CN102139754B - 喷汽式船舶的喷汽推进器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷汽式船舶的喷汽推进器，包括壳体，喷射口，喷口控制器，蒸汽混合室，所述蒸汽混合室为具有缺口的球形容器，缺口与设置在壳体外的喷射口的入口通过波纹连接管密封连通，在壳体内壁和蒸汽混合室外壁之间的空腔内设有喷空气环管、并设有保温层，自蒸汽混合室内壁向里依次设有喷蒸汽环管和喷水环管；喷蒸汽环管、喷水环管和喷空气环管分别通过进蒸汽管与船舶上的压力热蒸汽源连通、通过进水管与船舶上的压力水源连通、通过进空气管与船舶上的压力空气源连通，在喷蒸汽环管和喷水环管上均设有多个喷孔，在喷空气环管上设有多个与蒸汽混合室贯通的喷管。本发明喷汽式船舶的喷汽推进器，动力大，能源利用率高，喷射速度高。

Description

喷汽式船舶的喷汽推进器

技术领域

本发明涉及喷汽式船舶推进系统，尤其是一种喷汽式船舶的喷汽推进器。

背景技术

船舶目前还在用螺旋桨推进系统，其能量传递过程为：燃料的化学能通过燃烧变为热能,热能通过发动机转变为机械能输出,通过变速器到螺旋桨,变为螺旋桨的机械能,螺旋桨带动水流动变为水的动能。这种使用燃料的螺旋桨推进系统，存在以下缺陷：1、这种结构的推进系统，能量传递路线长, 发动机和螺旋桨的效率很低,只有30%左右,功率利用率不高，使其船舶速度上不去；2、由于使用燃料作为动力，因而其续航里程有限；3、排放CO2，温室气体，污染空气。

飞机推进系统从螺旋桨推进系统到涡轮喷气式推进系统，大大提高了飞机的机动性，速度从亚音速到超音速发生了质的飞越。如何提高船舶的行进速度，延长船舶的续航里程，是目前迫切需要解决的重大课题。喷汽式船舶推进系统主要由产生高温高压蒸汽的燃料锅炉或核动力蒸汽发生器、喷汽推进器（或称汽空气水混合室）、喷嘴等组成，其中喷汽推进器是关键部件，其它有成熟产品。 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种喷汽式船舶的喷汽推进器，其动力大，能源利用率高，喷射速度高。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明一种喷汽式船舶的喷汽推进器，包括壳体，喷射口，用于控制所述喷射口喷射方向的喷口控制器，和设置在所述壳体内的蒸汽混合室，所述蒸汽混合室为具有缺口的球形容器，所述缺口与设置在壳体外的喷射口的入口通过波纹连接管密封连通，在壳体内壁和蒸汽混合室外壁之间的空腔内设有喷空气环管、并设有保温层，自所述蒸汽混合室内壁向里依次设有喷蒸汽环管和喷水环管；所述喷蒸汽环管、喷水环管和喷空气环管分别通过进蒸汽管与船舶上的压力热蒸汽源连通、通过进水管与船舶上的压力水源连通、通过进空气管与船舶上的压力空气源连通，在所述喷蒸汽环管和喷水环管上均设有多个喷孔，在所述喷空气环管上设有多个与蒸汽混合室贯通的喷管。

所述蒸汽混合室是用合金SG5制成的3/4球冠形容器；所述喷蒸汽环管、喷水环管和喷空气环管均为用合金SG5制成的3/4圆环，所述圆环的两端封闭；所述喷射口为喇叭形圆锥体。

所述压力热蒸汽源为燃油锅炉或核动力蒸汽发生器；所述压力空气源为空气压缩机；所述压力水源为水泵；所述喷口控制器包括驱动杆件和轴承；所述保温层由填充的石棉构成。

一种喷汽式船舶的喷汽推进器，包括壳体，喷射口，用于控制所述喷射口喷射方向的喷口控制器，和设置在所述壳体内的蒸汽混合室，所述蒸汽混合室为两端为半球的圆柱体，在其中的一端设有缺口，所述缺口与设置在壳体外的喷射口的入口通过波纹连接管密封连通，在壳体内壁和蒸汽混合室外壁之间的空腔内设有喷空气环管、并设有保温层，自所述蒸汽混合室内壁向里依次设有喷蒸汽环管和喷水环管；所述喷蒸汽环管、喷水环管和喷空气环管分别通过进蒸汽管与船舶上的压力热蒸汽源连通、通过进水管与船舶上的压力水源连通、通过进空气管与船舶上的压力空气源连通，在所述喷蒸汽环管和喷水环管上均设有多个喷孔，在所述喷空气环管上设有多个与蒸汽混合室贯通的喷管。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

由于在壳体内壁和蒸汽混合室外壁之间的空腔内设有喷空气环管、并填充有保温层，自所述蒸汽混合室内壁向里依次设有喷蒸汽环管和喷水环管，在所述喷蒸汽环管和喷水环管上均设有多个喷孔，在所述喷空气环管上设有多个与蒸汽混合室贯通的喷管，这种结构有两个优点，一是喷入均匀，有利于水、空气和热蒸汽在蒸汽混合室内充分混合，二是有利于传热，在蒸汽混合室内，由于混合充分，再加之热蒸汽处于水和空气的中部，传热效率高、速度快，因而使本发明喷汽推进器的动力大、喷射速度高，船舶速度能够大大提高。

蒸汽混合室采用具有缺口的球形容器，其与圆筒形蒸汽混合室相比，在相同容积和相同压力下，球形容器的表面积最小，需使用钢材的表面积少，内应力最小且均匀，在相同直径情况下，其承载能力比圆筒形蒸汽混合室大（1倍左右），故板厚可减薄（只需相应圆筒形蒸汽混合室壁板厚度的一半左右），既缩小了喷气推进器的体积，又减轻了重量。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式2的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：

如图1所示，本发明一种喷汽式船舶的喷汽推进器，包括壳体4，喷射口13，用于控制所述喷射口13喷射方向的喷口控制器，和设置在所述壳体4内的蒸汽混合室7；所述蒸汽混合室7为具有一个圆形缺口的球形容器，优选为用合金SG5制成的3/4球冠形容器；所述圆形缺口与设置在壳体4外的喷射口13的入口通过波纹连接管10密封连通；在壳体4内壁和蒸汽混合室7外壁之间的空腔内设有喷空气环管6、并填充有构成保温层5的石棉；自所述蒸汽混合室7内壁向里依次设有喷蒸汽环管8和喷水环管9；在喷水环管9和喷空气环管6上均布有多个喷孔，在所述喷蒸汽环管8上设有多个与蒸汽混合室7贯通的喷管，优选所述喷蒸汽环管8、喷水环管9和喷空气环管6均为用合金SG5制成的3/4圆环，圆环的两端封闭；所述喷蒸汽环管8通过进蒸汽管2与船舶上的燃油锅炉或核动力蒸汽发生器的热蒸汽出口连通，喷水环管9通过进水管1与船舶上的水泵出水口连通，喷空气环管6通过进空气管3与船舶上的空气压缩机的空气输出口连通；所述喷射口13为喇叭形圆锥体；所述喷口控制器包括驱动杆件12和轴承11，该喷口控制器用于控制喷射口13的喷射方向。

具体实施方式二：

如图2所示，本发明具体实施方式二，与具体实施方式一的区别仅在于蒸汽混合室7的形状不同。具体来说，本具体实施方式的蒸汽混合室7是两端为半球的圆柱体，在其中一端的半球上开设有一个圆形缺口，所述圆形缺口与设置在壳体4外的喷射口13的入口通过波纹连接管10密封连通。

Claims (4)

1.一种喷汽式船舶的喷汽推进器，其特征在于：包括壳体（4），喷射口（13），用于控制所述喷射口（13）喷射方向的喷口控制器，和设置在所述壳体（4）内的蒸汽混合室（7），所述蒸汽混合室（7）为具有缺口的球形容器，所述缺口与设置在壳体（4）外的喷射口（13）的入口通过波纹连接管（10）密封连通，在壳体（4）内壁和蒸汽混合室（7）外壁之间的空腔内设有喷空气环管（6）、并设有保温层（5），自所述蒸汽混合室（7）内壁向里依次设有喷蒸汽环管（8）和喷水环管（9）；所述喷蒸汽环管（8）、喷水环管（9）和喷空气环管（6）分别通过进蒸汽管（2）与船舶上的压力热蒸汽源连通、通过进水管（1）与船舶上的压力水源连通、通过进空气管（3）与船舶上的压力空气源连通，在所述喷蒸汽环管（8）和喷水环管（9）上均设有多个喷孔，在所述喷空气环管（6）上设有多个与蒸汽混合室（7）贯通的喷管。

2.根据权利要求1所述的喷汽式船舶的喷汽推进器，其特征在于：所述蒸汽混合室（7）是用合金SG5制成的3/4球冠形容器；所述喷蒸汽环管（8）、喷水环管（9）和喷空气环管（6）均为用合金SG5制成的3/4圆环，所述圆环的两端封闭；所述喷射口（13）为喇叭形圆锥体。

3.根据权利要求1或2所述的喷汽式船舶的喷汽推进器，其特征在于：所述压力热蒸汽源为燃油锅炉或核动力蒸汽发生器；所述压力空气源为空气压缩机；所述压力水源为水泵；所述喷口控制器包括驱动杆件（12）和轴承（11）；所述保温层（5）由填充的石棉构成。

4.一种喷汽式船舶的喷汽推进器，其特征在于：包括壳体（4），喷射口（13），用于控制所述喷射口（13）喷射方向的喷口控制器，和设置在所述壳体（4）内的蒸汽混合室（7），所述蒸汽混合室（7）为两端为半球的圆柱体，在其中的一端设有缺口，所述缺口与设置在壳体（4）外的喷射口（13）的入口通过波纹连接管（10）密封连通，在壳体（4）内壁和蒸汽混合室（7）外壁之间的空腔内设有喷空气环管（6）、并设有保温层（5），自所述蒸汽混合室（7）内壁向里依次设有喷蒸汽环管（8）和喷水环管（9）；所述喷蒸汽环管（8）、喷水环管（9）和喷空气环管（6）分别通过进蒸汽管（2）与船舶上的压力热蒸汽源连通、通过进水管（1）与船舶上的压力水源连通、通过进空气管（3）与船舶上的压力空气源连通，在所述喷蒸汽环管（8）和喷水环管（9）上均设有多个喷孔，在所述喷空气环管（6）上设有多个与蒸汽混合室（7）贯通的喷管。

Images