JP7626538B2

JP7626538B2 - Heating structure of exhaust gas treatment unit

Info

Publication number: JP7626538B2
Application number: JP2020025350A
Authority: JP
Inventors: 亜衣金野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2025-02-07
Anticipated expiration: 2040-02-18
Also published as: JP2021131037A

Description

本発明は、排ガス処理部の加熱構造に関する。 The present invention relates to a heating structure for an exhaust gas treatment unit.

従来、船舶の排ガス処理部を加熱する加熱構造として、特許文献１に記載されたものが知られている。排ガス処理部は、エンジンからの排ガスを還元剤などで処理している。これに対し、加熱構造は、ボイラからの排ガスを用いて、所定のタイミングで、エンジン排ガスを加熱している。 Conventionally, a heating structure for heating an exhaust gas treatment unit of a ship is known, as described in Patent Document 1. The exhaust gas treatment unit treats exhaust gas from the engine with a reducing agent or the like. In contrast, the heating structure uses exhaust gas from the boiler to heat the engine exhaust gas at a predetermined timing.

特表２０１８－５０８７０４号公報Special table 2018-508704 publication

ここで、上述の特許文献１に記載の加熱構造は、ボイラからの排ガスを加熱流体として用いている。しかし、特許文献１に記載のボイラが加熱流体を生成するタイミングは、排ガス処理部の加熱タイミングと必ずしも一致しておらず、適切な加熱が行えない場合があった。その一方、適切なタイミングで排ガス処理部を加熱する加熱構造として、排ガス処理部にヒータを巻き付ける構造が挙げられる。しかしながら、ヒータを用いた加熱構造は、施工やメンテナンスなどが困難であるという問題がある。 Here, the heating structure described in the above-mentioned Patent Document 1 uses exhaust gas from a boiler as a heating fluid. However, the timing at which the boiler described in Patent Document 1 generates the heating fluid does not necessarily coincide with the timing at which the exhaust gas treatment unit heats up, and there are cases in which appropriate heating cannot be performed. On the other hand, an example of a heating structure that heats the exhaust gas treatment unit at the appropriate timing is a structure in which a heater is wrapped around the exhaust gas treatment unit. However, a heating structure that uses a heater has the problem that it is difficult to install and maintain.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、排ガス処理部を適切に加熱すると共に、施工及びメンテナンスを容易に行うことができる排ガス処理部の加熱構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a heating structure for an exhaust gas treatment unit that can properly heat the exhaust gas treatment unit and can be easily installed and maintained.

本発明に係る排ガス処理部の加熱構造は、船舶のエンジンからの排ガスを処理する排ガス処理部を加熱する加熱構造であって、加熱構造は、加熱流体生成部にて生成された加熱流体によって排ガス処理部を加熱し、加熱流体生成部は、少なくともエンジンが動作しているタイミングにて、船舶中で加熱流体を生成する機器である。 The heating structure for an exhaust gas treatment unit according to the present invention is a heating structure that heats an exhaust gas treatment unit that treats exhaust gas from a ship's engine. The heating structure heats the exhaust gas treatment unit with a heating fluid generated in a heating fluid generating unit, and the heating fluid generating unit is a device that generates a heating fluid in the ship at least when the engine is operating.

排ガス処理部の加熱構造は、加熱流体生成部にて生成された加熱流体によって排ガス処理部を加熱する。従って、加熱構造は、ヒータのように施工やメンテナンスが困難な部材を用いることなく、排ガス処理部を加熱することができる。また、加熱流体生成部は、少なくともエンジンが動作しているタイミングにて、船舶中で加熱流体を生成する機器である。従って、加熱構造は、エンジンから排ガスが排出されているタイミングであれば、いつでも加熱流体で排ガス処理部を加熱することが可能となる。以上より、排ガス処理部を適切に加熱すると共に、施工及びメンテナンスを容易に行うことができる排ガス処理部の加熱構造を提供する。 The heating structure for the exhaust gas treatment unit heats the exhaust gas treatment unit with a heating fluid generated in the heating fluid generation unit. Therefore, the heating structure can heat the exhaust gas treatment unit without using a component such as a heater, which is difficult to install and maintain. Furthermore, the heating fluid generation unit is a device that generates a heating fluid inside the ship at least when the engine is operating. Therefore, the heating structure can heat the exhaust gas treatment unit with a heating fluid at any time when exhaust gas is being discharged from the engine. As described above, a heating structure for an exhaust gas treatment unit is provided that can appropriately heat the exhaust gas treatment unit and can be easily installed and maintained.

加熱構造は、排ガス処理部の外周面から離間することで、当該排ガス処理部との間に内部空間を形成する外殻部材を有し、内部空間に加熱流体を流通させることで、排ガス処理部を加熱してよい。この場合、排ガス処理部の周囲に外殻部材を設けるだけで、容易に加熱流体の流路を形成することができる。 The heating structure may have an outer shell member that is spaced apart from the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment unit to form an internal space between the outer shell member and the exhaust gas treatment unit, and the exhaust gas treatment unit may be heated by circulating a heating fluid through the internal space. In this case, a flow path for the heating fluid can be easily formed simply by providing the outer shell member around the exhaust gas treatment unit.

加熱流体生成部は、船舶中の発電機であってよい。発電機は、少なくともエンジンが動作しているタイミングでは、発電を行う事によって排ガスを排出する。従って、発電機の排ガスを加熱流体として用いることができる。また、発電機は船内の空調などの電気を作り出すために、補機として略常時、発電機エンジンを燃焼させている。従って、船舶のエンジン（主機のエンジン）とは異なり、発電機は常に発電機エンジンを回しているため、常に高温の排ガスを触媒に供給することができる。 The heated fluid generating unit may be a generator on board the ship. The generator generates electricity and emits exhaust gas, at least when the engine is running. Therefore, the generator's exhaust gas can be used as the heated fluid. In addition, the generator burns its generator engine almost constantly as an auxiliary unit to generate electricity for the ship's air conditioning, etc. Therefore, unlike the ship's engine (main engine), the generator is always running the generator engine, so it can always supply high-temperature exhaust gas to the catalyst.

排ガス処理部は、一端側に排ガスの入口部を有すると共に、他端側に排ガスの出口部を有し、加熱構造は、他端側から加熱流体を供給し、一端側から加熱流体を排出してよい。この場合、排ガス処理部は、入口部を有する一端側に比して、出口部を有する他端側の方が温度が低くなり易い。一方、加熱流体は、排出側である一端側に比して、供給側である他端側の方が温度が高い。従って、加熱構造は、温度の高い状態の加熱流体にて、加熱がより必要な他端側を加熱することができる。 The exhaust gas treatment device may have an exhaust gas inlet at one end and an exhaust gas outlet at the other end, and the heating structure may supply a heated fluid from the other end and discharge the heated fluid from the one end. In this case, the temperature of the exhaust gas treatment device is likely to be lower at the other end having the outlet than at the one end having the inlet. On the other hand, the temperature of the heated fluid is higher at the other end, which is the supply side, than at the one end, which is the discharge side. Therefore, the heating structure can heat the other end, which requires more heating, with the heated fluid at a higher temperature.

本発明によれば、排ガス処理部を適切に加熱すると共に、施工及びメンテナンスを容易に行うことができる排ガス処理部の加熱構造を提供することができる。 The present invention provides a heating structure for an exhaust gas treatment unit that can adequately heat the exhaust gas treatment unit and can be easily installed and maintained.

本発明の実施形態に係る排ガス処理部の加熱構造を備える船舶を示す概略側面図である。1 is a schematic side view showing a ship equipped with a heating structure for an exhaust gas treatment device according to an embodiment of the present invention. 排ガス処理部及び加熱構造の側面図である。FIG. 2 is a side view of the exhaust gas treatment unit and the heating structure. 排ガス処理部及び加熱構造を上方から見た図である。FIG. 4 is a top view of the exhaust gas treatment unit and the heating structure. 比較例に係る加熱構造を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a heating structure according to a comparative example. 実施形態と比較例の加熱構造の断面図である。4A to 4C are cross-sectional views of heating structures according to an embodiment and a comparative example. 内部空間の流路の一例を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a flow path in an internal space.

以下、本発明による船舶の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る排ガス処理部の加熱構造を備える船舶を示す概略側面図である。なお、ここでの船舶１００はタンカーである。 Below, a preferred embodiment of a ship according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view showing a ship equipped with a heating structure for an exhaust gas treatment device according to an embodiment of the present invention. Note that the ship 100 here is a tanker.

図１に示すように、この船舶１００にあっては、船体１９内の船尾側（図１の左側）に機関室１が設けられ、この機関室１より船首側（図１の右側）に隔壁４を隔ててポンプ室２が設けられ、このポンプ室２より船首側に隔壁５を隔ててカーゴスペース３が複数設けられる。船体１９内の船首側には船首部１３が設けられ、この船首部１３より船尾側に船首隔壁１４を隔ててカーゴスペース３が設けられる。また、船舶１００におけるカーゴスペース３側にはバラスト水を貯留するバラストタンク６が複数設けられる。また、機関室１より船尾側には船尾部１５が設けられる。船尾部１５の下部にはバラストタンク６とは異なるタンク７が設けられる。船体１９の上側には甲板１０が設けられる。機関室１、ポンプ室２、カーゴスペース３、及び船首部１３の天井面は甲板１０で構成され、床面側は、図１に示すように、船体１９の外殻を形成する船底外板１１と、この船底外板１１の船体１９内側に設けられた内底板１２とによって２重船底構造とされている。また、隔壁４は、船幅方向に延びると共に、船底外板１１から甲板１０まで延びるように設けられている。また、隔壁５は、船幅方向に延びると共に、内底板１２から甲板１０まで延びるように設けられている。 As shown in FIG. 1, in this ship 100, an engine room 1 is provided on the stern side (left side of FIG. 1) in the hull 19, a pump room 2 is provided on the bow side of the engine room 1 (right side of FIG. 1) separated by a bulkhead 4, and multiple cargo spaces 3 are provided on the bow side of the pump room 2 separated by a bulkhead 5. A bow section 13 is provided on the bow side of the hull 19, and cargo spaces 3 are provided on the stern side of the bow section 13 separated by a bow bulkhead 14. In addition, multiple ballast tanks 6 for storing ballast water are provided on the cargo space 3 side of the ship 100. In addition, a stern section 15 is provided on the stern side of the engine room 1. A tank 7 different from the ballast tank 6 is provided below the stern section 15. A deck 10 is provided on the upper side of the hull 19. The ceiling surface of the engine room 1, pump room 2, cargo space 3, and bow section 13 is formed by the deck 10, and the floor side is a double-bottom structure made up of a bottom shell plate 11 that forms the outer shell of the hull 19 and an inner bottom plate 12 provided inside the hull 19 of the bottom shell plate 11, as shown in Figure 1. The bulkhead 4 extends in the width direction of the ship and is provided so as to extend from the bottom shell plate 11 to the deck 10. The bulkhead 5 extends in the width direction of the ship and is provided so as to extend from the inner bottom plate 12 to the deck 10.

機関室１には、メインエンジン１６が設けられている。このメインエンジン１６は運転に伴って排ガスを排出する。船舶１００は、このような排ガスのＮＯｘを低減するために、ＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択触媒還元）システム２０を有している。ＳＣＲシステム２０は、尿素から生成されるアンモニアなどを還元剤として用いることによって、排ガス中のＮＯｘを処理する。ＳＣＲシステム２０は、配管を介してメインエンジン１６と接続された排ガス処理部３０を有している。排ガス処理部３０は、内部に触媒を複数個備えており、これら触媒の中を排気ガスが通過する際に、ＮＯｘが窒素と水に分解され、排気ガス中のＮＯｘが除去されることになる。そして、ＮＯｘが除去された排気ガスは、煙突から大気中に排出される。 The engine room 1 is equipped with a main engine 16. The main engine 16 emits exhaust gas during operation. The ship 100 has an SCR (Selective Catalytic Reduction) system 20 to reduce the NOx in the exhaust gas. The SCR system 20 processes the NOx in the exhaust gas by using ammonia generated from urea as a reducing agent. The SCR system 20 has an exhaust gas treatment unit 30 connected to the main engine 16 via piping. The exhaust gas treatment unit 30 has multiple catalysts inside, and when the exhaust gas passes through these catalysts, the NOx is decomposed into nitrogen and water, and the NOx in the exhaust gas is removed. The exhaust gas from which the NOx has been removed is then discharged into the atmosphere from the chimney.

機関室１には、発電機７０が設けられている。この発電機７０は、船舶１００中において電気を発電する機器である。発電機７０は、発電を行うと排ガスを発生させる。発電機７０の排ガスは、後述の加熱流体として用いられる。発電機７０は、少なくともメインエンジン１６が動作しているタイミングでは、発電を行うことによって排ガスを生成している。 A generator 70 is provided in the engine room 1. This generator 70 is a device that generates electricity inside the ship 100. The generator 70 generates exhaust gas when generating electricity. The exhaust gas from the generator 70 is used as a heating fluid, which will be described later. The generator 70 generates exhaust gas by generating electricity, at least when the main engine 16 is operating.

次に、図２及び図３を参照して、排ガス処理部３０及び当該排ガス処理部３０の加熱構造５０について説明する。図２は、排ガス処理部３０及び加熱構造５０の側面図である。なお、図２では、加熱構造５０の断面が示されている。図３は、排ガス処理部３０及び加熱構造５０を上方から見た図である。 Next, the exhaust gas treatment unit 30 and the heating structure 50 of the exhaust gas treatment unit 30 will be described with reference to Figures 2 and 3. Figure 2 is a side view of the exhaust gas treatment unit 30 and the heating structure 50. Note that Figure 2 shows a cross section of the heating structure 50. Figure 3 is a view of the exhaust gas treatment unit 30 and the heating structure 50 from above.

図２に示すように、排ガス処理部３０は、本体部３１と、上部３２と、上側管部３３（入口部）と、下部３４と、下側管部３６（出口部）と、を備える。本体部３１は、一例として、中心線ＣＬに沿って上下方向に延びる円筒状をなしている。上部３２は、一例として、本体部３１の上端から中心線ＣＬに沿って上方へ向かうに従って径が小さくなるような円錐状をなしている。上側管部３３は、上部３２の上端から中心線ＣＬに沿って延びて上側に開口する管状部である。下部３４は、一例として、本体部３１の下端から下方へ向かってドーム状へ張り出す。下側管部３６は、下部３４の下端から中心線ＣＬに沿って延びて下側に開口する管状部材である。上側管部３３は、メインエンジン１６からの配管と接続される。下側管部３６は、メインエンジン１６へと接続されている。すなわち、排ガス処理部３０は、上端側（一端側）に排ガスＧの入口部としての上側管部３３を有すると共に、下端側（他端側）に排ガスＧの出口部としての下側管部３６を有する。以上のような構成により、排ガス処理部３０は、全体として上下方向に延びる円筒状の形状を有している。なお、排ガス処理部３０は、圧力に対する強度を確保する観点などから、角形の形状とすることができず、円筒状の形状となっている。 2, the exhaust gas treatment device 30 includes a main body 31, an upper portion 32, an upper pipe portion 33 (inlet portion), a lower portion 34, and a lower pipe portion 36 (outlet portion). The main body 31 is, for example, cylindrical and extending in the vertical direction along the center line CL. The upper portion 32 is, for example, conical in shape with a diameter that decreases from the upper end of the main body 31 upward along the center line CL. The upper pipe portion 33 is a tubular portion that extends from the upper end of the upper portion 32 along the center line CL and opens upward. The lower portion 34, for example, protrudes downward from the lower end of the main body 31 in a dome shape. The lower pipe portion 36 is a tubular member that extends from the lower end of the lower portion 34 along the center line CL and opens downward. The upper pipe portion 33 is connected to a pipe from the main engine 16. The lower pipe portion 36 is connected to the main engine 16. That is, the exhaust gas treatment unit 30 has an upper pipe section 33 at the upper end (one end) as an inlet for the exhaust gas G, and a lower pipe section 36 at the lower end (the other end) as an outlet for the exhaust gas G. With the above-mentioned configuration, the exhaust gas treatment unit 30 has an overall cylindrical shape that extends in the vertical direction. Note that the exhaust gas treatment unit 30 cannot be made into a square shape, and is therefore made into a cylindrical shape, from the viewpoint of ensuring strength against pressure.

図３に示すように、排ガス処理部３０の本体部３１の外周面３０ａからは、様々な部材が張り出している。具体的には、本体部３１の外周面３０ａには、周方向に等間隔に複数の足部４２が設けられている。足部４２は、本体部３１の上下方向における略中央位置に設けられている。これにより、排ガス処理部３０は、足部４２を介して周囲の構造物に固定される。ここでは、足部４２は、六方向へ向かって径方向へ延びる。また、本体部３１の外周面３０ａからは、複数本の配管４３が延びている。なお、構成の理解を容易とするため、図２では、足部４２及び配管４３が省略されている。また、外周面３０ａから張り出す上記部材は、一例に過ぎない。 As shown in FIG. 3, various members protrude from the outer peripheral surface 30a of the main body 31 of the exhaust gas treatment unit 30. Specifically, a plurality of feet 42 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface 30a of the main body 31. The feet 42 are provided at approximately the center position of the main body 31 in the up-down direction. As a result, the exhaust gas treatment unit 30 is fixed to the surrounding structure via the feet 42. Here, the feet 42 extend radially in six directions. In addition, a plurality of pipes 43 extend from the outer peripheral surface 30a of the main body 31. Note that the feet 42 and the pipes 43 are omitted in FIG. 2 to make it easier to understand the configuration. Also, the above-mentioned members protruding from the outer peripheral surface 30a are merely examples.

次に、排ガス処理部３０の加熱構造５０について説明する。図２及び図３に示すように、加熱構造５０は、外殻部材５１と、防熱部材５２と、を備える。 Next, the heating structure 50 of the exhaust gas treatment unit 30 will be described. As shown in Figures 2 and 3, the heating structure 50 includes an outer shell member 51 and a heat insulating member 52.

外殻部材５１は、排ガス処理部３０を覆う部材である。外殻部材５１は、排ガス処理部３０を全方向から取り囲んでいる。外殻部材５１の材料として、例えば、鋼材などを採用してよい。 The outer shell member 51 is a member that covers the exhaust gas treatment unit 30. The outer shell member 51 surrounds the exhaust gas treatment unit 30 from all directions. The material of the outer shell member 51 may be, for example, steel.

具体的に、外殻部材５１は、上壁部６１と、下壁部６２と、周壁部６３と、を備える。上壁部６１は、排ガス処理部３０を上側から覆う壁部である。上壁部６１は、上側管部３３から上部３２に沿って広がっている。上壁部６１の一部からは、上側管部３３の開口部が露出している。下壁部６２は、下側管部３６から下部３４に沿って広がっている。下壁部６２の一部からは、下側管部３６の開口部が露出している。 Specifically, the outer shell member 51 comprises an upper wall portion 61, a lower wall portion 62, and a peripheral wall portion 63. The upper wall portion 61 is a wall portion that covers the exhaust gas treatment device 30 from above. The upper wall portion 61 extends from the upper pipe portion 33 along the upper portion 32. An opening of the upper pipe portion 33 is exposed from a portion of the upper wall portion 61. The lower wall portion 62 extends from the lower pipe portion 36 along the lower portion 34. An opening of the lower pipe portion 36 is exposed from a portion of the lower wall portion 62.

周壁部６３は、中心線ＣＬに沿って上下方向に延びる円筒形状をなす（図３参照）。こなお、本図においては、周壁部６３のうち、足部４２及び配管４３に対応する箇所には、足部４２、及び配管４３を挿通させる貫通部が形成されてよい。 The peripheral wall portion 63 has a cylindrical shape extending vertically along the center line CL (see FIG. 3). In addition, in this figure, the peripheral wall portion 63 may have a through-hole formed at a location corresponding to the foot portion 42 and the pipe 43, through which the foot portion 42 and the pipe 43 can be inserted.

外殻部材５１の内周面６３ａは、排ガス処理部３０の外周面３０ａから径方向に離間することで、当該排ガス処理部３０との間に内部空間ＳＰを形成する。なお、内部空間ＳＰは、排ガス処理部３０の上部３２及び下部３４と、外殻部材５１との間にも形成される。内部空間ＳＰの大きさは特に限定されないが、少なくとも加熱流体を流すことができる大きさに設定してよい。この内部空間ＳＰは、外殻部材５１によって密閉されている事が好ましい。 The inner peripheral surface 63a of the outer shell member 51 is radially spaced away from the outer peripheral surface 30a of the exhaust gas treatment unit 30 to form an internal space SP between the exhaust gas treatment unit 30 and the inner peripheral surface 63a. The internal space SP is also formed between the upper and lower parts 32 and 34 of the exhaust gas treatment unit 30 and the outer shell member 51. The size of the internal space SP is not particularly limited, but may be set to a size that allows at least the flow of a heating fluid. It is preferable that this internal space SP is sealed by the outer shell member 51.

加熱構造５０は、加熱流体生成部８０にて生成された加熱流体Ｆによって排ガス処理部３０を加熱する。加熱構造５０は、内部空間ＳＰに加熱流体Ｆを流通させることで、排ガス処理部３０を加熱する。加熱構造５０は、内部空間ＳＰに対し、下端側から加熱流体Ｆを供給し、上端側から加熱流体Ｆを排出する。具体的に、加熱構造５０は、周壁部６３の下端側に設けられた供給管８１と、周壁部６３の上端側に設けられた排出管８２と、を備える。供給管８１及び排出管８２は、外殻部材５１を貫通して、内部空間ＳＰと連通する（図２参照）。これにより、供給管８１から供給された加熱流体Ｆは、内部空間ＳＰを流通して排ガス処理部３０を加熱し、排出管８２から排出される。 The heating structure 50 heats the exhaust gas treatment unit 30 with the heating fluid F generated by the heating fluid generating unit 80. The heating structure 50 heats the exhaust gas treatment unit 30 by circulating the heating fluid F through the internal space SP. The heating structure 50 supplies the heating fluid F to the internal space SP from the lower end side and discharges the heating fluid F from the upper end side. Specifically, the heating structure 50 includes a supply pipe 81 provided on the lower end side of the peripheral wall portion 63 and a discharge pipe 82 provided on the upper end side of the peripheral wall portion 63. The supply pipe 81 and the discharge pipe 82 penetrate the outer shell member 51 and communicate with the internal space SP (see FIG. 2). As a result, the heating fluid F supplied from the supply pipe 81 flows through the internal space SP to heat the exhaust gas treatment unit 30 and is discharged from the discharge pipe 82.

供給管８１は、加熱流体生成部８０と接続される。これにより、供給管８１は、加熱流体生成部８０で生成された加熱流体Ｆを内部空間ＳＰへ供給する。排出管８２は、図示されない排ガス処理部と接続される。これにより、排出管８２は、内部空間ＳＰからの加熱流体Ｆを図示されない排ガス処理部へ供給して外部へ排出する。 The supply pipe 81 is connected to the heated fluid generating unit 80. As a result, the supply pipe 81 supplies the heated fluid F generated in the heated fluid generating unit 80 to the internal space SP. The exhaust pipe 82 is connected to an exhaust gas processing unit (not shown). As a result, the exhaust pipe 82 supplies the heated fluid F from the internal space SP to the exhaust gas processing unit (not shown) and exhausts it to the outside.

内部空間ＳＰにおいて、どのような態様で加熱流体Ｆを流通させるかは特に限定されない。加熱構造５０は、内部空間ＳＰに設けられた仕切板を有してよく、当該仕切板によって流路を形成してもよい。例えば、図６（ａ）に示すように、加熱構造５０は、内部空間ＳＰにおいて加熱流体Ｆが内部空間ＳＰ内を螺旋状に旋回するように配置された仕切板９１を有してよい。あるいは、図６（ｂ）に示すように、加熱構造５０は、内部空間ＳＰにおいて加熱流体Ｆが蛇行するように配置された仕切板９２を有してよい。なお、仕切板は省略されてもよい。図６では、各構成を概略的に示しており、外殻部材５１を仮想線で示している。 There is no particular limitation on the manner in which the heating fluid F is circulated in the internal space SP. The heating structure 50 may have a partition plate provided in the internal space SP, and the partition plate may form a flow path. For example, as shown in FIG. 6(a), the heating structure 50 may have a partition plate 91 arranged so that the heating fluid F spirals in the internal space SP. Alternatively, as shown in FIG. 6(b), the heating structure 50 may have a partition plate 92 arranged so that the heating fluid F meanders in the internal space SP. The partition plate may be omitted. In FIG. 6, each component is shown generally, and the outer shell member 51 is shown by a virtual line.

加熱流体生成部８０は、少なくともメインエンジン１６が動作しているタイミングにて、船舶１００中で加熱流体Ｆを生成する機器である。加熱流体生成部８０は、メインエンジン１６が作動しているタイミングでは常に加熱流体Ｆを生成し、それに加えて他のタイミングでも加熱流体Ｆを生成している。具体的に、加熱流体生成部８０は、船舶１００中の発電機７０（図１も参照）である。なお、加熱流体Ｆである排ガスを生成するのは発電機７０のうちの発電機エンジンである。以降の説明において、発電機７０が排ガス（加熱流体Ｆ）を生成する旨の説明を行った場合は、発電機エンジンが排ガスを生成したことを意味するものとする。発電機７０は、船舶１００に対して供給する電気を発電する必要がある。従って、発電機７０は、メインエンジン１６が動作する際には、発電を行い、それに伴って排ガスを生成する。供給管８１は、当該発電機７０の排ガスを加熱流体Ｆとして取り出す。 The heated fluid generating unit 80 is a device that generates the heated fluid F in the ship 100 at least when the main engine 16 is operating. The heated fluid generating unit 80 always generates the heated fluid F when the main engine 16 is operating, and also generates the heated fluid F at other times. Specifically, the heated fluid generating unit 80 is the generator 70 (see also FIG. 1) in the ship 100. It should be noted that it is the generator engine of the generator 70 that generates the exhaust gas, which is the heated fluid F. In the following description, when the generator 70 generates the exhaust gas (heated fluid F), this means that the generator engine generates the exhaust gas. The generator 70 needs to generate electricity to be supplied to the ship 100. Therefore, when the main engine 16 is operating, the generator 70 generates electricity and generates exhaust gas accordingly. The supply pipe 81 extracts the exhaust gas from the generator 70 as the heated fluid F.

防熱部材５２は、排ガス処理部３０を高温に保つため、熱が逃げることを防止する部材である。防熱部材５２は、外殻部材５１の外面に防熱シートなどを取り付けることによって構成される。防熱部材５２は、外殻部材５１の全方向に対して取り付けられる。これにより、防熱部材５２は、全周及び全方向にわたって外殻部材５１及び排ガス処理部３０を覆う。防熱部材５２の材料として、例えばロックウールなどを採用してよい。 The heat-insulating member 52 is a member that prevents heat from escaping in order to keep the exhaust gas treatment unit 30 at a high temperature. The heat-insulating member 52 is formed by attaching a heat-insulating sheet or the like to the outer surface of the outer shell member 51. The heat-insulating member 52 is attached in all directions to the outer shell member 51. In this way, the heat-insulating member 52 covers the outer shell member 51 and the exhaust gas treatment unit 30 all around and in all directions. For example, rock wool may be used as a material for the heat-insulating member 52.

次に、本実施形態に係る加熱構造５０の施工性及びメンテナンス性について説明するが、比較のために、比較例に係る加熱構造２００について、図４及び図５（ｂ）を参照して説明する。図４に示すように、比較例に係る加熱構造２００は、排ガス処理部３０の外周面３０ａに直接、電気ヒータ１０１０及び防熱部材５２を取り付けることによって構成される。当該構成においては、防熱部材５２を取り付ける前に、排ガス処理部３０の外周面３０ａに直接、電気ヒータ１０１を巻き付ける必要がある。更に、防熱部材５２の外側には、金属板１０２を設ける場合がある。 Next, the ease of installation and maintenance of the heating structure 50 according to this embodiment will be described. For comparison, a heating structure 200 according to a comparative example will be described with reference to FIG. 4 and FIG. 5(b). As shown in FIG. 4, the heating structure 200 according to the comparative example is configured by attaching an electric heater 1010 and a heat-insulating member 52 directly to the outer peripheral surface 30a of the exhaust gas treatment unit 30. In this configuration, before attaching the heat-insulating member 52, it is necessary to wrap the electric heater 101 directly around the outer peripheral surface 30a of the exhaust gas treatment unit 30. Furthermore, a metal plate 102 may be provided on the outside of the heat-insulating member 52.

比較例に係る加熱構造２００を施工する場合、作業者は、排ガス処理部３０の外周面の円筒形状に沿わせるようにして、電気ヒータ１０１を万遍なく張り巡らせるように施工する必要がある。特に、排ガス処理部３０は、足部４２、及び配管４３などの構造物を有しているため、作業者は、これらの構造物を考慮しながら電気ヒータ１０１を設けなくてはならない。このように、電気ヒータ１０１の施工は難しく、船舶１００の現場ではなく、ヒータメーカが施工せざるを得ない場合がある。また、電気ヒータ１０１を取り替えたりする際には、何ｍもの電気ヒータ１０１を取り替える必要があり、非常に手間である。そして、作業者は、電気ヒータ１０１を取り付けた後に、防熱部材５２を取り付ける。更に、作業者は、防熱部材５２を取り付けた後には、その上から更に金属板１０２を設けなくてはならないという手間のかかる作業を行う必要がある。このように、電気ヒータ１０１は、金属板１０２及び防熱部材５２に覆われた状態となっている（図５（ｂ）参照）。従って、電気ヒータ１０１に絶縁不良等のトラブルが生じた場合、どこで絶縁不良が起きたかを探すことが非常に困難である。また、取り替えや点検などのメンテナンス時には、作業者は、金属板１０２及び防熱部材５２を剥がさなくてはならず、作業が終了したら、作業者は、同様の手間をかけて防熱部材５２及び金属板１０２を取り付けなくてはならない。また、電気ヒータ１０１の系統を増やすと、その分、制御盤も大きくなるという問題が生じる。また、高温仕様の絶縁物として好適なものもないという問題もある。 When constructing the heating structure 200 according to the comparative example, the worker needs to install the electric heater 101 evenly along the cylindrical shape of the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment unit 30. In particular, since the exhaust gas treatment unit 30 has structures such as the foot 42 and the piping 43, the worker needs to install the electric heater 101 while taking these structures into consideration. In this way, the installation of the electric heater 101 is difficult, and there are cases where the heater manufacturer has to install it instead of at the site of the ship 100. In addition, when replacing the electric heater 101, it is necessary to replace several meters of the electric heater 101, which is very time-consuming. Then, the worker installs the heat-insulating member 52 after installing the electric heater 101. Furthermore, after installing the heat-insulating member 52, the worker needs to perform the time-consuming task of installing the metal plate 102 on top of it. In this way, the electric heater 101 is covered with the metal plate 102 and the heat-insulating member 52 (see FIG. 5(b)). Therefore, if a problem such as poor insulation occurs in the electric heater 101, it is very difficult to find where the poor insulation occurred. Furthermore, when performing maintenance such as replacement or inspection, the worker must remove the metal plate 102 and the heat-insulating member 52, and when the work is completed, the worker must take the same amount of time to reattach the heat-insulating member 52 and the metal plate 102. Furthermore, increasing the number of electric heater 101 systems creates the problem of a correspondingly larger control panel. There is also the problem that there are no suitable insulators for high-temperature specifications.

これに対し、本実施形態に係る排ガス処理部３０の加熱構造５０は、加熱流体生成部８０にて生成された加熱流体Ｆによって排ガス処理部３０を加熱する。従って、加熱構造５０は、電気ヒータ１０１のように施工やメンテナンスが困難な部材を用いることなく、排ガス処理部３０を加熱することができる。すなわち、加熱構造５０は、加熱のために電気ヒータ１０１ではなく加熱流体を用いるため、比較例において説明したような電気ヒータ１０１の問題が生じない。 In contrast, the heating structure 50 of the exhaust gas treatment unit 30 according to this embodiment heats the exhaust gas treatment unit 30 with the heating fluid F generated by the heating fluid generating unit 80. Therefore, the heating structure 50 can heat the exhaust gas treatment unit 30 without using a member that is difficult to install and maintain, such as the electric heater 101. In other words, since the heating structure 50 uses a heating fluid instead of the electric heater 101 for heating, the problems of the electric heater 101 described in the comparative example do not occur.

また、加熱流体生成部８０は、少なくともメインエンジン１６が動作しているタイミングにて、船舶１００中で加熱流体Ｆを生成する機器である。従って、加熱構造５０は、メインエンジン１６から排ガスＧが排出されているタイミングであれば、いつでも加熱流体で排ガス処理部を加熱することが可能となる。以上より、排ガス処理部を適切に加熱すると共に、施工及びメンテナンスを容易に行うことができる排ガス処理部の加熱構造を提供する。 The heated fluid generating unit 80 is a device that generates heated fluid F inside the ship 100 at least when the main engine 16 is operating. Therefore, the heating structure 50 can heat the exhaust gas treatment unit with heated fluid at any time when exhaust gas G is being discharged from the main engine 16. As a result, a heating structure for an exhaust gas treatment unit is provided that can appropriately heat the exhaust gas treatment unit and can be easily installed and maintained.

加熱構造５０は、排ガス処理部３０の外周面３０ａから離間することで、当該排ガス処理部３０との間に内部空間ＳＰを形成する外殻部材５１を有し、内部空間ＳＰに加熱流体Ｆを流通させることで、排ガス処理部３０を加熱する。この場合、排ガス処理部３０の周囲に外殻部材５１を設けるだけで、容易に加熱流体Ｆの流路を形成することができる。 The heating structure 50 has an outer shell member 51 that is spaced apart from the outer peripheral surface 30a of the exhaust gas treatment unit 30 to form an internal space SP between the exhaust gas treatment unit 30 and the outer shell member 51, and heats the exhaust gas treatment unit 30 by circulating a heating fluid F through the internal space SP. In this case, a flow path for the heating fluid F can be easily formed simply by providing the outer shell member 51 around the exhaust gas treatment unit 30.

なお、排ガス処理部３０は、外殻部材５１で覆われた状態となっている。すると、輸送中にぶつけたとしても外殻部材５１が排ガス処理部３０を衝撃から保護する。このような理由から、本実施形態に係る加熱構造５０では、比較例のように金属板１０２を設ける必要性がないため、当該金属板１０２の取り付けを省略することができる。従って、金属板１０２を取り付ける手間を省略できるので、施工性が向上する。 The exhaust gas treatment unit 30 is covered with the outer shell member 51. Then, even if the exhaust gas treatment unit 30 is hit during transportation, the outer shell member 51 protects the exhaust gas treatment unit 30 from impact. For this reason, in the heating structure 50 according to this embodiment, there is no need to provide a metal plate 102 as in the comparative example, and therefore the attachment of the metal plate 102 can be omitted. Therefore, the effort of attaching the metal plate 102 can be omitted, improving workability.

加熱流体生成部８０は、船舶１００中の発電機７０である。発電機７０は、少なくともメインエンジン１６が動作しているタイミングでは、発電を行う事によって排ガスを排出する。従って、発電機７０の排ガスを加熱流体Ｆとして用いることができる。また、発電機７０は船内の空調などの電気を作り出すために、補機として常時、発電機エンジンを燃焼させている。従って、船舶１００のメインエンジン１６とは異なり、発電機７０は常に発電機エンジンを回しているため、常に高温の排ガスを触媒に供給することができる。 The heated fluid generating unit 80 is the generator 70 in the ship 100. The generator 70 generates electricity and emits exhaust gas at least when the main engine 16 is operating. Therefore, the exhaust gas from the generator 70 can be used as the heated fluid F. In addition, the generator 70 is constantly burning its generator engine as an auxiliary machine to generate electricity for air conditioning on board the ship, etc. Therefore, unlike the main engine 16 of the ship 100, the generator 70 is always running its generator engine, so it can always supply high-temperature exhaust gas to the catalyst.

排ガス処理部３０は、上端側に排ガスＧの入口部である上側管部３３を有すると共に、下端側に排ガスＧの出口部である下側管部３６を有し、加熱構造５０は、下端側から加熱流体Ｆを供給し、上端側から加熱流体Ｆを排出する。この場合、排ガス処理部３０は、入口部である上側管部３３を有する上端側に比して、出口部である下側管部３６を有する下端側の方が温度が低くなり易い。一方、加熱流体Ｆは、排出側である上端側に比して、供給側である下端側の方が温度が高い。従って、加熱構造５０は、温度の高い状態の加熱流体Ｆにて、加熱がより必要な下端側を加熱することができる。また、発電機７０は、排ガス処理部３０よりも下側に存在している。従って、供給管８１が排ガス処理部３０の下端側に設けられることで、当該供給管８１が短くなり、且つシンプルな配管構成とすることができる。 The exhaust gas treatment device 30 has an upper pipe section 33, which is an inlet section for the exhaust gas G, at the upper end side, and a lower pipe section 36, which is an outlet section for the exhaust gas G, at the lower end side. The heating structure 50 supplies the heating fluid F from the lower end side and discharges the heating fluid F from the upper end side. In this case, the exhaust gas treatment device 30 is likely to have a lower temperature at the lower end side, which is the outlet section, and the lower end side, which is the outlet section, compared to the upper end side, which is the inlet section and the upper pipe section 33. On the other hand, the heating fluid F has a higher temperature at the lower end side, which is the supply side, compared to the upper end side, which is the discharge side. Therefore, the heating structure 50 can heat the lower end side, which is more in need of heating, with the heating fluid F in a high temperature state. In addition, the generator 70 is located below the exhaust gas treatment device 30. Therefore, by providing the supply pipe 81 at the lower end side of the exhaust gas treatment device 30, the supply pipe 81 can be shortened and a simple piping configuration can be achieved.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments.

例えば、排ガス処理部３０の詳細な形状については、特に限定されるものではないため、適宜変更してもよい。同様に、外殻部材５１の細かい形状についても特に限定されないため、適宜変更してもよい。 For example, the detailed shape of the exhaust gas treatment unit 30 is not particularly limited and may be changed as appropriate. Similarly, the detailed shape of the outer shell member 51 is not particularly limited and may be changed as appropriate.

また、上述の実施形態では、排ガス処理部３０が、上下方向に中心軸が延びるような縦置き型の配置で構成されていた。しかし、排ガス処理部３０の設置時の姿勢は特に限定されず、水平方向に中心軸が延びるような横置き型の配置で構成されてもよい。また、排ガス処理部３０の上端側から排ガスＧを供給するか、下端側から供給するかは特に限定されない。 In the above-described embodiment, the exhaust gas treatment unit 30 is configured in a vertically-installed arrangement with a central axis extending in the vertical direction. However, the installation posture of the exhaust gas treatment unit 30 is not particularly limited, and the exhaust gas treatment unit 30 may be configured in a horizontally-installed arrangement with a central axis extending in the horizontal direction. In addition, there is no particular limit as to whether the exhaust gas G is supplied from the upper end side or the lower end side of the exhaust gas treatment unit 30.

上述の実施形態では、加熱構造５０は、外殻部材５１を配置することによって形成される内部空間ＳＰを加熱流体Ｆの流路としていた。ただし、加熱流体Ｆの流路の構成は特に限定されるものではない。例えば、加熱構造は、排ガス処理部３０の外周面に巻き付けられた配管を有し、当該配管に加熱流体を流してもよい。ただし、当該構成よりも、外殻部材５１で内部空間ＳＰを形成する方が、施工が容易である。 In the above embodiment, the heating structure 50 uses the internal space SP formed by arranging the outer shell member 51 as a flow path for the heating fluid F. However, the configuration of the flow path for the heating fluid F is not particularly limited. For example, the heating structure may have a pipe wrapped around the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment device 30, and the heating fluid may be caused to flow through the pipe. However, it is easier to construct the internal space SP by forming the outer shell member 51 than by using this configuration.

上述の実施形態では、加熱流体生成部として、発電機が採用された。しかし、加熱流体生成部は、少なくともエンジンが動作しているタイミングにて、船舶中で加熱流体を生成する機器であれば、特に限定されない。 In the above embodiment, a generator is used as the heated fluid generating unit. However, the heated fluid generating unit is not particularly limited as long as it is a device that generates heated fluid within the ship at least when the engine is operating.

ある形態において、加熱構造は、船舶中のボイラの排ガスを内部空間ＳＰに流すことによって、排ガス処理部３０を加熱する。このとき、通常の船舶のボイラが運転するタイミングに加えて、メインエンジン１６が動作しているときにボイラが稼働するように設定してよい。 In one embodiment, the heating structure heats the exhaust gas treatment device 30 by flowing exhaust gas from the boiler in the ship into the internal space SP. In this case, the boiler may be set to operate when the main engine 16 is running, in addition to when the ship's normal boiler operates.

１６…メインエンジン（エンジン）、３０…排ガス処理部、５０…加熱構造、５１…外殻部材、７０…発電機、８０…加熱流体生成部、１００…船舶。 16...Main engine (engine), 30...Exhaust gas treatment unit, 50...Heating structure, 51...Outer shell member, 70...Generator, 80...Heated fluid generating unit, 100...Vessel.

Claims

A heating structure for heating an exhaust gas treatment device that treats exhaust gas from an engine of a ship,
The heating structure heats the exhaust gas treatment device with a heating fluid generated in a heating fluid generating unit,
The heated fluid generating unit is a device that generates the heated fluid in the ship at least when the engine is operating,
an outer shell member that is spaced apart from an outer peripheral surface of the exhaust gas treatment unit to form an internal space between the outer shell member and the exhaust gas treatment unit , and the exhaust gas treatment unit is heated by circulating the heating fluid through the internal space;
The heating structure of the exhaust gas treatment unit , wherein the heating fluid generating unit is a generator in the ship .

the exhaust gas treatment unit has an inlet for the exhaust gas at one end and an outlet for the exhaust gas at the other end,
The heating structure for an exhaust gas treatment unit according to claim 1 , wherein the heating structure supplies the heated fluid from the other end side and discharges the heated fluid from the one end side.