CN115556866A - 一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶 - Google Patents

一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶 Download PDF

Info

Publication number
CN115556866A
CN115556866A CN202211245918.3A CN202211245918A CN115556866A CN 115556866 A CN115556866 A CN 115556866A CN 202211245918 A CN202211245918 A CN 202211245918A CN 115556866 A CN115556866 A CN 115556866A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ship
air
cooling
compressed air
lubrication system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211245918.3A
Other languages
English (en)
Inventor
柳卫东
王璐玭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan Shipyard Group Co Ltd
Original Assignee
Jiangnan Shipyard Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan Shipyard Group Co Ltd filed Critical Jiangnan Shipyard Group Co Ltd
Priority to CN202211245918.3A priority Critical patent/CN115556866A/zh
Publication of CN115556866A publication Critical patent/CN115556866A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • B63B2001/387—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes using means for producing a film of air or air bubbles over at least a significant portion of the hull surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本申请提供一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶。船舶空气润滑系统包括冷却舱、空压机以及多根压缩空气管。冷却舱进水口用于通入海水，出水口用于排出在冷却舱内热交换后的海水。压缩空气管与空压机的出口连通，包括多根平行设置的压缩空气管，压缩空气管穿过冷却舱与海水热交换后，将空压机产生的气泡喷至船底。本申请利用流动的海水对压缩空气管进行热交换，使压缩空气管内的高温压缩气体进行冷却降温，在航行过程中可以不间断的进行冷却。本申请在对船底进行空气润滑的前提下，能够有效降低润滑气体在排出时的温度，避免高温气体对船底油漆涂层造成破坏。

Description

一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶
技术领域
本申请涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶。
背景技术
在航行中的船舶中，一般在船体的浸水表面受到水的摩擦阻力，特别是在大型船的情况下，在浸水表面因外部水的相对流动产生的摩擦阻力占船体阻力的大部分。为提高船舶的能效水平，可通过空气润滑技术减少船体与水之间的摩擦阻力，可节省5-10％的燃料。空气润滑技术是通过空气润滑系统在船体底部释放一层密布气泡来减少船体和水之间的摩擦，从而减少船舶的燃料消耗以及尾气排放量。
空气润滑系统中所需的压缩空气经空压机产生，但是，空压机出口的气体温度较高，通常会超过150-250摄氏度，气体温度根据所需的压缩空气的压力改变，经空压机出口喷出的高温气体对船底油漆涂层具备较大的破坏力。
综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶，其能够有效降低润滑气体在排出时的温度，避免高温气体对船底油漆涂层造成破坏。
第一方面，提供了一种船舶空气润滑系统，包括冷却舱、空压机以及多根压缩空气管。
冷却舱设于船舶底部，所述冷却舱的进水口和出水口分别设于所述冷却舱沿船舶航行方向的两端，所述进水口用于通入海水，所述出水口用于排出在所述冷却舱内热交换后的海水。
空压机设于船舶艏部，用于制造并排出润滑气体。
压缩空气管与所述空压机的出口连通，包括多根平行设置的压缩空气管，相邻两个所述压缩空气管之间间隔预定距离，每根所述压缩空气管穿过所述冷却舱与海水热交换后伸出所述冷却舱，所述压缩空气管的出口将所述空压机产生的气泡喷至船底。
在一种实施方式中，还包括加强空舱，所述加强空舱设于所述冷却舱顶部。
在一种实施方式中，所述冷却舱和所述加强空舱的首尾两端分别为艏部横舱壁、艉部横舱壁，所述艏部横舱壁和所述艉部横舱壁均采用高强度钢材质，所述艏部横舱壁和所述艉部横舱壁的板厚为10-25mm。
在一种实施方式中，所述艏部横舱壁和所述艉部横舱壁均采用15mm的高强度钢材质
在一种实施方式中，所述进水口设于所述艏部横舱壁的下端，所述出水口设于所述艉部横舱壁的下端，所述进水口和所述出水口均为矩形口。
在一种实施方式中，所述进水口处设置保护格栅。
在一种实施方式中，所述压缩空气管在水平面上的投影为波浪形弯管。
在一种实施方式中，相邻两个所述压缩空气管之间的间距至少为所述压缩空气管管径的5倍。
根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶空气润滑系统的冷却方法，包括以下步骤：
在润滑气体排至船舶底部进行空气润滑之前，使用流动的海水与润滑气体进行热交换，在完成热交换后将润滑气体排至船底处进行空气润滑。
根据本申请的第三方面，还提供了一种空气润滑式船舶，包括如第一方面提供的船舶空气润滑系统。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
在本申请的技术方案中，通过压缩空气管的设置，将空压机产生的高温压缩空气输出进行冷却处理后，再排至船舶底部进行空气润滑。通过冷却舱的设置，利用流动的海水对压缩空气管进行热交换，使压缩空气管内的高温压缩气体进行冷却降温，在航行过程中可以不间断的进行冷却。本申请在对船底进行空气润滑的前提下，能够有效降低润滑气体在排出时的温度，避免高温气体对船底油漆涂层造成破坏。
附图说明
图1是本发明实施例的船舶空气润滑系统的结构示意图。
图2是本发明实施例的船舶空气润滑系统中，A-A剖面图。
图3是本发明实施例的船舶空气润滑系统中，B-B剖面图。
图4是本发明实施例的船舶空气润滑系统中，C-C剖面图。
图5是本发明实施例的船舶空气润滑系统的横剖面图。
其中，附图标记说明如下：
1、冷却舱；2、压缩空气管；3、内底板；4、船体外板；5、进水口；6、出水口；7、加强空舱；8、艏部横舱壁；9、艉部横舱壁；10、保护格栅。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本申请的第一方面，参见图1至图5，首先提供一种船舶空气润滑系统，包括冷却舱1、空压机以及多根压缩空气管2。图1中，a方向为海水流动方向，b方向为润滑气体的流动方向。
冷却舱1设于船舶的内底板3与船体外板4之间，冷却舱1的进水口5和出水口6分别设于冷却舱1沿船舶航行方向的前后两端，进水口5用于通入海水，出水口6用于排出在冷却舱1内热交换后的海水。空压机设于船舶艏部，用于制造绵密气泡，绵密气泡作为润滑气体。压缩空气管2与空压机的出口连通，包括多根平行设置的压缩空气管2，压缩空气管2用于输送空压机产生的绵密气泡至船底。相邻两个压缩空气管2之间间隔预定距离，每根压缩空气管2穿过冷却舱1与海水热交换后伸出冷却舱1，压缩空气管2的出口将冷却后的绵密气泡喷至船底。
在一种实施方式中，还包括加强空舱7，加强空舱7设于冷却舱1顶部，加强空舱7的顶部为船舶内底板3，考虑冷却舱1内接触的海水存在较大的温差，舱壁容易发生形变，因此在顶部设置加强空舱7，以增加船底的结构强度。并且通过加强空舱7将冷却舱1与船舶底部的其他舱室隔开，以减少高温气体对船舶其他舱室的影响。
在一种实施方式中，如图5所示，冷却舱1和加强空舱7的首尾两端分别为艏部横舱壁8、艉部横舱壁9，艏部横舱壁8和艉部横舱壁9均采用高强度钢材质，艏部横舱壁8和艉部横舱壁9的板厚为10-25mm。
优选地，艏部横舱壁8和艉部横舱壁9采用15mm的高强度钢材质。
在一种实施方式中，如图2和图4所示，进水口5设于艏部横舱壁8的下端，出水口6设于艉部横舱壁9的下端。进水口5和出水口6均为矩形口。
在一种实施方式中，进水口5处设置保护格栅10。
需要说明的是，保护格栅10采用不锈钢材质，考虑保护格栅10能够过滤海水中杂物，防止海水中的杂物或者海洋生物进入冷却舱1内，影响船舶的正常运行。
在一种实施方式中，如图5所示，压缩空气管2在水平面上的投影为波浪形弯管。考虑通过波浪形弯管的设置，增大冷却舱1内压缩空气管2与海水的接触面积，增加热交换的效率，提高压缩空气管2的降温效果。
需要说明的是，采用波浪形弯管，使流体在压缩空气管2内外均能平滑进行流动，减小能量消耗，提高船舶的能量利用率。
在一种实施方式中，相邻两个压缩空气管2之间的间距至少为压缩空气管2管径的5倍。在相邻两个压缩空气管2之间的间距小于预定值时，降温效果不满足要求。
需要说明的是，在船舶底部线型可允许范围内尽量大，越大越好，增大间距可以增加换热效率，提高降温效果。
在一种实施方式中，如图1所示，设于保护格栅10外侧的船体外板4均设置成曲面，考虑采用曲面在进水口5和出水口6处形成过渡区，使海水能够平滑流入进水口5内，并平滑方便的流出出水口6，减少因海水对船体外板4的冲击造成的损坏。
根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶空气润滑系统的冷却方法，包括以下步骤：
在润滑气体排至船舶底部进行空气润滑之前，使用流动的海水与润滑气体进行热交换，在完成热交换后将润滑气体排至船底处进行空气润滑。
根据本申请的第三方面，还提供了一种空气润滑式船舶，包括如第一方面提供的船舶空气润滑系统。
综上所述，本申请通过压缩空气管的设置，将空压机产生的高温压缩空气输出进行冷却处理后，再排至船舶底部进行空气润滑。通过冷却舱的设置，利用流动的海水对压缩空气管进行热交换，使压缩空气管内的高温压缩气体进行冷却降温，在航行过程中可以不间断的进行冷却。本申请在对船底进行空气润滑的前提下，能够有效降低润滑气体在排出时的温度，避免高温气体对船底油漆涂层造成破坏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种船舶空气润滑系统，其特征在于，包括：
冷却舱，设于船舶底部，所述冷却舱的进水口和出水口分别设于所述冷却舱沿船舶航行方向的两端，所述进水口用于通入海水，所述出水口用于排出在所述冷却舱内热交换后的海水；
空压机，设于船舶艏部，用于制造并排出润滑气体；
压缩空气管，与所述空压机的出口连通，包括多根平行设置的压缩空气管，相邻两个所述压缩空气管之间间隔预定距离，每根所述压缩空气管穿过所述冷却舱与海水热交换后伸出所述冷却舱，所述压缩空气管的出口将所述空压机产生的气泡喷至船底。
2.根据权利要求1所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，还包括加强空舱，所述加强空舱设于所述冷却舱顶部。
3.根据权利要求2所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，所述冷却舱和所述加强空舱的首尾两端分别为艏部横舱壁、艉部横舱壁，所述艏部横舱壁和所述艉部横舱壁均采用高强度钢材质，所述艏部横舱壁和所述艉部横舱壁的板厚为10-25mm。
4.根据权利要求3所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，所述艏部横舱壁和所述艉部横舱壁均采用15mm的高强度钢材质。
5.根据权利要求3所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，所述进水口设于所述艏部横舱壁的下端，所述出水口设于所述艉部横舱壁的下端，所述进水口和所述出水口均为矩形口。
6.根据权利要求5所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，所述进水口处设置保护格栅。
7.根据权利要求6中任一项所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，所述压缩空气管在水平面上的投影为波浪形弯管。
8.根据权利要求7所述的船舶空气润滑系统，其特征在于，相邻两个所述压缩空气管之间的间距至少为所述压缩空气管管径的5倍。
9.一种船舶空气润滑系统的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：
在润滑气体排至船舶底部进行空气润滑之前，使用流动的海水与润滑气体进行热交换，在完成热交换后将润滑气体排至船底处进行空气润滑。
10.一种空气润滑式船舶，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的船舶空气润滑系统。
CN202211245918.3A 2022-10-12 2022-10-12 一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶 Pending CN115556866A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211245918.3A CN115556866A (zh) 2022-10-12 2022-10-12 一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211245918.3A CN115556866A (zh) 2022-10-12 2022-10-12 一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115556866A true CN115556866A (zh) 2023-01-03

Family

ID=84745655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211245918.3A Pending CN115556866A (zh) 2022-10-12 2022-10-12 一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115556866A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4354252B2 (ja) オイルクーラ及び小型走行船
CN112339960B (zh) 船舶蒸汽动力舷外共形冷却系统
EP2902309B1 (en) Ship having reduced frictional resistance
JP3618844B2 (ja) 水上走行船
CN112357035A (zh) 船舶舷外共形冷却器及船舶冷却系统
JP5087159B1 (ja) 摩擦抵抗低減型船舶
US20020162643A1 (en) Heat exchanger with beveled header
CN115556866A (zh) 一种船舶空气润滑系统、冷却方法及空气润滑式船舶
CN210734472U (zh) 进水口设于减摇鳍的自流式冷却水系统
KR20130003927A (ko) 선외 배출 해수박스
CN113071637B (zh) 一种多耐压体潜水器的姿态调节系统
CN114771719A (zh) 低阻力船舶舷体结构、船舶冷却系统及船舶
CN211442716U (zh) 一种基于船体散热的换热系统
CN212313852U (zh) 一种利用游艇船体结构的闭式循环冷却装置
US20100041288A1 (en) Submerged exhaust discharge for marine vessel
CN113212663A (zh) 燃油补给船总体布置结构
CN214698037U (zh) 一种船用散热器
JP7394862B2 (ja) 船舶用ディーゼルパワーシステム
CN214698025U (zh) 一种新型清淤疏浚船柴油机冷却装置
CN117585134A (zh) 一种具备抗冲击换热功能的极地船舶舵板
KR200335226Y1 (ko) 선박용 씨 체스트
CN217864677U (zh) 一种流体增压吸入装置
CN115817783A (zh) 模块化船舶共形冷却器及共形冷却系统
EP4238866A1 (en) Steam-powered outboard conformal cooling system
CN209801870U (zh) 一种船用海水的防倾冷凝器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination