CN109591993B - 一种海上核动力自航式浮船坞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上核动力自航式浮船坞，涉及浮船坞领域，包括：长条形的主船体；至少一个设置在主船体前端的动力模组；动力模组包括：沿主船体长度方向排列的核反应堆、汽轮发电机组；用于连通核反应堆、汽轮发电机组的蒸汽发生器；用于保护核反应堆的反应堆舱，核反应堆设置在反应堆舱内。本发明利用核动力作为动力来源，配合长条形的主船体，将动力模组的汽轮发电机组、核反应堆的方位进行合理布置，使得本发明具有快速、机动、平稳的安全远航能力。

Description

一种海上核动力自航式浮船坞

技术领域

本发明涉及浮船坞领域，具体涉及一种海上核动力自航式浮船坞。

背景技术

自航式浮船坞是船舶海洋工程的重要设备，可以根据需要灵活机动地为远海舰船提供维修服务。

传统布置方式使船坞航行期间，受风压影响较大，稳性及航向稳定性均较差；而常规动力加上传统船坞“U”型布置使得船坞无法保证持续远海作业的能源需求，自持力十分有限。

因此需要一款自航式浮船坞具有一次装料运行周期长、机动性好、节能环保等特点，可以有效解决船坞在外海作业期间所遇到的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种海上核动力自航式浮船坞，利用核动力作为动力来源，配合长条形的主船体，将动力模组的汽轮发电机组、核反应堆的方位进行合理布置，使得本发明具有快速、机动、平稳的安全远航能力。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种海上核动力自航式浮船坞，包括：

长条形的主船体；

至少一个设置在所述主船体前端的动力模组；

所述动力模组包括：

沿所述主船体长度方向排列的核反应堆、汽轮发电机组；

用于连通所述核反应堆、所述汽轮发电机组的蒸汽发生器；

用于保护所述核反应堆的反应堆舱，所述核反应堆设置在所述反应堆舱内。

在上述技术方案的基础上，所述浮船坞包括一个动力模组；

所述汽轮发电机组、所述核反应堆沿所述主船体的长度方向前后排列。

在上述技术方案的基础上，所述浮船坞包括至少两个所述动力模组；

至少两个所述动力模组沿垂直所述主船体的长度方向并排设置在所述主船体前端，

各所述动力模组的所述汽轮发电机组、所述核反应堆均沿所述主船体的长度方向前后排列。

在上述技术方案的基础上，所述浮船坞包括两个所述动力模组；

两个所述动力模组沿所述主船体的长度方向前后排列；

两个所述动力模组的所述核反应堆相互靠近。

在上述技术方案的基础上，所述反应堆舱的顶部由下至上依次设置有材料与零配件仓库、加工车间、分段建造场地。

在上述技术方案的基础上，所述动力模组还包括用于保护所述汽轮发电机组的主机舱，所述汽轮发电机组设置在所述主机舱内。

在上述技术方案的基础上，靠近所述主船体前端的所述主机舱顶部由下至上依次设置有配电与集控中心、生活居住区、驾驶室与综合指挥中心。

在上述技术方案的基础上，所述主船体的末端设置有推进系统舱和推进系统，所述主船体的艏部安装艏侧推；

所述推进系统的上方由下至上依次设置有浮箱、系泊甲板；

所述系泊甲板上设置有起重机。

在上述技术方案的基础上，所述主船体的中部设置有船坞甲板，所述船坞甲板上架设有门式起重机，所述船坞甲板的顶面设置有布墩系统，所述船坞甲板的左右舷的前后两端均设置有定位桩。

在上述技术方案的基础上，所述主船体内部设置有常规动力装置，所述主船体上设置有第一烟囱以及第二烟囱；

所述第一烟囱内布置所述常规动力装置的排气系统，所述第二烟囱内布置所述核反应堆的排气系统。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明利用核动力作为动力来源，配合长条形的主船体，将动力模组的汽轮发电机组、核反应堆的方位进行合理布置，使得本发明具有快速、机动、平稳的安全远航能力。

(2)本发明中的利用一个核反应堆提供动能，能够核动力装置与自航式浮船坞所需功率合理匹配，避免造成浪费。

(3)本发明使用至少两个动力模组时，一个核反应堆配备一个汽轮发电机组，能够增大本发明的负载能力，使得本发明具有更充足的动力。

(4)本发明使用两个动力模组时，两个动力模组沿主船体的长度方向前后排列，能够使得两个汽轮发电机组以及两个核反应堆降低受主船体两侧冲击的风险，提高本发明工作时的安全性。

(5)本发明对材料与零配件仓库、加工车间、分段建造场地、配电与集控中心、生活居住区、驾驶室与综合指挥中心的方位进行合理划分，提高了日常工作的便利性以及本发明自身的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例1中海上核动力自航式浮船坞的结构示意图；

图2为本发明实施例2中海上核动力自航式浮船坞的结构示意图；

图3为本发明实施例3中海上核动力自航式浮船坞的结构示意图；

图4为本发明实施例4中海上核动力自航式浮船坞的结构示意图；

图5为本发明实施例5中海上核动力自航式浮船坞的侧视图；

图6为本发明实施例5中海上核动力自航式浮船坞的内部结构俯视图；

图7为本发明实施例5中海上核动力自航式浮船坞的结构俯视图；

图8为本发明实施例5中门式起重机的结构示意图；

图中：1、主船体；101、材料与零配件仓库；102、加工车间；103、分段建造场地；104、配电与集控中心；105、生活居住区；106、驾驶室与综合指挥中心；107、推进系统舱；108、推进系统；1081、浮箱；1082、系泊甲板；1083、起重机；109、艏侧推；2、动力模组；201、核反应堆；202、汽轮发电机组；203、蒸汽发生器；204、主机舱；3、反应堆舱；4、船坞甲板；401、门式起重机；402、布墩系统；403、定位桩；404、防脱轨装置；405、锁紧装置；5、常规动力装置；501、第一烟囱；502、第二烟囱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

实施例1

参见图1所示，本发明实施例提供一种海上核动力自航式浮船坞，包括：长条形的主船体1；至少一个设置在主船体1前端的动力模组2；动力模组2包括：沿主船体1长度方向排列的核反应堆201、汽轮发电机组202；用于连通核反应堆201、汽轮发电机组202的蒸汽发生器203；用于保护核反应堆201的反应堆舱3，核反应堆201设置在反应堆舱3内。

本发明利用主船体1作为主要载体，动力模组2的核反应堆201提供能源，核动力为清洁能源，对环境污染小，且能够给本发明提供持久的能源；汽轮发电机组202接收核反应堆201提供的能源进行发电；核反应堆201设置在反应堆舱3的内部与汽轮发电机组202分割开来，有效的对核反应堆201进行保护，并且核反应堆201通过蒸汽发生器203与汽轮发电机组202进行连通，利用核反应堆201产生的热量，蒸汽发生器203产生蒸汽，最终通过汽轮发电机组202进行发电，从而能够安全高效的工作；而主船体1为长条形，能够使得本发明在具有足够的托举能力的同时降低船舶所受风压力矩的影响；本发明利用核动力作为动力来源，配合长条形的主船体1，将动力模组2的汽轮发电机组202、核反应堆201的方位进行合理布置，使得本发明具有快速、机动、平稳的安全远航能力。

具体的，核反应堆201的外壳由设置在反应堆舱3内部的安全壳包裹，而由于本发明至少包括一个动力模组2，因此核反应堆201的数量也是至少一个，当核反应堆201的数量多于一个时，根据核反应堆201的数量，将反应堆舱3利用隔板分割成与核反应堆201的数量相同的子区域，将各核反应堆201设置在各个子区域中，从而提高安全性；

其中，安全壳的数量与核反应堆201的数量一致，安全壳与核反应堆201一一对应分配，安全壳在反应堆舱3内部单独保护与其自身对应分配的核反应堆201；在反应堆舱3内部，安全壳与安全壳之间保持一定的安全距离。

实施例2

参见图2所示，本发明实施例提供一种海上核动力自航式浮船坞，与实施例1的区别在于，本发明包括一个动力模组2；汽轮发电机组202、核反应堆201沿主船体1的长度方向前后排列；

利用一个核反应堆201提供动能，能够核动力装置与自航式浮船坞所需功率合理匹配，避免造成浪费；核反应堆201受反应堆舱3的保护，而汽轮发电机组202、核反应堆201沿主船体1的长度方向前后排列设置在主船体1的前端，即汽轮发电机组202相对于核反应堆201，更靠近主船体1的船首，此布置方式能够使得核反应堆201与汽轮发电机组202更近的同时，尽可能远离工作人员工作、生活的区域，避免对工作、生活区域造成影响，在一定程度上提高了本发明的安全性能。

实施例3

参见图3所示，本发明实施例提供一种海上核动力自航式浮船坞，与实施例1、2的区别在于，本发明包括至少两个动力模组2；至少两个动力模组2沿垂直主船体1的长度方向并排设置在主船体1前端，各动力模组2的汽轮发电机组202、核反应堆201均沿主船体1的长度方向前后排列；

至少两个核反应堆201沿垂直主船体1的长度方向并排设置在反应堆舱3内部，保证一定的安全距离，较优情况为，至少核反应堆201沿主船体1的长度方向的对称轴与主船体1沿长度方向上的中轴线重合，从而使得至少两个核反应堆201的分布能够更对称，使得核反应堆201对主船体1的偏移影响较小；

配备至少两个动力模组2，一方面能够满足自航式浮船坞更大的动力需求，另一方面能够使得本发明在应对突发情况时的应变能力得到提升，例如当其中一个核反应堆201或汽轮发电机组202发生故障或需要检修时，能够使用另外的核反应堆201以及与之配备的汽轮发电机组202提供动力，保证航行的持续性；

更重要的是，能够增大本发明的负载能力，使得本发明具有更充足的动力。

实施例4

参见图4所示，本发明实施例提供一种海上核动力自航式浮船坞，与实施例1、2、3的区别在于，本发明包括两个动力模组2；两个动力模组2沿主船体1的长度方向前后排列；两个动力模组2的核反应堆201相互靠近；

如此设置，能够使得两个汽轮发电机组202以及两个核反应堆201降低受主船体1两侧冲击的风险，提高本发明工作时的安全性。

其中，靠近主船体1前端的汽轮发电机组202与靠近主船体1前端的核反应堆201配对连接，靠近主船体1尾部的汽轮发电机组202与靠近主船体1尾部的核反应堆201配对连接；从而避免汽轮发电机组202与核反应堆201连接的管道过长，节省资源，且利用此相近配对的方式，能够方便维修人员就近进行检测、维修，提高工作效率。

其中，两个核反应堆201由同一个反应堆舱3保护，反应堆舱3可根据需求分割成两个子区间，以便对两个核反应堆201分隔保护。

本实施例的最优情况为，两个汽轮发电机组202以及反应堆舱3内的两个核反应堆201沿主船体1长度方向的对称轴排列；一方面能够使得两个汽轮发电机组202以及两个核反应堆201能够最大限度地远离主船体1的两侧，另一方面，能够使得主船体1相对平稳，重心不会向两侧发生偏移。

实施例5

参见图5至图8所示，本发明实施例提供一种海上核动力自航式浮船坞，与实施例1、2、3、4的区别在于，反应堆舱3的顶部由下至上依次设置有材料与零配件仓库101、加工车间102、分段建造场地103。

材料与零配件仓库101、加工车间102、分段建造场地103在反应堆舱3的顶部由下至上依次设置，分工明确，材料与零配件仓库101能够存储加工车间102、分段建造场地103工作所需的材料以及零配件，也能够存储用于对反应堆舱3、核反应堆201以及汽轮发电机组202维修所需的材料以及零部件，方便维修工人快速取材快速维修，提高了工作效率，降低了事故恶化的风险；

另外材料与零配件仓库101、加工车间102、分段建造场地103由下至上依次设置的顺序也符合日常制造工作的流程需求，首先在材料与零配件仓库101内获取材料以及零配件，然后进入加工车间102对材料以及零部件进行加工，最终在分段建造场地103进行建造。

本实施例中，动力模组2还包括用于保护汽轮发电机组202的主机舱204，汽轮发电机组202设置在主机舱204内。

由于动力模组2的数量为至少一个，汽轮发电机组202的数量液位至少一个，故而汽轮发电机组202的数量存在一个、两个以及多个的可能；

此处的汽轮发电机组202设置在主机舱204内，即每个汽轮发电机组202单独配备一个主机舱204，汽轮发电机组202设置在与其对应的主机舱204内，每个汽轮发电机组202单独受主机舱204保护。

本实施例中，靠近主船体1前端的主机舱204顶部由下至上依次设置有配电与集控中心104、生活居住区105、驾驶室与综合指挥中心106；

其中，由于存在一个、两个甚至是多个汽轮发电机组202的可能，进而主机舱204也存在一个、两个甚至是多个的可能，而配电与集控中心104、生活居住区105、驾驶室与综合指挥中心106均设置在靠近主船体1前端的主机舱204顶部；

配电与集控中心104、生活居住区105、驾驶室与综合指挥中心106由下至上依次设置在主机舱204顶部，一方面配电与集控中心104靠近主机舱204，能够方便快捷地对主机舱204内部的汽轮发电机组202进行监控与检查，另一方面配电与集控中心104、生活居住区105、驾驶室与综合指挥中心106由下至上依次设置也符合日常工作需求，生活居住区105即靠近配电与集控中心104也靠近驾驶室与综合指挥中心106，工作人员能够迅速的前往两处进行相应工作，而驾驶室与综合指挥中心106设置在最上方能够获得较佳的视野，方便工作人员进行驾驶以及指挥。

本发明对材料与零配件仓库101、加工车间102、分段建造场地103、配电与集控中心104、生活居住区105、驾驶室与综合指挥中心106的方位进行合理划分，提高了日常工作的便利性以及本发明自身的安全性。

本实施例中，主船体1的末端设置有推进系统舱107和推进系统108，主船体1的艏部安装艏侧推109；推进系统108的上方由下至上依次设置有浮箱1081、系泊甲板1082；系泊甲板1082上设置有起重机1083；

推进系统舱107和推进系统108为本发明提供前行的动力，艏侧推109进一步提升本发明的操纵性，浮箱1081用于提高本发明的储备浮力与稳性，而系泊甲板1082以及起重机1083则用于配合完成日常运输和船舶进坞工作。

本实施例中，主船体1的中部设置有船坞甲板4，船坞甲板4上架设有门式起重机401，船坞甲板4的顶面设置有布墩系统402，船坞甲板4的左右舷的前后两端均设置有定位桩403；

进一步地，门式起重机401配备用于将门式起重机401固定在门式起重机401的滑动轨道上的防脱轨装置404，并在主船体1的前端的左右舷分别设置有锁紧装置405，从而保证门式起重机401在日常工作、浮船坞航行以及船舶进坞时的稳定性；

必要时，可在加工车间102的左右舷分别设置锁紧装置405；从而提高稳定性的；

门式起重机401配合布墩系统402能够在船坞甲板4进行日常的舰船进坞维修工作，定位桩403起到在舰船维修期间对浮船坞的固定的作用，降低海浪对浮船坞稳性的影响。

本实施例中，主船体1内部设置有常规动力装置5，主船体1上设置有第一烟囱501以及第二烟囱502；

第一烟囱501内布置常规动力装置5的排气系统，第二烟囱502内布置与核反应堆201相关的排气系统；

常规动力装置5用于作为备用动力来源，而将常规动力废气与核动力废气分开排放，能够提升本发明的安全性；

具体的，可在第二烟囱502上设置辅助处理的部件，从而减少核动力废气对环境的污染。

本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (5)

1.一种海上核动力自航式浮船坞，其特征在于，所述浮船坞包括：

长条形的主船体（1）；

至少一个设置在所述主船体（1）前端的动力模组（2）；

所述动力模组（2）包括：

沿所述主船体（1）长度方向排列的核反应堆（201）、汽轮发电机组（202）；

用于连通所述核反应堆（201）、所述汽轮发电机组（202）的蒸汽发生器（203）；

用于保护所述核反应堆（201）的反应堆舱（3），所述核反应堆（201）设置在所述反应堆舱（3）内；

所述浮船坞包括两个所述动力模组（2）；

两个所述动力模组（2）沿所述主船体（1）的长度方向前后排列；

两个所述动力模组（2）的所述核反应堆（201）相互靠近；

所述反应堆舱（3）的顶部由下至上依次设置有材料与零配件仓库（101）、加工车间（102）、分段建造场地（103）；

所述主船体（1）的中部设置有船坞甲板（4），所述船坞甲板（4）上架设有门式起重机（401），所述船坞甲板（4）的顶面设置有布墩系统（402），所述船坞甲板（4）的左右舷的前后两端均设置有定位桩（403），在所述门式起重机（401）的滑动轨道上设置防脱轨装置（404），在所述主船体（1）的前端的左右舷分别设置有锁紧装置（405）。

2.如权利要求1所述的海上核动力自航式浮船坞，其特征在于：所述动力模组（2）还包括用于保护所述汽轮发电机组（202）的主机舱（204），所述汽轮发电机组（202）设置在所述主机舱（204）内。

3.如权利要求2所述的海上核动力自航式浮船坞，其特征在于：靠近所述主船体（1）前端的所述主机舱（204）顶部由下至上依次设置有配电与集控中心（104）、生活居住区（105）、驾驶室与综合指挥中心（106）。

4.如权利要求1所述的海上核动力自航式浮船坞，其特征在于：所述主船体（1）的末端设置有推进系统舱（107）和推进系统（108），所述主船体（1）的艏部安装艏侧推（109）；

所述推进系统（108）的上方由下至上依次设置有浮箱（1081）、系泊甲板（1082）；

所述系泊甲板（1082）上设置有起重机（1083）。

5.如权利要求1所述的海上核动力自航式浮船坞，其特征在于：所述主船体（1）内部设置有常规动力装置（5），所述主船体（1）上设置有第一烟囱（501）以及第二烟囱（502）；

所述第一烟囱（501）内布置所述常规动力装置（5）的排气系统，所述第二烟囱（502）内布置所述核反应堆（201）的排气系统。