒油气随油料进入回油管道则可能导致汽轮机回油管路的阻塞，进而使得润滑系统发生较大的使用隐患。

目前一般采用油气抽吸管路抽吸汽发机组各个轴承座内的各个油气以防止油气聚集量更大。传统采用的轴承结构如图1所示。

汽发机组共有四个轴承座，分别为汽轮机前轴承座20，汽轮机后轴承座21，发电机前轴承座30，发电机后轴承座31。传统的油气抽吸管路需要在在各个轴承座位置设置抽油气支管，并与抽油气母管相互连接。在抽油气母管末端制造负压，抽吸各个轴承座内的油气进入冷油气器机构，重新冷凝为润滑油后流回油箱回收使用。

由于油气量数量较少，传统油气抽吸管路常采用小直径的硬质管路。这使得油气在油气管路内容易被管路外部空气重新冷凝为润滑油，进而导致管道积油。具有杂质的油料在冷凝后也容易结块，附着于管路内部，进而导致管路堵塞。发生阻塞的油气抽吸管路不但清洗难度较大，而且若未进行定期清洗，则可能导致轴承座内油气聚集进而到来使用隐患。采用大管径油气抽吸管路能够对油气管路堵塞有一定的改善作用，但是油气管路的加粗将使得舱内空间被占用，汽发机组维修与安装空间被挤压。且在船用汽轮机常用的小功率工况完全没有使用大管径管路的需要。

发明内容

本发明是要提供一种分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，该油气冷凝装置能满足满功率机组运行状态时候需要提供给油气的总冷凝热量，且舱室内不会由于油气的反复冒出产生污染。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，包括：

冷凝结构，用于油气进入冷凝结构后，通过壳体内部的管内肋片，降低油气温度，冷凝为液态润滑油；液态润滑油将在重力的影响下直接沿着倾斜的肋片滴落回轴承座内；

安全排放结构，安装在冷凝结构上端，用于油气产生量大于冷凝结构产生的冷油量，聚集于安全排放结构的腔室内的油气压力降不断增加，顶开排汽压盖，进行紧急泄压。

进一步，所述冷凝结构包括散热翅片、壳体及管内肋片，所述壳体内壁上焊接有管内肋片，外壁上焊接有散热翅片。

进一步，所述管内肋片交错分布于壳体内部。

进一步，所述壳体在两端分别与焊接法兰，并通过法兰连接安全排放结构和轴承盖。

进一步，所述安全排放结构包括排汽压盖、螺柱、排汽壳体、限制块，所述排汽压盖和限制块通过穿接在排汽壳体上的螺柱相互连接，并使排汽压盖置于排汽壳体上端，所述滤网及垫片放置于排汽壳体的下部法兰的凹槽内。

进一步，所述排汽压盖与排汽壳体之间设置的迷宫式出口。

进一步，所述排汽壳体在侧壁上开有排油孔，用于在紧急开启后排放壳体凹槽内的聚集的冷油。

进一步，所述限制块用于防止在紧急开启状态下的排汽压盖被顶飞，并且使得泄压结束后，能够通过排汽壳体和螺柱之间的配合使得排汽压盖复位。

进一步，四个所述的油气冷凝装置分别安装于汽轮机前轴承座、汽轮机后轴承座、发电机前轴承座、发电机后轴承座的轴承盖上。

本发明的有益效果：

本发明的油气冷凝装置主要由两部分组成，分别为下部的冷凝结构和上部的安全排放结构。其中散热翅片、壳体及管内肋片组成冷凝结构。油气通过轴承盖上方的法兰进入冷凝结构后，通过交错分布于壳体内部的管内肋片。油气在通过管内肋片时与肋片充分接触，油气温度降低，冷凝为液态润滑油。冷凝下来的油将在重力的影响下直接沿着倾斜的肋片滴落回轴承座内。散热翅片安装于壳体上，增大了壳体的散热面积。外部空气经过散热翅片时将热量从散热翅片及壳体表面带走。壳体内外安装的肋片及散热翅片也增强了壳体的强度，使得整个油气冷凝机构具有更大的抗弯刚度。

未被冷凝下来的油气将随后通过滤网。滤网上尺寸较小的孔状结构能够高效的凝结油气中的细小液滴，使得部分冷凝的油气结构被节流下来。通过滤网后的油气将聚集于安全排放结构的腔体内。

安全排放结构主要由排汽压盖、螺柱、排汽壳体、限制块组成。安全排放结构具有两种工作状态，分别为关闭状态和紧急开启状态。在平时工作的状态时，排汽压盖、螺柱和限制块受重力作用压于排汽壳体上。若机组长期处于满功率运行状态，油气产生量大于冷凝结构产生的冷油量，则聚集于安全排放结构的腔室内的油气压力降不断增加，最终将排汽压盖顶开，进行紧急泄压。此时油气将通过安全排放结构设置的迷宫式出口流入舱室内。而在泄压后，油气压力小于设定压力后，排汽压盖将随之关闭。

排汽壳体在侧壁上开有排油孔，用于在紧急开启后排放壳体凹槽内的聚集的冷油。

连接于螺柱下方的限制块能够防止在紧急开启状态下的排汽压盖被顶飞，并且使得泄压结束后，能够通过排汽壳体和螺柱之间的配合使得装置复位。限制块重量的调整也能够调整轴承紧急开启时的压力。

油气冷凝结构的提供的冷凝量设计是需要经过详细计算，理论上应该能够满足满功率机组运行状态时候需要提供给油气的总冷凝热量。且由于汽发机组常处于小功率工况运行，产生的油气量较少。因此安全排放机构不会轻易开启，仅在特殊工况下作为应急手段使用。舱室内不会由于油气的反复冒出产生污染。

附图说明

图1是传统油气抽吸管路图；

图2是本发明的分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置结构示意图；

图3是本发明的油气冷凝装置分布结构示意图；

图4是油气流动路线示意图；

图5是冷凝后润滑油油的回流路线示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示，本发明的分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，由两部分组成，分别为下部的冷凝结构和上部的安全排放结构。冷凝结构主要由散热翅片8、壳体9及管内肋片10组成。安全排放结构主要由排汽压盖1、螺柱2、排汽壳体3、限制块4组成。其中，排汽压盖1与限制块4通过螺柱2相互连接，并且放置于排汽壳体3上。滤网5及垫片6放置于排汽壳体3的下部法兰的凹槽内，并且与法兰7通过螺栓及螺母相互连接。壳体9在两端与法兰通过焊接形式相连接。管内肋片10及散热翅片8分别通过焊接的方式安装于壳体9内侧及外侧。整个油气冷凝装置安装于轴承盖11上。

安全排放结构具有两种工作状态，分别为关闭状态和紧急开启状态。图2中为关闭状态，图3中为紧急开启状态。在平时工作的状态时，排汽压盖、螺柱和限制块受重力作用压于排汽壳体上。若机组长期处于满功率运行状态，油气产生量大于冷凝结构产生的冷油量，则聚集于安全排放结构的腔室内的油气压力降不断增加，最终将排汽压盖顶开，进行紧急泄压。此时油气将通过安全排放结构设置的迷宫式出口流入舱室内。而在泄压后，油气压力小于设定压力后，排汽压盖将随之关闭。

如图4所示，油气通过轴承盖上方的法兰进入冷凝结构后，通过交错分布于壳体内部的管内肋片。油气在通过管内肋片时与肋片充分接触，油气温度降低，冷凝为液态润滑油。如图5所示，冷凝下来的油将在重力的影响下直接沿着倾斜的肋片滴落回轴承座内。散热翅片安装于壳体上，增大了壳体的散热面积。外部空气经过散热翅片时将热量从散热翅片及壳体表面带走。壳体内外安装的肋片及散热翅片也增强了壳体的强度，使得整个油气冷凝机构具有更大的抗弯刚度。

未被冷凝下来的油气将随后通过滤网。滤网上尺寸较小的孔状结构能够高效的凝结油气中的细小液滴，使得部分冷凝的油气结构被节流下来。通过滤网后的油气将聚集于安全排放结构的腔体内。

排汽壳体在侧壁上开有排油孔，用于在紧急开启后排放壳体凹槽内的聚集的冷油。

连接于螺柱下方的限制块能够防止在紧急开启状态下的排汽压盖被顶飞，并且使得泄压结束后，能够通过排汽壳体和螺柱之间的配合使得装置复位。限制块重量的调整也能够调整轴承紧急开启时的压力。

上述油气冷凝装置于机组上的位置如图3所示。

整个机组共设置四个油气冷凝装置50，在汽轮机前轴承座20，汽轮机后轴承座21，发电机前轴承座30，发电机后轴承座31位置分别安装有一个油气冷凝装置50。

分布式的布置形式也能使得该油气冷凝结构具有结构更换方便、维修快速的特点，且由于其解决了油气管路的使用使得舱室内的管路布置能够得到简化，舱室内的空间获得了一定的增加。

分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置主要分为冷凝结构和安全排放结构分别进行加工并组装。

将两侧的法兰7、散热翅片8、管内肋片10及壳体9通过焊接的方式相互连接在一起，组成冷凝结构。

将螺柱2的一端安装于排汽压盖上1，将螺柱的柱身穿过排汽壳体3上预留的光孔，最后将限制块4安装与螺柱的末端。随后在排汽壳体的连接端放入滤网和垫片，完成安全排放结构的组装。

将安全排放结构与冷凝结构通过紧固件相连接并且共同安装与汽轮发电机组轴承盖的法兰上，完成油气冷凝装置的安装。

Claims (3)

1.一种分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，其特征在于，包括：

冷凝结构，用于油气进入冷凝结构后，通过壳体内部的管内肋片，降低油气温度，冷凝为液态润滑油；液态润滑油将在重力的影响下直接沿着倾斜的肋片滴落回轴承座内；冷凝结构包括散热翅片、壳体及管内肋片，所述壳体内壁上焊接有管内肋片，外壁上焊接有散热翅片；管内肋片交错分布于壳体内部，并呈倾斜布置；

安全排放结构，安装在冷凝结构上端，用于油气产生量大于冷凝结构产生的冷油量，聚集于安全排放结构的腔室内的油气压力不断增加，顶开排汽压盖，进行紧急泄压；安全排放结构包括排汽压盖、螺柱、排汽壳体、限制块，所述排汽压盖和限制块通过穿接在排汽壳体上的螺柱相互连接，并使排汽压盖置于排汽壳体上端，滤网及垫片放置于排汽壳体的下部法兰的凹槽内；所述排汽压盖与排汽壳体之间设置有迷宫式出口；所述排汽壳体在侧壁上开有排油孔，用于在紧急开启后排放壳体凹槽内聚集的冷油；所述限制块用于防止在紧急开启状态下的排汽压盖被顶飞，并且使得泄压结束后，能够通过排汽壳体和螺柱之间的配合使得排汽压盖复位。

2.根据权利要求1所述的分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，其特征在于：所述壳体在两端分别焊接法兰，并通过法兰连接安全排放结构和轴承盖。

3.根据权利要求1或2所述的分布式带有安全排放机构的油气冷凝装置，其特征在于：四个所述的油气冷凝装置分别安装于汽轮机前轴承座、汽轮机后轴承座、发电机前轴承座、发电机后轴承座的轴承盖上。