CN107757856A - 一种军舰“隐形”烟囱设计 - Google Patents

Abstract

海军军备对“隐形”的要求越来越高，高大的体型，浓浓的黑烟，烟囱外露表面部分过高的温度，都会造成军舰被侦查到的可能性大大增加。本发明涉及一种军舰用烟囱，通过加装烟尘过滤器、隔热层、排气扇，以及水循环降温等，实施实现军舰用烟囱减少黑烟，减小烟囱体积，降低外部温度。本发明通过一系列改造，降低军舰在航行时被发现的几率，可以在一定限度内提高军舰烟囱的“隐身”效果。

Description

一种军舰“隐形”烟囱设计

技术领域

本发明涉及一种军舰用烟囱，通过加装烟尘过滤器、隔热层、排气扇，以及水循环降温等实施实现军舰用烟囱减少黑烟，降低外部温度，从而降低军舰在在航行时被发现的几率。

背景技术

目前，舰艇主流的热机动力装置分三个类型：锅炉蒸汽机/蒸汽轮机型，柴油机型，燃气轮机型。

蒸汽机是出现最早的舰艇动力装置，而蒸汽轮机出现稍微晚一些。这两种发动机都需要锅炉来工作，而锅炉的炉膛燃烧压力很低，所以，烟囱必须做的高大一点。以保证排气顺畅。烟囱越高，上下压差越大，排气就越容易。

柴油机动力装置是二战之后才开始大规模应用于舰艇的。它是一种内燃机，柴油在气缸内燃烧时产生的压力和温度远远超过锅炉。所以柴油机的排气压力非常高。故可以做的比较简单。

燃气轮机则是上世纪60年代之后兴起的新型舰船动力系统，技术基于航空涡轮发动机，它也是一种外燃机，所以排气压力比较低，对烟囱高度要求也很高。此外由于燃气轮机工作时需要吸入大量的新鲜空气，这些空气不但用于燃烧，还要用于涵道的冷却，所以还需要很大的吸气装置。由于燃气轮机体积小，结构简单，所以机舱的位置比较自由，这就使得烟囱在舰艇甲板上的布置可以非常灵活的选择。

柴油机在开始燃烧时，因为燃烧不充分，会有大量黑烟，黑烟更容易造成军舰被远方的侦查设备发现，不利于军舰航线安全。

舰艇上的烟囱可以分为如下四个类型：

第一类：直立型烟囱

这种烟囱结构简单，设计容易，而且烟道是垂直的，所以排气最为顺畅，优点非常突出，故而成为世界上绝大多数舰艇的选择。但是缺点也同样突出，那就是对舰面空间占据非常严重。所以布置这种烟囱时，一定要注意和天线，桅杆，传感器的协调。

第二类：卧式烟囱

这类烟囱，一般被用于早期的航空母舰。为的是减小烟气对飞机起降的影响，现在已经比较少见了。

第三类：舷侧水线排水口

这类烟囱布置在水线位置，由于这里时时可能隐没在波涛之中，所以，这种布局只适合柴油机动力的舰艇，因为柴油机的排气压力高到足以客服水压保证正常排气。这样的设计很节约舰艇表面的空间，使之可以布置舱室，武备和传感器。但是缺点同样突出：维修保养很不方便，而且由于这里靠近海水，所以很容易被海水腐蚀。为了防止海水灌入，在烟囱内必须安装一个单向止回阀，假如这个阀失灵那么海水将立刻流入烟囱将柴油机浇灭，严重威胁舰艇的安全，所以，这个止回阀的可靠性必须极高才行！

第四类：船体遮蔽型

这是随着新船型的出现而应运而生的新型烟囱，它把烟囱通过船身遮蔽起来，排气口的位置可以布置在双体船的内侧。在民船上，这种设计可以有效增加舱室面积，提高利用率，而在军舰上这样的设计更加有用。因为排气口被完全遮蔽，所以烟气必须经过一套复杂的冷却系统冷却后才能排放，这样就可以大大提高舰艇的红外隐身能力。

海军军备对“隐形”的要求越来越高，高大的体型，浓浓的黑烟，烟囱外露表面部分过高的温度，都会造成军舰被侦查到的可能性大大增加。本发明通过一系列改造，可以在一定限度内提高军舰烟囱的“隐身”效果。

发明内容

（1）目的：

本发明目的在于，通过一种组合设计，实现减小军舰烟囱的体积，降低烟囱外表温度，以及减少黑烟排放，从而大大通过军舰烟囱的“隐身”效果。

（2）技术方案：

本发明，一种军舰“隐形”烟囱设计。由散热结构，除尘结构，以及强力排气部分组成。

通过烟筒外周加装密闭隔层，通过导热液体循环，以及覆盖隔热层，降低烟囱外表面温度，通过在内部加装静电除尘装置，减少军舰烟囱冒黑烟的情况，通过在烟囱排气口安装排气扇，增加烟囱的废气排放效率。

（3）有益效果：

本发明与现有技术相比较，具有如下特点：该设计不只是简单的排放废气的烟囱，而是可以实现废气浓烟净化，烟囱外表温度降低，能够有较强排气效率，且具有一定隐身效果的军舰烟囱。通过增加排气扇，通过对排气扇转速的调整，可以大大增加烟囱的排气效率，进而可以减少烟囱体积，烟囱的外形也可以设计地更加多样化，增加军舰内部可以利用的空间。通过过滤结构，滤去烟囱产生的黑烟，降低外部通过视觉观察发现军舰的几率。通过降温结构，以及外部的隔热层，可以大大降低烟囱外表面温度，且可以综合使用烟囱内热废气的热量，通过内部其它转换结构，把热废气的热量变换为军舰热水等，用于军舰军人和其他工作人员的供暖、生活等。

（4）附图说明：

图1是一种军舰“隐形”烟囱设计侧剖面图示意图。

图2是一种军舰“隐形”烟囱设计烟囱口主视图示意图。

（5）具体实施方式：

一种军舰“隐形”烟囱设计，由以下部分组成：1烟囱排气通道，2带有电机的排气扇，3过滤网，4环形降温管道，5降温管道冷却液出口，6降温管道冷却液入口，7外壁隔热层，8冷却液流动方向，9散热部分其它管道，10废气在烟囱内流动方向，11废气排出方向，12热冷却液在军舰内部热交换装置。

军舰锅炉产生的热废气经过1烟囱排气通道排出军舰，热废气从军舰内部排到军舰外部，10废气在烟囱内流动方向，11废气排出方向。

将烟囱管壁设计成环形的结构，在环形内部形成可以流淌降温液体的4环形降温管道，降温液，如凉水，通过6降温管道冷却液入口，进入4环形降温管道，冷却液凉水变为热水后，在5降温管道冷却液出口离开烟囱部分，通过9散热部分其它管道，热水可以在军舰内部12热冷却液在军舰内部热交换装置实现热交换，冷却自身，热水从新变为凉水，重新进入6降温管道冷却液入口，循环使用。同时在12热冷却液在军舰内部热交换装置，热冷却液通过热交换，使其外部的凉水变为热水，可以供军舰在寒季取暖，以及生活用热水等。冷却液流动方向与热废气排放方向相反。

11废气排出方向，通过在烟囱口加装2带有电机的排气扇，增加单位排气量。提高烟囱排气效率，也就可以适度减少烟囱大小，降低烟囱体积。2带有电机的排气扇可以进行简单拆卸，修理。

在烟囱口，加装过3滤装网，过滤装置也是便于装卸型，可以根据情况按照，或者拆卸，便于使用，维护，修理，更换。

在烟囱外露的外部表面粘贴或者涂抹7外壁隔热层，最大限度降低烟囱外表面温度，实现烟囱表面低温化，避免因为温度而被外界侦查到。

Claims (3)

1.一种军舰“隐形”烟囱设计，由烟囱降温结构、排气扇，烟囱表面隔热层，以及除尘结构组成。

2.根据权利要求1所述的一种军舰“隐形”烟囱设计，该设计可以由烟囱降温结构、排气扇，烟囱表面隔热层，以及过滤除烟结构共同组成，也可以由包括降温结构的任意三种，或者两种构成，可以由降温结构单独构成。

3.根据权利要求1所述的一种军舰“隐形”烟囱设计，降温结构由降温管道，冷却液，以及军舰内部的冷却液热交换装置组成。