CN109591994A - 一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，包括阻滞斜排烟管、末端放残排烟管和排烟管口滤网组件，所述排烟管口滤网组件固定在拖船艉端原排烟管口位置，所述末端放残排烟管设在船体内侧，且所述末端放残排烟管的轴线向下倾斜与水平面成一定夹角b，所述末端放残排烟管较低的一端与排烟管口滤网组件相通，另一端与阻滞斜排烟管较低的一端相通，所述阻滞斜排烟管较高的一端与发动机排烟管相通，所述阻滞斜排烟管的轴线向上倾斜与水平面呈一定夹角a。本发明的有益效果是：有效的降低冲入排烟管的海水动能，降低所述海水的流速，阻止海水倒灌入发动机排烟管，同时能够有效的将排烟管中的火星熄灭。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程船舶的排水装置，特别是一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，属于船舶工程技术领域。
背景技术
大型船舶的柴油机排烟管一般设置为竖直向上的排烟的形式，但是全回转拖轮及其他小型船舶由于其空间位置及工作需求的原因，柴油排烟管会设计呈横向直通船艉的形式，排烟管近乎水平的横穿船舶舱室及结构，并通至船外。在风浪大的恶劣天气下，船外的海水或河水有可能倒灌进排烟管。由于排烟管直接与柴油机相连，若倒灌进排烟管的海水或河水不能及时的排出，水流会顺着排烟管流动并进入柴油机，会给柴油机造成严重的损害。
中国实用新型专利CN200820217311.3中公开了一种全回转拖轮排烟管路的排水装置，包含进气管、出气管、蓄水管、排水管、截止阀、S型存水弯，可以将水节流值蓄水管内并将水迅速地排出管路外部。该专利存在的问题是：此排水装置结构复杂，体积庞大，占用了大量的船舱空间，同时S型存水弯设置于蓄水管的下方，且S型存水弯与蓄水管之间设有截止阀，此结构对于竖直空间要求大，对于小型船舶或者该空间被利用到极限的船舶，此结构无法安装，所以对于空间受限制的船舶，不适合采用此方式进行改造。
发明内容
为克服上述现有技术缺陷，本发明提供一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置。
本发明所采用的具体技术方案为：
一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，包括阻滞斜排烟管、末端放残排烟管和排烟管口滤网组件，所述排烟管口滤网组件固定在拖船艉端原排烟管口位置，所述末端放残排烟管设在船体内侧，且所述末端放残排烟管轴线向下倾斜的与水平面成一定夹角b，所述末端放残排烟管较低的一端与排烟管口滤网组件相通，另一端与阻滞斜排烟管较低的一端相通，所述阻滞斜排烟管较高的一端与发动机排烟管相通，所述阻滞斜排烟管的轴线向上倾斜的与竖直面呈一定夹角a。
在艉端增加排烟管口滤网组件是利用流体力学中“水头损失”理论，“液体通过滤网时，边界改变引起内部质点间强烈混掺运动”的原理，在海水在流经滤网时，由于边界的突然改变产生了局部阻碍，进而引起海水内部质点间强烈的混掺运动，迅速消耗经过滤网海水的动能，有效减小海水逆行的距离和高度，同时阻滞斜排烟管向上的倾斜，使海水进入时迅速改变方向，水流冲击力将会被结构吸收60%以上。另外，末端放残排烟管轴线向下倾斜，以利于残水排出，此外，船舶发动机排出的烟中含有少许火星，当火星经过滤网时会被滤网熄灭，极大的提高了拖轮在易燃易爆环境中作业的安全性。
作为本发明的进一步改进，所述排烟管口滤网组件包含固定在船体外侧的滤网支座和活动联接在滤网支座上的滤网。
将滤网支座与滤网设置成为活动联接的方式，能够在滤网发生堵塞或者遭到损害时，将滤网拆下来进行更换，而无需将整个排烟管口滤网组件拆下，便于维护保养。
作为本发明的更进一步改进，所述滤网和所述滤网支座采用门闩式快速锁紧夹钳联接。
门闩式快速锁紧夹钳为市场上普遍采用的标准快速锁紧装置，采用门闩式快速锁紧夹钳联接所述滤网和所述滤网支座能够实现滤网的快速拆卸和安装，提高维护保养的效率，并降低保养件的采购成本。
优选的，所述末端放残排烟管的直径为10厘米至20厘米。
加大末端放残排烟管的直径，解决了目前存在的末端放残排烟管堵塞现象（船舶检修时发现末端放残排烟管现象突出），最大限度地增加其瞬时泄水和放残能力。改造后的末端放残排烟管直径为10厘米至20厘米，显著改善末端放残排烟管残水的泄放问题。
优选的，所述末端放残排烟管的直径为15厘米。
优选的，所述夹角b为5°至20°，所述夹角a为60°至80°。
优选的，所述夹角b为8°至12°，所述夹角a为65°至75°。
优选的，所述夹角b为10°，所述夹角a为70°。
优选的，所述滤网为6毫米至8毫米筛网。
本发明的积极效果是：体积小，节省安装空间，为船舱能留出更多空间来布置其他功能性装置，且能有效的降低冲入排烟管的海水动能，降低所述海水的流速，减小海水对末端放残排烟管的冲击，阻止海水倒灌入发动机排烟管，同时能够有效的将排烟管中的火星熄灭，扩大拖轮的适用环境，提高拖轮在易燃易爆工作环境下工作的安全性。
附图说明
图1是拖轮整体示意及本发明安装位置示意图；
图2是图1中所示F位置局部放大图；
图3是图2中所示排烟管口滤网组件侧视图；
图4是图2中所示排烟管口滤网组件正视图；
图例说明：1—阻滞斜排烟管， 2—末端放残排烟管， 3—排烟管口滤网组件，201—滤网锁扣，202—滤网支座，203—滤网。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，包括阻滞斜排烟管1、末端放残排烟管2和排烟管口滤网组件3，所述排烟管口滤网组件3固定在拖船艉端原排烟管口位置，所述末端放残排烟管2设在船体内侧，且所述末端放残排烟管2轴线向下倾斜的与水平面成一定夹角b，所述末端放残排烟管2较低的一端与排烟管口滤网组件3相通，另一端与阻滞斜排烟管1较低的一端相通，所述阻滞斜排烟管1较高的一端与发动机排烟管相通，所述阻滞斜排烟管1的轴线向上倾斜的与水平面呈一定夹角a，所述排烟管口滤网组件3包含固定在船体外侧的滤网支座202和活动联接在滤网支座上的滤网203，所述活动联接方式为滤网锁扣201，所述滤网锁扣201采用门闩式快速锁紧夹钳，所述末端放残排烟管的直径为15厘米，所述夹角b为10°，所述夹角a为70°。所述滤网203为8毫米筛网。
当海还逆行通过滤网203进入到所述末端放残排烟管2时，由于受到滤网203的作用，边界的突然改变产生了局部阻碍，进而引起海水内部质点间强烈的混掺运动，迅速消耗过网海水的动能，随后海水进入阻滞斜排烟管1，由于阻滞斜排烟管1斜向上的与竖直面成70度夹角，海水在斜坡上逆行，需要克服自身重力及斜坡的阻力，有效减小海水逆行的距离和高度，水流冲击力将会被结构吸收60%以上。
经反复测试，量取水流在无滤网和通过不同孔径的滤网后在斜坡上窜行的最大距离，进行比较和论证，测试结果为：
| 滤网规格 | 不使用滤网 | 8mm滤网 | 6mm滤网 |
| 在斜坡上的逆行距离 | 2100mm | 1520mm | 1300mm |
考虑到，逆行海水排出速度及滤网堵塞问题采用8毫米滤网作为改造拖轮艉端排烟管的方案。
末端放残排烟管轴线向下倾斜的与水平面成10度夹角，向下的斜面更适合于逆行海水的排出。
上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，包括阻滞斜排烟管、末端放残排烟管和排烟管口滤网组件，所述排烟管口滤网组件固定在拖船艉端原排烟管口位置，所述末端放残排烟管设在船体内侧，且所述末端放残排烟管轴线向下倾斜的与水平面成一定夹角b，所述末端放残排烟管较低的一端与排烟管口滤网组件相通，另一端与阻滞斜排烟管较低的一端相通，所述阻滞斜排烟管较高的一端与发动机排烟管相通，所述阻滞斜排烟管的轴线向上倾斜的与竖直面呈一定夹角a。
2.根据权利要求1所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述排烟管口滤网组件包含固定在船体外侧的滤网支座和活动联接在滤网支座上的滤网。
3.根据权利要求2所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述滤网和所述滤网支架采用门闩式快速锁紧夹钳联接。
4.根据权利要求2所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述末端放残排烟管的直径为10厘米至20厘米。
5.根据权利要求4所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述末端放残排烟管的直径为15厘米。
6.根据权利要求1至5所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述夹角b为5°至20°，所述夹角a为60°至80°。
7.根据权利要求6所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述夹角b为8°至12°，所述夹角a为65°至75°。
8.根据权利要求7所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述夹角b为10°，所述夹角a为70°。
9.根据权利要求3至5之一所述一种拖轮艉端排烟管防海水逆行装置，其特征在于，所述滤网为6毫米至8毫米筛网。
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