[實用新型]氣體潤滑減阻節能裝置

有效

• 申請號: 201721578368.1
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN211391596U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 高麗瑾;周偉新;惲秋琴;陳少峰;魏以邁
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心上海分部
• 主分類號: B63B1/38
• 分類號: B63B1/38
• 代理公司: 北京國電智臻知識產權代理事務所(普通合伙) 11580
• 代理人: 史桂芬

一種船用氣體潤滑減阻節能裝置，包括穩壓腔、噴氣孔、船底氣穴、供氣設備、輸氣管路和輸氣控制系統，其中船底氣穴位于船底板外側，穩壓腔設在船底板內側，供氣設備與輸氣管路連接，輸氣管路經輸氣控制系統將氣體輸運至各個穩壓腔，通過船底板上的噴氣孔噴出，在船底外表面的氣穴內形成穩定氣層。輸氣控制系統包括流量計、壓力表、空隙率儀、橫搖傳感器、電動控制閥、自適應控制程序和警報系統。穩壓腔為不銹鋼構件焊接于船底板內側形成的狹長氣體通道。船底氣穴位于船底板的平面區域。供氣設備為鼓風機或空壓機。該氣體潤滑減阻節能裝置通過向船舶底部通氣，在船舶底部形成并保持一薄層氣層，使船底面與水隔絕，減小濕表面積，減阻節能。

技術領域

本實用新型涉及船舶節能降耗技術，特別是一種新型船用減阻節能裝置。

背景技術

隨著世界能源危機的逐漸顯現，國際油價自進入21世紀以來一直處于震蕩上漲狀態，這使得航運成本居高不下，因此降低運營成本成為船舶行業共同的課題。與此同時，由于溫室氣體排放所導致的各種環境問題日益嚴峻，受到國際社會的廣泛關注。更為重要的是，隨著IMO對船舶能效指標要求的逐步提高，為達到“2025年及以后建成的船舶能效在現有基礎上提高30％”這一目標，僅靠現有的船型優化、主機優化及常規水動力節能裝置等手段很難實現。新型船舶節能減排技術的研發因此成為船舶研究領域的重大課題，同時也受到廣大船東的青睞。

目前，市場上的新型節能減排措施有很多種，如風帆、太陽能等，但均未取得較好的節能效果，并且受使用環境的制約，嚴重限制了這些技術的實船使用。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種氣體潤滑減阻節能裝置，其特征在于,包括：穩壓腔(2)、船底氣穴(6)、供氣設備、輸氣管路(5)和輸氣控制系統，其中，所述船底氣穴(6)位于船底板外側，在所述船底氣穴區域內均勻排列若干噴氣孔(4)；所述穩壓腔(2)為設置在船底部的、對應所述噴氣孔(4) 的狹長氣體通道，所述穩壓腔(2)用于將氣體輸送至所述噴氣孔(4)；所述供氣設備與輸氣管路(5)連接，輸氣管路(5)經輸氣控制系統將氣體輸運至各個穩壓腔(2)。

進一步，所述供氣設備的氣壓為

其中：k_pl為輸氣管路壓力損失附加系數；

k_m為裕度系數；

ρ為水體密度；

g為重力常數；

H為通氣揚程。

進一步，輸氣管路(5)滿足管路內氣流速度為F(u)m/s，u為船舶航速。

進一步，輸氣控制系統包括流量計、壓力表、空隙率儀、橫搖傳感器、電動控制閥、自適應控制程序、警報系統，其中自適應控制程序通過采集流量計、壓力表和空隙率儀的測量數據，結合橫搖傳感器獲取的船舶姿態，分析氣層在船底的分布情況，調節電動閥開度，在船底各個位置分配氣體。

進一步，穩壓腔(2)為不銹鋼構件焊接于船底板內側或外側形成的狹長氣體通道。

進一步，船底氣穴(6)位于船底板的平面區域，是通過直接將船底板內凹(新造船)或船底板四周焊接裙板構建凹穴，且船底氣穴(6)沿船長方向設置隔板 (14)，所述隔板高度和氣穴高度保持一致。

本實用新型具有以下優勢：

本實用新型的研究目標為船舶底部，通過向船舶底部通氣，在船舶底部形成并保持一薄層氣層，使船底面與水隔絕，減小濕表面積，減阻節能。明顯降低摩擦阻力的節能減阻系統，一般可明顯降船舶阻力(8％～50％)，減少船舶能耗 (5％～20％)。使用時不受環境條件的限制，并且因其作用范圍為船底，不與現有其它節能措施沖突，可聯合使用，具有極大的減阻節能潛力。

附圖說明