一种用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统的制作方法

本申请涉及海洋工程技术的领域，尤其是涉及一种用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统。

背景技术：

1、船舶油水代换系统是近年来新提出的一种船舶在燃油消耗过程中，通过不断地向燃油舱底部注入等量海水，使得油水代换舱内的装载状态基本不随燃油消耗而变化的系统。

2、油水代换系统有利于提高船舶的稳性和静力平衡性，同时可消除由于液体表面倾斜而形成的倾斜力矩对船舶稳性带来的不利影响，另外设置油水代换舱还增大了压载舱容。油水代换系统开式膨胀舱代换过程中，通过代换泵将膨胀舱注满海水，利用膨胀舱液位与代换舱液位的高度差产生的压力，将海水注入燃油舱底部，实现油水代换。

3、但是，油水代换系统管路阻力复杂，亦因为代换泵操作、控制精度等问题，在系统初始代换时容易出现注入膨胀舱内的海水初始流量波动，而膨胀舱因舱室设置高度问题，溢流管设置困难，故泵入膨胀舱内的海水缺少足够的缓冲空间，若采用常规的液舱透气管设置，会导致海水由透气管中溢出，且代换泵流量的轻微变化易使得透气管中溢出海水的液位高度变化较快，从而引起代换背压变化对油水代换的效果产生较大的扰动。

技术实现思路

1、本发明的发明目的：设计一种特殊的透气系统，既能实现膨胀舱的透气，且溢流的海水不会从透气管中漫出，又能保障海水溢流时稳定的背压控制。

2、为了实现上述发明目的，本申请提供一种用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，采用如下的技术方案：

3、一种用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，包括:

4、透气管，与膨胀舱连通并贯穿干舷甲板设置，用于保持膨胀舱舱内压力与大气压力一致；

5、液舱空气管头，设置在所述透气管远离膨胀舱的一端，用于防止舷外水涌入透气管；

6、缓冲罐，连通设置在所述透气管上，用于为溢处海水提供缓冲空间；

7、溢流管，连通设置在所述缓冲罐上部，且远离所述缓冲罐的一端与舷外空间连接；以及

8、截止阀，设置在所述透气管上并位于所述缓冲罐与膨胀舱之间，用于控制油水代换系统开式代换和闭式代换的切换。

9、进一步地，所述透气管，由膨胀舱延伸至干舷甲板，实现膨胀舱在油水代换过程中舱内与大气压力保持一致，避免舱内造成超压或负压损坏舱柜，其管径保证透气管总横截面积约为代换泵注入管有效截面积的1.25倍。

10、进一步地，所述液舱空气管头，为透气管末端设置的防止恶劣气候舷外水涌入舱内的装置。

11、进一步地，所述缓冲罐，布置于透气管上，靠膨胀舱设置，材料为钢质，内表面与液舱同涂覆处理，上下端设渐扩管减少管路阻力；缓冲罐直径为透气管直径3倍左右，缓冲罐长度根据代换泵流量控制精度适当设置，可减少缓冲罐内液位高度变化随罐内海水变化的灵敏度，继而降低溢出膨胀舱的海水对代换背压的影响，并可降低对代换泵的流量控制精度要求。

12、进一步地，所述缓冲罐上下端设渐扩口。

13、进一步地，所述溢流管路，管径与透气管一致，由缓冲罐上部引出，由缓冲罐至舷外依次设置浮子阀、截止止回阀和防浪阀，排舷外口高于设计水线100mm左右；溢流管走向宜尽量避免弯头，当膨胀舱溢出海水液位持续上升时，可由溢流管排舷外，避免溢出海水由透气管漫出

14、进一步地，所述溢流管为直管。

15、进一步地，所述用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，还包括：浮子阀，设置在所述溢流管上并靠近所述缓冲罐设置，所述浮子阀的浮子设置在所述缓冲罐内，并通过所述缓冲罐内液位控制所述浮子阀开闭。

16、进一步地，所述浮子阀，贴缓冲罐布置，浮子设置于缓冲罐内，由缓冲罐内液位控制浮子阀开闭，高于设定值时打开，低于设定值时关闭；常态时，浮子阀处于关闭状态，透气系统仅用于透气；当缓冲罐内液位高于设定值，浮子阀打开，透气系统兼具透气和溢流功能

17、进一步地，所述用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，还包括：防浪阀，设置在所述溢流管上并靠近船舷侧设置，外接舷侧短管通舷外，用于防止风浪侵入。

18、进一步地，所述用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，还包括：截止止回阀，设置在所述溢流管上并位于所述浮子阀与所述防浪阀之间，用于防止海水倒流。

19、进一步地，所述截止止回阀止回端朝向舷外侧，阀件处于常开状态，可手动关闭。

20、本申请至少包括以下有益技术效果：

21、本发明针对油水代换系统在初始代换时出现注入膨胀舱内的海水初始流量波动，会导致海水由透气管中溢出的风险，本发明提供了一种实现透气、溢流、稳压的透气系统。

22、本发明通过在透气管上设置的缓冲罐，缓冲了在油水代换系统开式代换初期由膨胀舱溢出的海水，缓解海水溢流时的流量波动，缓冲罐内液位变化速度降低可有效控制代换背压的变化，便于油水代换时稳定的背压控制，减小油水扰动程度，保障油水代换效果。

23、本发明中溢流管中浮子阀、截止止回阀、防浪阀的设计，可防止舷外海水倒流和防风浪侵入。

24、本发明通过浮子阀的设置进行了透气管和溢流管的共系统设计，当膨胀舱溢出海水注满缓冲罐时，浮子阀打开溢流管路，海水由溢流管排至舷外，避免海水由透气管溢出甲板，实现了膨胀舱透气系统具备液舱透气和溢流旁通的功能。

技术特征：

1.一种用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，包括:

2.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，所述透气管(1)总横截面积为代换泵注入管有效截面积的1.25倍。

3.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，所述缓冲罐(3)直径为所述透气管(1)直径的3倍。

4.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，所述缓冲罐(3)上下端设渐扩口。

5.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，所述溢流管(4)管径与所述透气管(1)一致。

6.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，所述溢流管(4)为直管。

7.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，所述溢流管(4)的流出口高于设计水线100mm。

8.根据权利要求1所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，还包括：浮子阀(5)，设置在所述溢流管(4)上并靠近所述缓冲罐(3)设置，所述浮子阀(5)的浮子设置在所述缓冲罐(3)内，并通过所述缓冲罐(3)内液位控制所述浮子阀(5)开闭。

9.根据权利要求8所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，还包括：防浪阀(7)，设置在所述溢流管(4)上并靠近船舷侧设置，用于防止风浪侵入。

10.根据权利要求9所述的用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其特征在于，还包括：截止止回阀(6)，设置在所述溢流管(4)上并位于所述浮子阀(5)与所述防浪阀(7)之间，用于防止海水倒流。

技术总结本申请涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种用于船舶油水代换系统膨胀舱的透气系统，其包括:透气管，与膨胀舱连通并贯穿干舷甲板设置，用于保持膨胀舱舱内压力与大气压力一致；液舱空气管头，设置在透气管远离膨胀舱的一端，用于防止舷外水涌入透气管；缓冲罐，连通设置在透气管上，用于为溢处海水提供缓冲空间；溢流管，连通设置在缓冲罐上部，且远离缓冲罐的一端与舷外空间连接；以及截止阀，设置在透气管上并位于缓冲罐与膨胀舱之间，用于控制油水代换系统开式代换和闭式代换的切换。本申请的透气系统，既能实现膨胀舱的透气，且溢流的海水不会从透气管中漫出，又能保障海水溢流时稳定的背压控制，兼具透气、溢流、稳压功能。技术研发人员：周欣,徐培哲,杨铭,靳朝阳,郑超,王贺远,王帅皓,高启受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇八研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/5