基于废气利用的船舶减阻系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111746710A(43)申请公布日2020.10.09(21)申请号202010495940.8(22)申请日2020.06.03(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人朱汉华张亚卿王锡涵徐庚辉(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人王杰(51)Int.Cl.B63B1/38(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称基于废气利用的船舶减阻系统(57)摘要本发明涉及一种基于废气利用的船舶减阻系统，包括微气泡发生器、气路管系和液路管系；微气泡发生器包括外壳和气体流道，外壳上端密封、下端开口；气体流道为直径上端小、下端大的渐扩中空结构，其上端设有进气口、下端密封，并在横截面直径最大处环绕开设排气孔；外壳与气体流道之间的空间形成液体流道，液体流道呈先渐缩，后渐扩的形状，液体流道上端设有进水口；气路管系的高压气瓶与船舶主机废气锅炉相连，空气分配器与微气泡发生器的气体流道进气口相连；液路管系的海水分配器与微气泡发生器的液体流道进水口相连，液路管系的液体来自于舷外海水。本发明采用船舶主机废气锅炉对微气泡发生器供气，降低了船舶制造的难度，同时能够节能减排。CN111746710ACN111746710A权利要求书1/1页1.一种基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述船舶减阻系统包括微气泡发生器、气路管系和液路管系；所述微气泡发生器包括外壳以及同轴设置于所述外壳内的气体流道，所述外壳上端密封、下端开口；所述气体流道为直径上端小、下端大的渐扩中空结构，其上端设有进气口、下端密封，并在横截面直径最大处环绕开设有排气孔；所述外壳与气体流道之间的空间形成液体流道，所述液体流道呈先渐缩，后渐扩的形状，液体流道上端设有进水口；所述气路管系包括依次相连的高压气瓶、低压气瓶、空气分配器，所述高压气瓶与船舶主机废气锅炉相连，所述空气分配器与所述微气泡发生器的气体流道进气口相连；所述高压气瓶与低压气瓶之间设有减压模块，所述低压气瓶与空气分配器之间设有流量控制模块；所述液路管系包括海水分配器，所述海水分配器与所述微气泡发生器的液体流道进水口相连，所述液路管系的液体来自于舷外海水。2.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述减压模块包括控制阀V1、控制阀V2、减压阀和控制阀V3，控制阀V2、减压阀和控制阀V3串联后与控制阀V1并联，通过控制阀V1负反馈调节控制阀V2和控制阀V3。3.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述流量控制模块包括设置于所述低压气瓶与空气分配器之间的手动控制阀、电磁阀和电磁流量计，所述电磁流量计设置于所述空气分配器的输入端。4.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述微气泡发生器设置于距离球鼻艏后缘1/3船长处。5.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述液路管系还包括设置于船舶前部的海水滤器和海水泵，舷外海水在所述海水泵的作用下经所述海水滤器进行过滤后输入所述海水分配器，所述海水分配器的输入端设有电磁流量计。6.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述空气分配器及流量控制模块设置两组，其中一组为主要工作元件，另一组作为备用元件。7.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，高压气体来源于船舶主机废气锅炉中的气体，所述高压气瓶与主机废气锅炉配套，高压气瓶设置于船舶后部。8.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，所述微气泡发生器还包括设置于所述气体流道外的气-液混合壁面，并在排气孔对应的高度开设开口；所述气-液混合壁面为圆柱面，它与所述弧形壁面之间的空间形成液体流道。9.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，当船舶航速为10kn时，从所述微气泡发生器喷出的流体含气率为10％～20％；当船舶航速为20kn时，从所述微气泡发生器喷出的流体含气率为15％～23％。10.根据权利要求1所述的基于废气利用的船舶减阻系统，其特征在于，当船舶航速为10kn时，所述微气泡发生器的喷气速度为0.1m/s-0.15m/s；当船舶航速为20kn时，所述微气泡发生器的喷气速度为0.15m/s-0.20m/s。2CN111746710A说明书1/6页基于废气利用的船舶减阻系统技术领域[0001]本发明涉及船舶废气利用及船舶减阻技术领域，具体涉及一种基于废气利用的船舶减阻系统。背景技术[0002]随着全球经济的高速发展及其对化石能源过度的依赖，航运行业迎来了全新的挑战，船舶行业的相关人员正在积极寻找更经济更绿色的方