CN212448019U - 一种水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水冷式船舶柴‑燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，包括燃气轮机排气膨胀节及柴油机排气膨胀节，燃气轮机排气膨胀节、柴油机排气膨胀节的一端分别通过燃气轮机出口管段、柴油机出口管段与排气总管连通，燃气轮机排气膨胀节、柴油机排气膨胀节的另一端分别连接燃气轮机排气口、柴油机排气口。该水冷式船舶柴‑燃交替推进系统艉部排气装置集成了燃气轮机排气装置和柴油机排气装置，可以随同柴油机和燃气轮机运行情况的转换进行不同排气通路的切换，各个排气通路分别满足柴油机和燃气轮机的排气要求。通过共管式设计，柴‑燃交替推进系统排气装置的总体积可大大降低，节约了大量宝贵的空间资源，还可降低装置的总成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，属于船舶推进系统保障技术领域。
背景技术
柴油机-燃气轮机交替推进系统是国内外公务船和军用船舶比较常用的动力型式。该推进系统主要由柴油机、燃气轮机、自同步离合器、齿轮箱以及各类保障装置组成。在船舶低速航行时，燃气轮机不运行，柴油机与齿轮箱接合并通过轴系和螺旋桨推动船舶前进。需要获得较高航速时，燃气轮机起动，当燃气轮机的转速高于柴油机时，自动同步离合器自动将柴油机与齿轮箱脱离，切换为燃气轮机与齿轮箱接合推进船舶航向。柴-燃交替推进系统充分发挥了柴油机低油耗和燃气轮机大功率的特点，即保证船舶航速要求，又能兼顾船舶运营经济性，被广泛推广使用。
排气装置是保障柴-燃交替推进系统正常运行的重要组成部分之一。目前国内外的通用做法是为柴油机和燃气轮机配置分别配置两个独立的排气装置，排气装置体积庞大，两个独立的排气装置从不会同时使用，但会占用大量宝贵的船舶空间资源，建造成本高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：如何减小排气装置体积，降低对船舶空间资源的占用。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，包括燃气轮机排气膨胀节及柴油机排气膨胀节，燃气轮机排气膨胀节、柴油机排气膨胀节的一端分别通过燃气轮机出口管段、柴油机出口管段与排气总管连通，燃气轮机排气膨胀节、柴油机排气膨胀节的另一端分别连接燃气轮机排气口、柴油机排气口，用于平衡由于高温烟气引起的金属管路形变。
优选地，所述排气总管为三通，其中两端为进气端，分别连接柴油机出口管段、燃气轮机出口管段，另一端为排气端。
更优选地，所述排气总管与柴油机出口管段连接的一端，其管径小于排气总管与燃气轮机出口管段连接的一端；两个进气端的管径均小于排气端的管径；排气端所在的排气总管的管段延船长方向向船舶艉部延伸，且排气端端部向下倾斜。
更优选地，所述排气端内设有海水喷头，海水喷头与海水管路连通。
进一步地，所述海水喷头的喷嘴方向与排气总管轴向相平行，且朝向排气总管的排气端。
进一步地，所述海水管路上设有海水控制阀。所述海水控制阀具有流量调节功能，可以远程控制通过其海水的流量。
优选地，所述柴油机出口管段上设有柴油机排气控制阀；所述燃气轮机出口管段上设有燃气轮机排气控制阀，通过阀门的开闭，可以控制燃气轮机排气支路的通断。
优选地，所述柴油机出口管段上还设有柴油机排气消声器。
优选地，所述柴油机排气控制阀和燃气轮机排气控制阀均为闸阀；所述闸阀为手动控制结构、气动遥控结构或电动遥控结构。
优选地，所述燃气轮机排气膨胀节和柴油机排气膨胀节均为金属材质，用于平衡金属管路的热变形。
本实用新型利用柴-燃交替推进系统中柴油机和燃气轮机不会同时高工况工作的特点，用一套主排气管路将柴油机和燃气轮机排气从船舶艉部排放至大气中。同时分别在柴油机和燃气轮机支管上设控制阀，防止烟气串流。该实用新型通过对船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置的集成优化设计，有效解决了排气装置体积大、占用空间资源多的难题，并可降低装置成本。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置集成了燃气轮机排气装置和柴油机排气装置，可以随同柴油机和燃气轮机运行情况的转换进行不同排气通路的切换，各个排气通路分别满足柴油机和燃气轮机的排气要求。通过共管式设计，柴-燃交替推进系统排气装置的总体积可大大降低，节约了大量宝贵的空间资源，同时还可降低装置的总成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1所示，为本实用新型提供的一种水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其包括燃气轮机排气膨胀节1及柴油机排气膨胀节2，燃气轮机排气膨胀节1、柴油机排气膨胀节2的一端分别通过燃气轮机出口管段9、柴油机出口管段3与排气总管6连通，燃气轮机排气膨胀节1、柴油机排气膨胀节2的另一端分别连接燃气轮机排气口、柴油机排气口，用于平衡由于高温烟气引起的金属管路形变。燃气轮机排气膨胀节1另一端与燃气轮机出口管段9相连接。
燃气轮机排气控制阀8通过法兰分别与燃气轮机出口管段9和排气总管6的大进气口法兰连接，通过阀门的开闭，可以控制燃气轮机排气支路的通断。柴油机出口管段3通过法兰与柴油机排气膨胀节2相连接，柴油机出口管段3另一端同样通过法兰连接至柴油机排气消声器4。柴油机排气控制阀5的两端分别通过法兰连接至柴油机排气消声器4和排气总管6的小进气口。海水喷头7安装在排气总管6末端内部，海水喷头7喷嘴方向与排气总管6轴向相平行，朝向排气总管6出口侧。海水控制阀11位于排气总管6外部，通过海水管路10连接至海水喷头7。
柴油机运行时，柴油机排气控制阀5打开，燃气轮机排气控制阀8关闭。柴油机排出的高温烟气分别通过柴油机排气膨胀节2和柴油机出口管段3后，进入柴油机排气消声器4。高温烟气在柴油机排气消声器4中消除由柴油机往复运动引起的排气脉动噪声后，经过柴油机排气控制阀5进入到排气总管6的小进气管段，并从排气总管6的出口管段排至艉部船外。此时海水控制阀11打开并按照柴油机的排烟量调节海水流量，外部海水经流量调控后通过海水管路10输送至海水喷头7雾化喷出。雾化海水在排气总管6的出口末端与高温烟气充分混合，将烟气温度大幅降低后排出。
燃气轮机运行时，燃气轮机排气控制阀8打开，柴油机排气控制阀5关闭。其排出的高温烟气分别通过燃气轮机排气膨胀节1和燃气轮机出口管段9后，经燃气轮机排气控制阀8进入到排气总管6的大进气管段，并从排气总管6的出口管段排至艉部船外。此时海水控制阀11打开并按照燃气轮机的排烟量调节海水流量，外部海水经流量调控后通过海水管路10输送至海水喷头7雾化喷出。雾化海水在排气总管6的出口末端与高温烟气充分混合，将烟气温度大幅降低后排出。
Claims (10)
1.一种水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，包括燃气轮机排气膨胀节(1)及柴油机排气膨胀节(2)，燃气轮机排气膨胀节(1)、柴油机排气膨胀节(2)的一端分别通过燃气轮机出口管段(9)、柴油机出口管段(3)与排气总管(6)连通，燃气轮机排气膨胀节(1)、柴油机排气膨胀节(2)的另一端分别连接燃气轮机排气口、柴油机排气口。
2.如权利要求1所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述排气总管(6)为三通，其中两端为进气端，分别连接柴油机出口管段(3)、燃气轮机出口管段(9)，另一端为排气端。
3.如权利要求2所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述排气总管(6)与柴油机出口管段(3)连接的一端，其管径小于排气总管(6)与燃气轮机出口管段(9)连接的一端；两个进气端的管径均小于排气端的管径；排气端所在的排气总管(6)的管段延船长方向向船舶艉部延伸，且排气端端部向下倾斜。
4.如权利要求2或3所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述排气端内设有海水喷头(7)，海水喷头(7)与海水管路(10)连通。
5.如权利要求4所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述海水喷头(7)的喷嘴方向与排气总管(6)轴向相平行，且朝向排气总管(6)的排气端。
6.如权利要求4所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述海水管路(10)上设有海水控制阀(11)。
7.如权利要求1所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述柴油机出口管段(3)上设有柴油机排气控制阀(5)；所述燃气轮机出口管段(9)上设有燃气轮机排气控制阀(8)。
8.如权利要求1或7所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述柴油机出口管段(3)上还设有柴油机排气消声器(4)。
9.如权利要求1所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述柴油机排气控制阀(5)和燃气轮机排气控制阀(8)均为闸阀；所述闸阀为手动控制结构、气动遥控结构或电动遥控结构。
10.如权利要求1所述的水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置，其特征在于，所述燃气轮机排气膨胀节(1)和柴油机排气膨胀节(2)均为金属材质。
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| CN202021108286.2U CN212448019U (zh) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | 一种水冷式船舶柴-燃交替推进系统艉部排气装置 |
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Publications (1)
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2020
- 2020-06-16 CN CN202021108286.2U patent/CN212448019U/zh active Active
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