CN211055354U

CN211055354U - 一种船舶动力系统

Info

Publication number: CN211055354U
Application number: CN201922052474.1U
Authority: CN
Inventors: 潘涛; 孙海东; 翟斌; 叶传新; 付宇; 柴运强; 卫禹丞
Original assignee: CSSC Systems Engineering Research Institute
Current assignee: CSSC Systems Engineering Research Institute
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2020-07-21
Anticipated expiration: 2029-11-25

Abstract

本实用新型一种船舶动力系统，包括进气系统、燃气系统、排气系统。其防冰系统可以将从燃气轮机的外壁收集的余热传导至进气通道，融化进气通道上凝结的冰霜，避免了因进风通道凝结的冰霜过多所导致的通道堵塞、进气量减少的问题，有效保证了船舶动力系统的安全有效运行。另外，增加热管装置和副集热装置、副防冰装置提升动力系统进气通道的融冰效果。

Description

一种船舶动力系统

技术领域

本实用新型属于船舶设备领域，具体涉及一种船舶动力系统。

背景技术

船舶是一种主要在江河湖海等环境中运行的人造交通工具。现今的船舶结构主要是由船体、船舶电气系统和船舶动力装置等三大部分组成。其中，船体是船舶的基本部分，船体一般用于布置电气及动力系统、装载货物、储存燃油和淡水，以及布置其他各种舱室；船舶电气则包括船上的主辅机及其他一些用电气设备；船舶动力系统则由更多的部分组成，如以燃气轮机为主的推进装置、为推进装置的运行服务的辅助机械设备和系统(如进出气通道等)、船舶电站等等。这其中，船舶动力系统作为为船舶运行提供动力的部分，其运行状态将直接影响到船舶的正常与否。

由于船舶所处的特殊的工作环境，不同的外界环境因素均会对船舶动力系统的正常运行产生影响，例如，对于在低温环境中运行的船舶来说，海洋河流中的水汽会随船舶的进气通道进入船体内部，由于环境温度较低，因此，水汽容易在船舶的动力系统的进气通道内结冰，当结冰量较多时，容易堵塞进风通道，进而导致燃气轮机的进气量不足，动力输出降低。因此，如何解决船舶动力系统的进气通道内结冰的问题对于船舶的使用而言至关重要。

发明内容

本实用新型提供了一种能够避免进气通道结冰的船舶动力系统。

本实用新型一种船舶动力系统，包括进气系统、燃气系统、排气系统，其特征在于，还包括防冰系统；防冰系统主要包括设置于进气通道的防冰装置和设置于燃气轮机外壁的集热装置，防冰装置和集热装置热导连接，将集热装置从燃气轮机收集的热量传导至防冰装置；防冰装置将热量释放防止进气通道内结冰。

作为优选方案，集热装置为装有导热液体的容器，防冰装置和集热装置之间通过第一连接管路形成液体循环回路。

作为优选方案，防冰装置和集热装置的第一连接管路安装第一液体驱动装置。

作为优选方案，集热装置为包覆于燃气轮机外表面的环状桶形容器。

作为优选方案，防冰系统还包括第一补液装置，第一补液装置与防冰装置和集热装置的循环回路相连通，补充导热液体。

作为优选方案，防冰系统的防冰装置为封闭管道的冷凝管段，集热装置为上述封闭管道与燃气轮机的外壁导热接触的蒸发管段，蒸发管段填充有导热液体，导热液体受热气化，向冷凝管段移动。

作为优选方案，防冰系统还包括设置于排气通道内壁的副集热装置、设置于进气通道的副防冰装置，副集热装置和副防冰装置热导连接，将副集热装置从排气通道收集的热量传导至副防冰装置，副防冰装置将热量释放防止进气通道内结冰。

作为优选方案，副集热装置为装有导热液体的容器，副防冰装置和副集热装置之间通过第二连接管路形成液体循环回路。

作为优选方案，副防冰装置和副集热装置的连接管路安装第二液体驱动装置。

作为优选方案，副集热装置为环状桶形容器，环状桶形容器外壁固定于排气通道内壁。

作为优选方案，防冰系统还包括第二补液装置，第二补液装置与副防冰装置和副集热装置的循环回路相连通，补充导热液体。

本实用新型提供的一种船舶动力系统，其防冰系统可以将从燃气轮机的外壁收集的余热传导至进气通道，融化进气通道上凝结的冰霜，避免了因进风通道凝结的冰霜过多所导致的通道堵塞、进气量减少的问题，有效保证了船舶动力系统的安全有效运行。另外，增加热管装置和副集热装置、副防冰装置提升动力系统进气通道的融冰效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中，2、燃气轮机；31、防冰装置；32、集热装置；33、第一驱动装置；34、第一管路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型进行描述。

本实用新型提供了一种船舶动力系统，该动力系统主要包括进气系统、燃气系统、排气系统和防冰系统；其中，进气系统将外界环境的空气输送至燃气系统，为燃气系统的燃料燃烧，进行供能作业提供足够的氧气；燃气系统用于通过燃烧燃料等方式产生船舶运行动力，并将动力传递给船舶的相关推动装置，如船舶的推进器(螺旋桨等装置)；排气系统则用于将燃气系统产生的废气外排至外界环境中；防冰系统用于利用燃气系统产生的部分热量来为进气通道进行防冰融冰操作。

具体的，进气系统具有与外界环境相连通的进气端、与燃气系统相连通的出气端以及进气端和出气端之间形成的进气通道；外界环境中的空气依次经由进气端、进气通道和出气端，最后流入燃气系统中，实现对燃气系统的供氧。

燃气系统主要是包括燃气轮机。

排气系统具有与外界环境相连通的排气端以及与燃气系统相连通的送气端，送气端和排气端之间通过排气通道相连通；燃气系统燃烧产生的废气依次经由送气端、排气通道和排气端，排出至外界环境中。

防冰系统，如图1所示，主要包括设置于进气通道的防冰装置和设置于燃气轮机的外壁的集热装置，防冰装置和集热装置热导连接，将集热装置从燃气轮机收集的热量传导至防冰装置；防冰装置将热量释放防止进气通道内结冰。

集热装置为装有导热液体的容器。集热装置由导热材料制成，如铁、铝等金属导热材料。燃气轮机的外壁温度较高，集热装置与燃气轮机的外表面临近或直接接触，燃气轮机外壁的热量会向集热装置传导，集热装置内部的导热液体就可以被加热至较高的温度。燃气轮机一般为多节的筒状结构，为了增加集热装置收集热量的效率，集热装置设计为环状桶形容器，环状桶形容器外套于燃气轮机的燃烧室的外周壳体上并与外周壳体导热接触；环状桶形容器的内径与燃气轮机的燃烧室的外周壳体的外径相适配，以保证两者的导热接触。

防冰装置主要为防冰集管。防冰集管的内部具有有供导热液体流通的导热通道。防冰装置和集热装置之间通过第一连接管路形成液体循环回路。循环回路上设有驱动液体沿循环回路流动的第一驱动装置，在第一驱动装置的驱动作用下，集热装置内的较高温度的液体循环的流向防冰装置，并在防冰装置处将热量发散至进气通道内，以实现对进气通道的融冰操作。

导热液体优选水；第一驱动装置优选压力水泵。

考虑到导热流体在长期的循环使用过程中可能存在一定的损失，循环回路内的液体的总量减少。因此为保证防冰系统的防冰效果，防冰系统还包括第一补液装置。第一补液装置与防冰装置和集热装置的循环回路相连通，主要包括储存有液体的储液罐，储液罐内液体可以可控地向循环回路补充导热液体。

防冰系统可以为热管装置。热管装置一端与燃气轮机的外壁导热接触，另外一端设置于进气通道内。燃气轮机接触的一端为蒸发管段，是集热装置。设置于进气通道内的一端为冷凝管段，是防冰装置。热管装置内部充填有可导热的工作液体。其工作原理为，当热管装置的蒸发管段受热时，其内部的工作液体由液态蒸发汽化气态，蒸汽在微小的压差下流动，并在冷凝管段出放出热量，之后，工作液体由气态凝结成液态，工作液体再重新流回蒸发管段。如此循环，可以实现将燃气轮机的热量由热管装置蒸发管段持续的传至进气通道处的冷凝管段，同样可以达到进气通道融冰效果。

防冰系统还包括补充融冰装置。包括设于排气通道内壁的副集热装置，和设置于进气通道的副防冰装置。副集热装置和副防冰装置热导连接，以将副集热装置从排气通道收集的热量传导至副防冰装置。副集热装置为装有导热液体的容器，副防冰装置和副集热装置之间通过第二连接管路形成液体循环回路。副防冰装置和副集热装置的连接管路安装第二液体驱动装置。在第二驱动装置的驱动作用下，副集热装置内的较高温度的液体循环的流向副防冰装置，并在副防冰装置处将热量发散至进气通道内，以实现对进气通道的融冰操作。为了增加融冰效果，副集热装置为环状桶形容器，环状桶形容器内套于排气通道的内壁上，并与内壁导热接触。为了保障副集热装置和副防冰装置液体循环回路中液体的补充，设置第二补液装置。第二补液装置与循环回路相连通，主要包括储存有导热液体的储液罐，补液装置可以可控地向循环回路补充导热流体。导热液体优选水；第二驱动装置优选压力水泵。

本实用新型的防冰装置利用动力系统，例如燃气轮机、排气通道的余热进行防冰操作，实现了动力系统的余热回收再利用，减少了热能的浪费。

Claims

1.一种船舶动力系统，包括进气系统、燃气系统、排气系统，其特征在于，还包括防冰系统；防冰系统主要包括设置于进气通道的防冰装置和设置于燃气轮机外壁的集热装置，防冰装置和集热装置热导连接，将集热装置从燃气轮机收集的热量传导至防冰装置；防冰装置将热量释放防止进气通道内结冰。

2.根据权利要求1所述的一种船舶动力系统，其特征在于，集热装置为装有导热液体的容器，防冰装置和集热装置之间通过第一连接管路形成液体循环回路。

3.根据权利要求2所述的一种船舶动力系统，其特征在于，防冰装置和集热装置的第一连接管路安装第一液体驱动装置。

4.根据权利要求3所述的一种船舶动力系统，其特征在于，集热装置为包覆于燃气轮机外表面的环状桶形容器。

5.根据权利要求4所述的一种船舶动力系统，其特征在于，还包括第一补液装置，第一补液装置与防冰装置和集热装置的循环回路相连通，补充导热液体。

6.根据权利要求1所述的一种船舶动力系统，其特征在于，防冰系统的防冰装置为封闭管道的冷凝管段，集热装置为所述封闭管道与燃气轮机的外壁导热接触的蒸发管段，蒸发管段填充有导热液体，导热液体受热气化，向冷凝管段移动。

7.根据权利要求1所述的一种船舶动力系统，其特征在于，防冰系统还包括设置于排气通道内壁的副集热装置、设置于进气通道的副防冰装置，副集热装置和副防冰装置热导连接，将副集热装置从排气通道收集的热量传导至副防冰装置，副防冰装置将热量释放防止进气通道内结冰。

8.根据权利要求7所述的一种船舶动力系统，其特征在于，副集热装置为装有导热液体的容器，副防冰装置和副集热装置之间通过第二连接管路形成液体循环回路。

9.根据权利要求8所述的一种船舶动力系统，其特征在于，副防冰装置和副集热装置的连接管路安装第二液体驱动装置。

10.根据权利要求9所述的一种船舶动力系统，其特征在于，副集热装置为环状桶形容器，环状桶形容器外壁固定于排气通道内壁。