[發明專利]船用搖擺環境蒸汽管道的支撐動態調節系統、船舶及方法

在審

• 申請號: 202210854954.3
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115199948A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 姚碩;吳淏;姚露;王世明;吳陳虔;陳先兵;江少輝
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: F17D1/06
• 分類號: F17D1/06;F17D3/01;F17D1/20;F16L55/035
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 牛晶晶

本發明涉及船用搖擺環境蒸汽管道的支撐動態調節系統、船舶及方法，其包括：蒸汽管道，所述蒸汽管道上間隔設置有壓力表、溫度計和應力應變片；彈簧吊架，所述彈簧吊架的一端連接所述蒸汽管道，且所述彈簧吊架設有彈簧，所述彈簧連接有拉力調節裝置；以及控制系統，其與所述壓力表、所述溫度計和所述應力應變片連接，且所述控制系統連接所述拉力調節裝置，所述控制系統用于根據所述壓力表、所述溫度計和所述應力應變片測得的數據，實時計算所述蒸汽管道的受力情況，并根據計算結果控制所述拉力調節裝置電動調節所述彈簧的壓縮量。本發明能夠動態調整蒸汽管道的支撐情況，可大幅減小蒸汽系統的設計冗余，減小建造及運行成本。

技術領域

本發明涉及船用蒸汽管道技術領域，特別涉及一種船用搖擺環境蒸汽管道的支撐動態調節系統、船舶及方法。

背景技術

目前，蒸汽管道支撐一般采用彈簧吊架、固定吊架、固定支撐等形式，而支吊架的受力、形式、位置一般通過力學計算事先確定。蒸汽管道支撐狀態好壞直接影響管道的實際受力情況，進而影響蒸汽管道安全運行。

相關技術中，蒸汽管道支撐系統通過設計階段的力學計算確定，一般根據預估的最大工況作為設計工況，其它工況默認可沿用設計工況下的支撐系統。

但是，此種支撐系統僅通過設計冗余來抵消不同工況下的不同受力情況，系統設計過程中，過小的設計冗余會難以適應多種變工況的運行情況，而過大的設計冗余會無謂的增加設計成本和運行成本。

因此，有必要設計一種新的船用搖擺環境蒸汽管道的支撐動態調節系統，以克服上述問題。

發明內容

本發明實施例提供一種船用搖擺環境蒸汽管道的支撐動態調節系統、船舶及方法，以解決相關技術中在系統設計過程中，過小的設計冗余難以適應多種變工況的運行情況，而過大的設計冗余會無謂的增加設計成本和運行成本的問題。

第一方面，提供了一種船用搖擺環境蒸汽管道的支撐動態調節系統，其包括：蒸汽管道，所述蒸汽管道上間隔設置有壓力表、溫度計和應力應變片；彈簧吊架，所述彈簧吊架的一端連接所述蒸汽管道，且所述彈簧吊架設有彈簧，所述彈簧連接有拉力調節裝置；以及控制系統，其與所述壓力表、所述溫度計和所述應力應變片連接，且所述控制系統連接所述拉力調節裝置，所述控制系統用于根據所述壓力表、所述溫度計和所述應力應變片測得的數據，實時計算所述蒸汽管道的受力情況，并根據計算結果控制所述拉力調節裝置電動調節所述彈簧的壓縮量。

一些實施例中，所述彈簧吊架還包括吊桿，所述彈簧和所述拉力調節裝置均安裝于所述吊桿，且所述彈簧與所述拉力調節裝置共軸線。

一些實施例中，所述支撐動態調節系統還包括多個姿態調節裝置，多個所述姿態調節裝置沿所述彈簧吊架的圓周方向間隔分布，所述姿態調節裝置與所述控制系統連接，且所述姿態調節裝置具有與所述彈簧吊架連接的姿態調節桿；所述控制系統還用于根據計算結果控制所述姿態調節裝置電動調節所述姿態調節桿的長度。

一些實施例中，多個所述姿態調節裝置的姿態調節桿連接于所述彈簧吊架的同一位置，且所述姿態調節桿相對于所述彈簧吊架的軸線傾斜延伸。

一些實施例中，所述支撐動態調節系統設有四個所述姿態調節裝置，其中兩個所述姿態調節裝置的軸線所在的平面與另外兩個所述姿態調節裝置的軸線所在的平面垂直。

一些實施例中，所述控制系統包括：數據采集處理系統，所述數據采集處理系統用于根據所述壓力表、所述溫度計和所述應力應變片測得的數據，實時計算所述支撐動態調節系統滿足應力變化要求時的支撐部件參數；以及調節控制器，所述調節控制器用于根據所述支撐部件參數，計算所述彈簧的壓縮量。