一种集装箱船气泡减阻系统的制作方法

1.本实用新型涉及船舶领域，具体涉及一种集装箱船气泡减阻系统。


背景技术：

2.大型集装箱船是全球最主流的海运交通工具，随着新船能效设计指数（eedi）的生效，排放控制区（eca）的设立及扩大，船舶氮氧化物排放标准（tier ii/tier iii）的提高以及节能减排理念逐渐纳入各大航运公司的发展战略，在航运公司追逐规模经济和国际海事节能减排法规日益严苛的双重推动之下，船舶节能将越来越被业界重视和推广。
3.空气润滑减阻系统是船舶节能的有效方式之一。空气润滑减阻系统主要由气源装置（空压机）、空气供给管路系统、气泡发生装置、空气防逸装置、监测和控制系统组成。空气气源装置产生高温高压的压缩空气，经过空气供给管路系统送到安装在船舶底部外板是的气泡发生装置，并在船舶的底部产大量的气泡，气泡的产生既能够减少船舶与海水之间的摩擦力，同时还能对船舶产生向上的浮力，达到降低航行阻力的目的，安装空气润滑系统的船舶可以提高航速1%以上的航速。
4.由于压缩机产生的高温高压的空气通常具有最高240℃高温以及0.4mpa压力，对于货舱两侧的水平主输送管道，由于为长距离水平铺设，在输送高温高压空气时存在膨胀的现象，且管道本身难以调节会发生损坏，导致空气润滑系统将无法使用。同时为了保证船舶航行的稳定性，空气润滑减阻系统需要在船舶底部产生均匀的气泡，这对管系的布置，空气压力的控制等方面有严格的要求。


技术实现要素：

5.为了满足船舶的节能要求，本实用新型的目的在于提供一种集装箱船气泡减阻系统，解决其管路系统的受热膨胀、管道送气平衡以及管道压力控制等问题。
6.为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案为：
7.一种集装箱船气泡减阻系统，包括位于船舶艏部储藏室内的空气压缩机、安装在船舶外板的空气润滑单元以及连接空气压缩机与空气润滑单元的管路系统，所述管路系统包括水平主输送管道、竖直主输送管道，以及多根支路输送管道，所述水平主输送管道一端连接空气压缩机，并沿着货舱两侧的过道布管至空舱上方，所述竖直主输送管道由连接水平主输送管道的末端并竖直向下穿过空舱至船舶的管弄区；所述竖直主输送管道的末端经异径接头连接支路输送管道，所述支路输送管道穿过压载舱并与外板上的空气润滑单元连接；所述水平主输送管道上等间距安装有多个膨胀节，所述膨胀节包括一对连接法兰和安装在一对连接法兰间的波纹管，所述波纹管的两端分别安装有护套，通过护套与对应的连接法兰固定连接，各连接法兰的外圈分别对应焊接有三组耳板，一对连接法兰向对应的耳板间安装有螺柱，螺柱的各端分别安装有一对螺母，一对螺母位于耳板的两侧并贴紧耳板。
8.进一步地，所述管路系统包括多组水平主输送管道和竖直主输送管道，各水平主输送管道分别连接有单独的空气压缩机，水平输送管道在货舱两侧的过道对称分布；所述
空气润滑单元在船舶底部的外板上相对于沿船体长度方向的竖直中心面线对称分布。
9.进一步地，所述异径接头为y型三通接头，y型三通接头与竖直主输送管道连接端的内径是与对应支路输送管道连接端内径的2倍。
10.进一步地，支路输送管道的一端连接y型三通接头，另一端连接空气润滑单元，支路输送管路上安装有电液遥控阀，电液遥控阀安装于压载舱舱壁。
11.进一步地，所述支路输送管道为无缝钢管，同一支路输送管道的无缝钢管间焊接连接。
12.进一步地，所述压缩机与水平主输送管道之间安装有泄压阀和控制阀。
13.再进一步地，所述空气润滑单元相对于沿船舶前进方向的中心面对称分布。
14.采取以上技术方案后，本实用新型的有益效果为：通过在水平主输送管道上等间距地安装膨胀节，利用膨胀节波纹管的膨胀克服管道内高温高压气体导致的管道膨胀问题，避免管道的损伤；通过将水平主输送管道在货舱两侧对称分布，将空气润滑单元在船舶底板上对称分布，保证整个系统均匀对称分布在船舶前进方向的两侧，保证气体流量的平衡，避免对船舶航行造成不利影响；通过泄压阀、控制阀以及电液遥控阀的设置，便于对整个管路系统的气体的压力等控制，便于在不同的航行状态下控制气泡减阻系统发挥最佳的减阻效果。
附图说明
15.图1为气泡减阻系统的管路布置图。
16.图2为水平主输送管道的布置图。
17.图3为竖直主输送管道以及支路输送管道布置图。
18.图4为膨胀节的结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详述：
20.一种集装箱船气泡减阻系统，由空气压缩系统1、管路系统2以及空气润滑单元3组成。空气压缩系统1将压缩后的高温高压的空气经管路系统送往空气润滑单元3，空气润滑单元3安装船舶底部的外板，并将空气转化为气泡，气泡自船舶底部托起船舶，降低阻力，达到节能的目的。空气润滑单元在申请人的专利一种用于船舶空气润滑系统的吹气单元（cn217022794u）中有详述。
21.空气压缩系统1为压缩机系统，压缩机在电机带动下将空气压缩并送入管路系统，在压缩机与管路系统之间安装有控制阀11以及泄压阀12，泄压阀12的设定压力为0.34mpa，达到压缩机的排气压力达到设定值，通过泄压阀12泄压，确保管路系统内的压力不会太大，避免管路系统的损伤。空气压缩系统1安装在集装箱船艏部的的储藏室内，本技术方案中一共设置有八组空气压缩系统。
22.管路系统2由包括水平主输送管道21、竖直主输送管道22，以及多根支路输送管道23组成。水平主输送管道21自集装箱船艏部的的储藏室沿着货舱两侧的过道水平布管，直至空舱的顶部，其一端连接空气压缩系统1；竖直主输送管道22连接水平主输送管道21的末端并向下延伸，穿过空舱直至集装箱船的管弄区。竖直主输送管道22的末端在集装箱船的
管弄区经过y型三通管4连接支路输送管道23，支路输送管道23穿过压载舱与集装箱船外部的空气润滑单元3连接，形成由船艏的空气压缩系统1直至船底部的空气润滑单元3的管路系统。
23.本技术方案设置有八根水平主输送管道21，与八组空气压缩系统1对应，在货舱两侧的过道分别设置四根水平主管送管道21，各水平主输送管道21分别连接有竖直主输送管道22，每个竖直主输送管道22末端分别连接两根支路输送管道23，y型三通管4与竖直主输送管道22连接端的内径是与对应支路输送管道23连接端内径的2倍，保持压力的平衡。各支路输送管道23的末端连接空气润滑单元3，空气润滑单元3在船舶底部外板上相对于沿着船舶前进方向的中心面对称，保证船舶的平衡。相互对称的空气润滑单元3对应的各管路同样对称设置。
24.各支路输送管道23采用无缝钢管首位相接焊接组成，在各支路输送管道23上分别安装有电液遥控阀5，电液遥控阀5安装在压载舱的舱壁，通过电液遥控阀5控制空气润滑单元3的输出，以适应船舶的不同航行状态以及不同的姿态。
25.竖直主输送管道22在向下穿至管弄处时经过多次的弯曲，在输送高温空气中具有自调节的空间，水平主输送管道21在过道段为水平的直管段，故在水平主输送管道上每隔15m设置有一个膨胀节6。如图4所示，膨胀节6由一对连接法兰61、波纹管62，以及螺柱63组成。一对法兰61连接两端水平主输送管道的两个相对的端面，一对连接法兰61的外侧分别焊接有三个均布的耳板64，相对的耳板64之间通过螺柱63连接，螺柱63上通过螺母自耳板64的两侧锁紧，螺柱63将一对法兰61同轴固定，在一对法兰之间安装波纹管62，波纹管62的两端分别安装有套管65，并通过套管65焊接在对应的法兰61内孔，通过套管65的设置，提高安装的强度，避免波纹管62因膨胀导致与法兰61之间的损伤。

技术特征：
1.一种集装箱船气泡减阻系统，包括位于船舶艏部储藏室内的空气压缩机、安装在船舶外板的空气润滑单元以及连接空气压缩机与空气润滑单元的管路系统，其特征在于，所述管路系统包括水平主输送管道、竖直主输送管道，以及多根支路输送管道，所述水平主输送管道一端连接空气压缩机，并沿着货舱两侧的过道布管至空舱上方，所述竖直主输送管道由连接水平主输送管道的末端并竖直向下穿过空舱至船舶的管弄区；所述竖直主输送管道的末端经异径接头连接支路输送管道，所述支路输送管道穿过压载舱并与外板上的空气润滑单元连接；所述水平主输送管道上等间距安装有多个膨胀节，所述膨胀节包括一对连接法兰和安装在一对连接法兰间的波纹管，所述波纹管的两端分别安装有护套，通过护套与对应的连接法兰固定连接，各连接法兰的外圈分别对应焊接有三组耳板，一对连接法兰向对应的耳板间安装有螺柱，螺柱的各端分别安装有一对螺母，一对螺母位于耳板的两侧并贴紧耳板。2.根据权利要求1所述的一种集装箱船气泡减阻系统，其特征在于，所述管路系统包括多组水平主输送管道和竖直主输送管道，各水平主输送管道分别连接有单独的空气压缩机，水平输送管道在货舱两侧的过道对称分布；所述空气润滑单元在船舶底部的外板上相对于沿船体长度方向的竖直中心面线对称分布。3.根据权利要求1所述的一种集装箱船气泡减阻系统，其特征在于，所述异径接头为y型三通接头，y型三通接头与竖直主输送管道连接端的内径是与对应支路输送管道连接端内径的2倍。4.根据权利要求3所述的一种集装箱船气泡减阻系统，其特征在于，支路输送管道的一端连接y型三通接头，另一端连接空气润滑单元，支路输送管路上安装有电液遥控阀，电液遥控阀安装于压载舱舱壁。5.根据权利要求1所述的一种集装箱船气泡减阻系统，其特征在于，所述支路输送管道为无缝钢管，同一支路输送管道的无缝钢管间焊接连接。6.根据权利要求1所述的一种集装箱船气泡减阻系统，其特征在于，所述压缩机与水平主输送管道之间安装有泄压阀和控制阀。7.根据权利要求1所述的一种集装箱船气泡减阻系统，其特征在于，所述空气润滑单元相对于沿船舶前进方向的中心面对称分布。

技术总结
本实用新型涉及船舶领域，提供一种集装箱船气泡减阻系统。包括空气压缩机、空气润滑单元以及管路系统，管路系统包括水平主输送管道、竖直主输送管道，以及多根支路输送管道，水平主输送管道一端连接空气压缩机，竖直主输送管道由连接水平主输送管道的末端并竖直向下穿过空舱至船舶的管弄区；竖直主输送管道的末端连接支路输送管道，支路输送管道穿过压载舱并与外板上的空气润滑单元连接；利用膨胀节波纹管的膨胀克服管道内高温高压气体导致的管道膨胀问题，避免管道的损伤，通过泄压阀、控制阀以及电液遥控阀的设置，便于对整个管路系统的气体的压力等控制，便于在不同的航行状态下控制气泡减阻系统发挥最佳的减阻效果。控制气泡减阻系统发挥最佳的减阻效果。控制气泡减阻系统发挥最佳的减阻效果。


技术研发人员：王立平 孙全红 王威 许金波
受保护的技术使用者：江苏扬子鑫福造船有限公司
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/4/18