用于氣體洗滌器流體的清潔設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于氣體洗滌器流體的清潔設備，并且涉及盤堆疊(stack)離心分離器在這種設備中的使用。
【背景技術】
[0002]現今的航運業力求減少有害排放物，例如源自發動機中的燃料的燃燒的排放物，以便最小化負面的環境影響并滿足現有和即將出現的排放規程，例如由國際海事組織(HO)制定的規程。
[0003]在這方面的一個目的是減少來自船只的硫氧化物(SOx)排放。硫氧化物在含有硫殘余物的燃料的燃燒中產生。排氣中的硫氧化物的量可通過排氣清潔，例如通過使用洗滌器而減少。在上述洗滌器幫助下的清潔排氣的過程產生污染的洗滌器流體。
[0004]另一個目的是減少來自船用發動機的排放物中的氮氧化物(NO X)。這可以通過實現排氣再循環(EGR)來進行，其中排氣的一部分被再循環到發動機的燃燒室。然而，排氣中的煙灰和顆粒的量需要減少。因此希望清潔排氣，這種清潔可通過使用洗滌器來進行。另夕卜，在此過程中產生污染的洗滌器流體。
[0005]污染的洗滌器流體包括煙灰或其它有機或無機燃燒殘余物。此類污染的洗滌器流體向海中的直接釋放從環保角度來講是不可接受的，并且受到嚴格管制。另一方面，將較大量的廢料運輸到港口以進行處置是昂貴且不希望的。
[0006]JP 3868352 B2公開了一種用于廢水處理的設備，其中來自洗滌器的污染的海水被儲存在儲罐中，并且然后在被再循環到洗滌器之前使用離心分離器和兩個濾油器的組合進行清潔。
[0007]在借助于濕式洗滌器洗滌熱/暖排氣期間，排氣中的水分可以冷凝成水，從而增加了洗滌過程中的洗滌器流體的體積。此外，來自排氣的各種鹽趨向于在洗滌過程中溶解在洗滌器流體中。為了降低鹽沉淀的風險，流體可能需要被稀釋，從而增加了洗滌器流體的體積。
[0008]流體可能因此從排氣中和/或由于有意向系統中添加流體而添加到洗滌器流體回路中。為了保持系統中的洗滌器流體的體積，必須從洗滌過程中泄放洗滌器流體。因此一個問題是改進洗滌器流體的清潔，以便能夠將洗滌器流體以最小的環境影響而釋放到環境中。另一個問題是改進洗滌器流體的清潔，以便能夠使在將釋放到環境中的洗滌器流體的聚芳族經的量、池度(turbidity)等方面符合規程。
【發明內容】
[0009]因此，通過進一步改進排放處理程序的環境方面，提高排放處理程序的效率，最小化需要處理和處置的廢料的量，并且進一步最小化對維護的需求并減少與處理洗滌器流體的工藝設備有關的問題，本發明減少了上文提及的缺點。因此，本發明涉及一種用于來自排氣洗滌器流體回路的污染的洗滌器流體的清潔設備。洗滌器流體回路可以是封閉的洗滌器流體回路，即提供洗滌器流體通過洗滌器和系統內的其它部件的再循環的循環系統。洗滌器流體回路可包括用來清潔來自發動機的排氣的全部流量的洗滌器和/或例如在EGR期間用來清潔來自發動機的排氣的部分流的洗滌器。清潔設備包括用于從洗滌器流體回路泄放掉污染的洗滌器流體的一部分的裝置，由此從洗滌器流體回路除去污染的洗滌器流體的所述部分以用于處置。從洗滌器流體回路泄放掉的那部分污染的洗滌器流體優選地是洗滌器流體回路內的流體流的一小部分。通過將洗滌器流體回路中的污染的洗滌器流體再循環通過洗滌器并且僅從洗滌器流體回路泄放掉污染的洗滌器流體的一小部分，污染的洗滌器流體中的污染物相(Phase)的量能達到一定水平，該水平便于保持污染物相的有效分離，同時最小化必須處理的污染流體的體積。
[0010]清潔設備還包括盤堆疊離心分離器，其用于從污染的洗滌器流體的所述部分至少分離污染物相和清潔的洗滌器流體，該分離器包括繞旋轉軸線可旋轉地布置的轉子，其圍繞(enclose) ( S卩，在其自身內形成)帶有分離盤的疊堆或成組分離板的分離空間。分離盤或分離板可以是截頭錐形或具有任何其它合適的形狀。分離器還包括用于污染的洗滌器流體的所述部分并延伸到所述分離空間中的分離器入口、用于清潔的洗滌器流體并從所述分離空間延伸的第一分離器出口、以及用于污染物相并從所述分離空間延伸的第二分離器出口。第一分離器出口優選地相對于旋轉軸線從分離空間的徑向內部延伸，并且第二分離器出口優選地從分離空間的徑向外部延伸。分離器還可設有第三分離器出口，其用于比洗滌器流體密度更大或更輕的另一流體相，例如油。
[0011]清潔設備可包括兩個或更多個這種盤堆疊離心分離器，這些分離器并聯連接，以便提供增加的能力，從而允許處理更大體積的污染的洗滌器流體。
[0012]清潔設備還可包括用于將污染的洗滌器流體的所述部分引導到分離器入口的裝置、用于將清潔的洗滌器流體從第一分離器出口排出的裝置、以及用于收集來自第二分離器出口的污染物相的裝置。用于引導污染的和清潔的洗滌器流體以及污染物相的裝置可包括導管、管道、配管、罐、栗、閥門等。
[0013]已經發現，通過使用盤堆疊離心分離器，污染物相與排氣洗滌器流體的分離是驚人地有效的。由這種分離器的操作所產生的清潔的洗滌器流體因此能夠符合規程，并且因此可以以最小的環境影響釋放到環境中。在這種分離器中的分離是足夠溫和的，以使顆粒保持凝聚，并且同時通過提供高的分離力和短的分離距離而是有效的。還已經發現，在洗滌器流體中的較輕的液態有機殘余物，例如油顆粒傾向于以如下方式粘附在流體中密度更大的固體顆粒上，即使得在盤堆疊分離器中將油和固體顆粒作為污染物相而分離出來成為可能，污染物相比洗滌器流體密度更大。因此，清潔設備不具有對過濾器或其它處理步驟的相同需求，并且因此通過最小化對關鍵部件的維護和更換的需求而改善了設備的操縱。還已經證明，通過將盤堆疊離心分離器應用于洗滌器流體上，大部分污染物相能以濃縮形式除去。因此也可以將廢料的體積保持較小。
[0014]分離器的轉子還可圍繞輸送螺桿，其布置成以不同于轉子的旋轉速度的旋轉速度被驅動，以便朝第二分離器出口輸送污染物相，即具有比清潔的洗滌器流體更高的密度的分離的相。第二分離器出口可以設置在比分離空間的外半徑更小的半徑處，并且輸送螺桿布置成徑向向內且朝第二分離器出口輸送污染物相。輸送螺桿可布置成至少在分離器的排出操作期間以不同于轉子的旋轉速度的旋轉速度而被驅動。這種分離器的非限制性示例在W09965610和W02008140378中有所描述。分離器可布置成使污染的洗滌器流體的所述部分在充分發展的操作速度期間經受至少4000G、優選地至少4500G、更優選地至少5000G的離心力，所述離心力在輸送螺桿的外半徑處或在分離空間的外半徑處確定，以便從污染的洗滌器流體的所述部分至少分離污染物相和清潔的洗滌器流體。由于這種布置，污染物相中的顆粒的濃度可以非常高，因此最小化產生的廢料的量，同時仍然保持能夠符合規程且能以最小的環境影響釋放到環境中的清潔的洗滌器流體。分離器可被控制以獲得其中顆粒的濃度為20-65重量％(相當于大約45-95體積％)的污染物相。
[0015]作為對設有輸送螺桿的備選方案，分離器可以是間歇排出分離器，其中第二分離器出口包括在操作期間可打開以從分離空間間歇排出污染物相的一個或多個排出端口，或者噴嘴分離器，其中第二分離器出口包括用于從分離空間連續排出污染物相的一個或多個排出噴嘴。排出端口或排出噴嘴可優選地從分離空間的外半徑延伸至轉子的外部，以便排出具有比清潔的洗滌器流體更高的密度的分離的相，即污染物相。根據這些備選方案，在排出物中污染物相的量，即固體和/或液體顆粒的量可以在從約5至約45體積％、優選地從約20至約30體積％的范圍內，具體取決于排出頻率或噴嘴尺寸。清潔設備可因此由一個這種分離器提供大的分離能力。根據另外的備選方案，清潔設備可包括用于將污染物相從這種間歇式排出分離器或噴嘴分離器引導至另外的盤堆疊離心分離器的入口的裝置，該另外的分離器包括圍繞帶有分離盤的疊堆或成組分離板的分離空間的轉子。分離器可因此串聯地連接。另外的分離器可包括布置成以不同于轉子的旋轉速度的旋轉速度而被驅動的輸送螺桿，如前所述。根據該另外的備選方案，清潔設備可提供大的分離能力，同時仍然獲得其中顆粒濃度為20-65重量％(相當于大約45-95體積％)的污染物相，從而最小化產生的廢料的量。
[0016]分離器入口可以是氣密(hermetic