CN214420652U - 一种适用于气层减阻船舶的供气系统及船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于气层减阻船舶的供气系统及船舶，属于气层减阻船舶技术领域。本实用新型的供气系统包括气罐和冷却组件，气罐上设有出气管路和多个进气管路，所述出气管路及每个所述进气管路上均设有第一监测组件和第一遥控阀；所述冷却组件包括进液管和出液管，所述出液管上设有第二监测组件，所述进液管上设有第二遥控阀，所述第二遥控阀能够根据所述第二监测组件及每个所述第一监测组件的监测结果控制通过所述进液管的液体流量。采用经设计的气罐及连接形式，作为空压机及输气管路之间的缓冲模块，起到连接空压机、稳定输出气体、调节供气形式且降低输出气体温度的作用，提高供气系统的实用性和稳定性。

Description

一种适用于气层减阻船舶的供气系统及船舶

技术领域

本实用新型涉及气层减阻船舶技术领域，尤其涉及一种适用于气层减阻船舶的供气系统及船舶。

背景技术

目前，船舶气层减阻系统包含供气、稳压、喷气、控制等子系统。供气系统由多个空压机进行供气，当空压机数量较多时，空压机之间会相互干扰，管路结构复杂会有相互影响，并会造成管路连接损失较大，供气系统的输出及管路内气体不稳定。同时，对于常规的低压空压机，特别是无油螺杆式空压机，排出的气体温度较高，高达100多℃，甚至达到200℃。高温气体在管路中运行时，会造成损伤或者危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于气层减阻船舶的供气系统及船舶，起到连接空压机、稳定输出气体、且降低输出气体温度的作用，提高供气系统的实用性和稳定性。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一方面，提供了一种适用于气层减阻船舶的供气系统，包括：

气罐，其上设有出气管路和多个进气管路，所述出气管路及每个所述进气管路上均设有第一监测组件和第一遥控阀，所述第一监测组件能够监测相应的所述出气管路和所述进气管路内气体的温度、压力及流量；所述第一遥控阀能够分别控制通过所述出气管路和所述进气管路的气体流量；

冷却组件，设置于所述气罐内部，所述冷却组件能够降低所述气罐内气体的温度；所述冷却组件包括进液管和出液管，所述出液管上设有第二监测组件，所述第二监测组件能够监测所述出液管内流体的温度和流量，所述进液管上设有第二遥控阀，所述第二监测组件及每个所述第一监测组件均与所述第二遥控阀通讯连接，所述第二遥控阀能够根据所述第二监测组件及每个所述第一监测组件的监测结果控制通过所述进液管的液体流量。

可选地，所述气罐内设有多个挡板，所述挡板与所述进气管路一一对应，所述挡板设置于所述进气管路的出气端的正前方。

可选地，所述冷却组件包括多个第一冷却盘管，每两个相邻的所述进气管路之间均设有所述第一冷却盘管，每个所述第一冷却盘管均沿着所述气罐的长度方向延伸，所述第一冷却盘管的一端与所述进液管相连通，另一端与所述出液管相连通。

可选地，所述冷却组件还包括第二冷却盘管，所述第二冷却盘管沿着所述气罐的内壁设置，所述第二冷却盘管的一端与所述进液管相连通，另一端与所述出液管相连通。

可选地，所述供气系统还包括多个空压机，所述空压机与所述进气管路一一对应，所述进气管路的一端连接至相应的所述空压机。

可选地，所述第一监测组件包括第一温度传感器、第一压力传感器和第一流量传感器，分别监测相应的所述出气管路和所述进气管路内气体的温度、压力及流量。

可选地，所述第二监测组件包括第二温度传感器和第二流量传感器，分别监测所述出液管内流体的温度和流量。

可选地，所述气罐的罐壁包括内壁和外壁，所述内壁与所述外壁之间设有第三冷却盘管，所述第三冷却盘管的一端与所述进液管相连通，另一端与所述出液管相连通。

可选地，所述气罐的罐壁外侧设有多个散热翅片。

另一方面，提供了一种船舶，包括如上所述的供气系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的供气系统包括气罐和冷却组件，气罐上设有出气管路和多个进气管路，所述出气管路及每个所述进气管路上均设有第一监测组件和第一遥控阀，所述第一监测组件能够监测相应的所述出气管路和所述进气管路内气体的温度、压力及流量；所述第一遥控阀能够分别控制通过所述出气管路和所述进气管路的气体流量；冷却组件设置于所述气罐内部，所述冷却组件能够降低所述气罐内气体的温度；所述冷却组件包括进液管和出液管，所述出液管上设有第二监测组件，所述第二监测组件能够监测所述出液管内流体的温度和流量，所述进液管上设有第二遥控阀，所述第二监测组件及每个所述第一监测组件均与所述第二遥控阀通讯连接，所述第二遥控阀能够根据所述第二监测组件及每个所述第一监测组件的监测结果控制通过所述进液管的液体流量。采用经设计的气罐及连接形式，作为空压机及输气管路之间的缓冲模块，起到连接空压机、稳定输出气体、调节供气形式且降低输出气体温度的作用，提高供气系统的实用性和稳定性。通过对出液管及出气管路的实时监测，达到细致调节是否从外界加入冷却液及加入冷却液的流速的目的，以提供温度适宜的气体，并具有节能的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中供气系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中气罐的纵向剖视图；

图3为本实用新型实施例中气罐的横向剖视图；

图4为本实用新型实施例中供气系统的控制原理图；

图5为本实用新型实施例中挡板的安装方式示意图；

图6为本实用新型实施例中另一种形式的气罐罐体的结构示意图。

附图标记：

1、气罐；11、进气管路；12、出气管路；13、第一监测组件；131、第一温度传感器；132、第一压力传感器；133、第一流量传感器；14、第一遥控阀；15、挡板；16、内壁；17、外壁；18、第三冷却盘管；19、散热翅片；

2、冷却组件；21、进液管；211、第二遥控阀；22、出液管；221、第二监测组件；2211、第二温度传感器；2212、第二流量传感器；23、第一冷却盘管；24、第二冷却盘管；

3、空压机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例在于提供一种适用于气层减阻船舶的供气系统，包括气罐1和冷却组件2，气罐1上设有出气管路12和多个进气管路11，出气管路12及每个进气管路11上均设有第一监测组件13和第一遥控阀14，第一监测组件13能够监测相应的出气管路12和进气管路11内气体的温度、压力及流量；第一遥控阀14能够分别控制通过出气管路12和进气管路11的气体流量；冷却组件2设置于气罐1内部，冷却组件2能够降低气罐1内气体的温度；冷却组件2包括进液管21和出液管22，出液管22上设有第二监测组件221，第二监测组件221能够监测出液管22内流体的温度和流量，进液管21上设有第二遥控阀211，第二监测组件221及每个第一监测组件13均与第二遥控阀211通讯连接，第二遥控阀211能够根据第二监测组件221及每个第一监测组件13的监测结果控制通过进液管21的液体流量。

如图2-3所示，在本实施例中，采用液冷降温，冷却液采用但不限于淡水、海水或油其中任一种。气罐1的罐壁包括内壁16和外壁17，内壁16与外壁17之间设有第三冷却盘管18，第三冷却盘管18的一端与进液管21相连通，另一端与出液管22相连通。进一步地，气罐1为狭长型的圆柱形罐体，体积大小依据船舶配置的供气系统运行需求的气体流量及输出气体温度要求决定。

可选地，供气系统还包括多个空压机3，空压机3与进气管路11一一对应，进气管路11的一端连接至相应的空压机3。

在本实施例中，进气管路11设置为3个。每个进气管路11的一端连接一个空压机3，另一端与气罐1内部相连通。使气罐1作为空压机3与出气管路12之间的缓冲模块，起到连接空压机3、稳定输出气体、且降低输出气体温度的作用，提高供气系统的实用性和稳定性。进气管路11与出气管路12分别位于气罐1的两侧，以使气体由进气管路11进入气罐1并充分与冷却组件2进行热交换后，再由出气管路12排出气罐1。

可选地，冷却组件2包括多个第一冷却盘管23，每两个相邻的进气管路11之间均设有第一冷却盘管23，每个第一冷却盘管23均沿着气罐1的长度方向延伸，第一冷却盘管23的一端与进液管21相连通，另一端与出液管22相连通。第一冷却盘管23位于气罐1的中心，呈螺旋状，并沿着气罐1的长度方向延伸。

可选地，冷却组件2还包括第二冷却盘管24，第二冷却盘管24沿着气罐1的内壁16设置，第二冷却盘管24的一端与进液管21相连通，另一端与出液管22相连通。第二冷却盘管24沿着气罐1的内壁16盘绕设置，将气罐1内的气体包围，再结合位于气罐1中心的第一冷却盘管23，冷却效果更好。

进一步地，供气系统还包括冷却液循环装置，冷却液通过进液管21进入第一冷却盘管23、第二冷却盘管24及第三冷却盘管18，循环后再由出液管22重新回到冷却液循环装置进行再利用。

具体地，第一监测组件13包括第一温度传感器131、第一压力传感器132和第一流量传感器133，分别监测相应的出气管路12和进气管路11内气体的温度、压力及流量。

具体地，第二监测组件221包括第二温度传感器2211和第二流量传感器2212，分别监测出液管22内流体的温度和流量。

可选地，如图4所示，其中，细实线表示信号传递路线；粗实线为管路，且空心箭头表示气体流向，实心箭头表示冷却液流向。供气系统还包括控制中心，空压机3、第一遥控阀14、第二遥控阀211、第一温度传感器131、第一压力传感器132、第一流量传感器133、第二温度传感器2211和第二流量传感器2212均与控制中心通讯连接。控制中心能够分别控制每个第一遥控阀14的通断，并通过控制第一遥控阀14的开度控制通过与其相对应的出气管路12和进气管路11的气体流量；控制中心能够根据第二监测组件221及每个第一监测组件13的监测结果控制第二遥控阀211的通断，并通过控制第二遥控阀211的开度控制通过进液管21的液体流量。

当船舶在满载的时候，控制中心控制三台空压机3全开，并控制空压机3的转速，空压机3会排出一定压力和流量的气体，控制中心通过三个进气管路11上的第一监测组件13检测空压机3排出气体的流量和温度，并通过计算得出进气的流量和温度，然后再通过第二遥控阀211控制冷却液的量和流速。当船舶在压载时，控制中心只开其中一台空压机3，流量小了，进而控制第二遥控阀211减小开度，就可以减少冷却液的量和流速。当船舶气层减阻系统长期运行以后，所需要的流量下降，则可关闭其中一台或者两台空压机3，气体流量减小，进而控制第二遥控阀211减小开度，减少冷却液的量和流速，减少能量的损失。关闭空压机3时，也要关闭相应的进气管路11上的第一遥控阀14，防止气体倒流。

进一步地，控制中心通过出气管路12上的第一监测组件13对出气管路12的气体温度、流量及压力进行监控，并通过出液管22上的第二监测组件221对回流的冷却废液的温度、流量进行监控，进而依据检测结果控制第二遥控阀211关闭或打开或增大开度或减小开度，以调节冷却液进液流速，进而达到调节降温能力的目的。具体地，当检测到出气管路12中的气体温度较高时，则增大第二遥控阀211的开度，以增加冷却液的量和流速，提高冷却组件2的降温能力，使气罐1内的气体快速降温。当检测到出气管路12中的气体温度较低时，则减小第二遥控阀211的开度，以减少冷却液的量和流速，减少能量损失。

如图5所示，可选地，气罐1内设有多个挡板15，挡板15与进气管路11一一对应，挡板15设置于进气管路11的出气端的正前方。挡板15布置在进气管路11的出气端正对的位置，为长方形或者正方形板块结构。具体地，挡板15通过加强支撑结构与气罐1的内壁16连接，保证其结构强度及安全。挡板15与进气管路11的出气端之间设有一定的间隙，使气体冲撞到挡板15上，起到缓冲和稳定气体压力作用，同时将气体打散，使气体均匀的与第一冷却盘管23和第二冷却盘管24接触进行热交换。

如图6所示，在其他实施例中，采用空气冷却，气罐1的罐壁外侧设有多个散热翅片19。散热翅片19呈长条形，并沿着气罐1的长度方向延伸。多个散热翅片19沿着气罐1的周向均匀布置，进而保证气罐1内气体均匀降温。

本实施例还提供了一种船舶，包括如上述的供气系统。采用上述供气系统，以避免多个空压机3之间相互干扰，使管路内气体稳定，延长管路使用寿命，进而保证船舶正常工作。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种适用于气层减阻船舶的供气系统，其特征在于，包括：

气罐(1)，其上设有出气管路(12)和多个进气管路(11)，所述出气管路(12)及每个所述进气管路(11)上均设有第一监测组件(13)和第一遥控阀(14)，所述第一监测组件(13)能够监测相应的所述出气管路(12)和所述进气管路(11)内气体的温度、压力及流量；所述第一遥控阀(14)能够分别控制通过所述出气管路(12)和所述进气管路(11)的气体流量；

冷却组件(2)，设置于所述气罐(1)内部，所述冷却组件(2)能够降低所述气罐(1)内气体的温度；所述冷却组件(2)包括进液管(21)和出液管(22)，所述出液管(22)上设有第二监测组件(221)，所述第二监测组件(221)能够监测所述出液管(22)内流体的温度和流量，所述进液管(21)上设有第二遥控阀(211)，所述第二监测组件(221)及每个所述第一监测组件(13)均与所述第二遥控阀(211)通讯连接，所述第二遥控阀(211)能够根据所述第二监测组件(221)及每个所述第一监测组件(13)的监测结果控制通过所述进液管(21)的液体流量。

2.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述气罐(1)内设有多个挡板(15)，所述挡板(15)与所述进气管路(11)一一对应，所述挡板(15)设置于所述进气管路(11)的出气端的正前方。

3.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述冷却组件(2)包括多个第一冷却盘管(23)，每两个相邻的所述进气管路(11)之间均设有所述第一冷却盘管(23)，每个所述第一冷却盘管(23)均沿着所述气罐(1)的长度方向延伸，所述第一冷却盘管(23)的一端与所述进液管(21)相连通，另一端与所述出液管(22)相连通。

4.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述冷却组件(2)还包括第二冷却盘管(24)，所述第二冷却盘管(24)沿着所述气罐(1)的内壁(16)设置，所述第二冷却盘管(24)的一端与所述进液管(21)相连通，另一端与所述出液管(22)相连通。

5.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述供气系统还包括多个空压机(3)，所述空压机(3)与所述进气管路(11)一一对应，所述进气管路(11)的一端连接至相应的所述空压机(3)。

6.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述第一监测组件(13)包括第一温度传感器(131)、第一压力传感器(132)和第一流量传感器(133)，分别监测相应的所述出气管路(12)和所述进气管路(11)内气体的温度、压力及流量。

7.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，所述第二监测组件(221)包括第二温度传感器(2211)和第二流量传感器(2212)，分别监测所述出液管(22)内流体的温度和流量。

8.根据权利要求1-7任一项所述的供气系统，其特征在于，所述气罐(1)的罐壁包括内壁(16)和外壁(17)，所述内壁(16)与所述外壁(17)之间设有第三冷却盘管(18)，所述第三冷却盘管(18)的一端与所述进液管(21)相连通，另一端与所述出液管(22)相连通。

9.根据权利要求1-7任一项所述的供气系统，其特征在于，所述气罐(1)的罐壁外侧设有多个散热翅片(19)。

10.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的供气系统。

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