升船机船舶用升降式排烟装置的制作方法

本发明涉及船舶烟气控制与通风除尘技术领域，具体涉及一种升船机船舶用升降式排烟装置。

背景技术：

水利工程具有良好的经济社会效益，近年来，国家加大对水利领域的投资，新建了一大批水利水电项目，内河航运也取得了蓬勃发展。然而，水利水电工程建筑物通常对内河航运起阻拦作用，为了解决航运问题，通常设置船闸及升船机，特别是高水头的通航建筑物中，升船机的应用更加广泛。

在现有技术中，船箱室外围结构呈纵深半封闭立面结构，其顶部和下闸首所在的立面敞开，其它立面封闭。由于船舶升降过程中不关闭动力系统，所以船舶升降过程中释放的烟气堆积在船箱内，烟气中含有大量硫氧化物和氮氧化物等有害气体及颗粒物，对船舶外部工作人员和船厢两侧通道内升船机运营人员健康造成严重威胁。除此之外，烟气还上升飘散至船厢室顶部设备管理用房周围，通过房间的通风换气进入室内，污染管理用房室内环境，影响设备的正常运行。

工业场所对气体及颗粒污染物的控制方式分为全面通风方式和局部通风。由于船舶升降所在的升船机船箱室段为高大半封闭空间，若采用全面通风方式对烟气进行控制，则通风量大、排风浓度低且难以形成可控的气流组织，少量污染依然可进入人员活动区和设备区，实施可行性和运行方面，通风系统设备布置困难，难以对已有的升船机进行改造，耗能大，除此之外，通风设备噪音大，声环境难以达标；若采用局部通风方式，由于在工作模式下，船箱室运载船舶上下移动，各类型船舶的烟囱位置迥异，而目前的局部排风罩多用于生产设备固定的工业场合，并不适用于船舶随承船箱一起大高差升降、烟气污染源位置不固定并动态变化的工作场所，船舶释放的烟气难以通过现有的局部通风设备进行控制，升船机船舶烟气局部控制排放这一领域的专用设备尚属于技术空白。因此，需要一种能够随承船箱一起升降的局部排烟装置，对船舶的烟气进行集中吸收排放，从而改善升船机通航建筑物环境，解决采用全面通风方式带来的设备布置困难、耗能大、对船舶烟气控制差等问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种升船机船舶用升降式排烟装置，让排烟罩随着船舶在升船机上大高差升降，定点局部排出船舶烟气，防止船舶烟气对升船机箱体周围人员活动区及设备区环境造成污染。

为实现上述目的，本发明所设计的一种升船机船舶用升降式排烟装置，包括设立在升船机上的竖向通风井道，所述通风井道顶部设有与所述通风井道内风道连通的屋顶排烟机，所述通风井道内设有牵引升降装置，所述牵引升降装置包括设在所述通风井道靠近承船箱的前道壁内的竖向的前导槽及设在与所述前道壁相对的后道壁内的竖向的后导槽，所述前导槽和后导槽首尾相接，所述前导槽内安装有前传动链，所述后导槽内安装有后传动链，所述前传动链和后传动链首尾相接形成传动环链，所述传动环链上设有驱动所述传动环链传动的驱动机构，所述前导槽开有与所述通风井道外部连通的竖向的外开口及与所述风道连通的内开口，所述前传动链上设有伸出所述外开口的对外接口，所述对外接口内端通过所述内开口与所述风道连通，所述对外接口外端通过接口法兰连有吸收船舶烟气的排烟管路。

优选地，所述驱动机构包括与所述后传动链齿和的传动齿轮，所述传动齿轮通过连杆连有电机。

优选地，所述排烟管路包括依次连接的伸缩式排烟管、弯头、固定式排烟管段及拆卸式排烟罩，所述伸缩式排烟管通过接口法兰连接在所述对外接口外端，所述拆卸式排烟罩布置于船舶烟气出口处，所述拆卸式排烟罩有多个规格型号，实际运行时根据船舶烟囱直径选定，所述伸缩式排烟管可以拉伸和压缩，长度及平面位置可以根据烟囱位置调整。

优选地，所述拆卸式排烟罩通过缆绳吊装在固定安装在承船箱上的起吊装置上，所述起吊装置随所述承船箱升降，所述缆绳可绑扎于所述拆卸式排烟罩的吊环内，所述缆绳可在360度水平面内牵引所述拆卸式排烟罩移动，并将其置于船舶烟囱上方。

优选地，所述起吊装置最大抬升高度大于通航船舶的烟囱最大高度。

优选地，所述屋顶排烟机、电机和起吊装置连有控制装置，通过所述控制装置接收升船机系统的升降信号，能够控制所述起吊装置，使所述拆卸式排烟罩位于船舶烟囱上方，同时控制电机和屋顶排烟机的停启。

优选地，所述对外接口与所述外开口间隙配合，防止烟气泄露。

优选地，所述通风井道高度大于承船箱上升高度与通航船舶烟囱最大高度之和。

优选地，所述通风井道下部设有密闭检修门，所述通风井道内壁上设有若干个检修爬梯，所述密闭检修门平常关闭，所述通风井道清洗或所述牵引升降装置检修时打开。

优选地，所述屋顶排烟机与所述风道之间的连接管道上设有活性炭吸附装置，对定向收集的船舶烟气集中净化处理后排放，减少烟气对周围环境的污染。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、可以让拆卸式排烟罩随着船舶在升船机上大高差升降，定点局部排除船舶烟气，防止船舶烟气对升船机箱体周围人员活动区及设备区环境造成污染，解决了现有工业排气罩无法用于大高差升降的船舶烟气局部控制排放这一难题，填补了船舶通过升船机时烟气局部控制排放这一领域的专用设备空白；

2、通过在船舶烟气散发点设置局部拆卸式排烟罩并使其处于负压，从而将船舶烟气有效控制在拆卸式排烟罩附近，防止烟气向承船箱扩散，由于拆卸式排烟罩的控制作用，控制烟气的通风量相比于全面通风大幅减少，具有能耗低，运行费用少等优点；

3、由于对外接口跟随牵引升降装置上升或下降，进而通过对外接口与排烟管路的连接，使烟气更好地进入烟道排放；

4、通过在屋顶排烟机吸入端装设活性炭吸附装置，对定向收集的船舶烟气集中净化处理后排放，减少烟气对周围环境的污染。

附图说明

图1为本发明升船机船舶用升降式排烟装置的结构示意图；

图2为图中通风井道的俯视图。

图中各部件标号如下：

通风井道1、风道2、屋顶排烟机3、承船箱4、前道壁5、前导槽6、后道壁7、后导槽8、前传动链9、后传动链10、外开口11、内开口12、对外接口13、接口法兰14、传动齿轮15、连杆16、电机17、伸缩式排烟管18、弯头19、固定式排烟管段20、拆卸式排烟罩21、缆绳22、起吊装置23、控制装置24、密闭检修门25、检修爬梯26、活性炭吸附装置27。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1及图2所示，本发明升船机船舶用升降式排烟装置，包括设立在升船机上的竖向通风井道1，通风井道1高度大于承船箱4上升高度与通航船舶烟囱最大高度之和，通风井道1顶部设有与通风井道1内风道2连通的屋顶排烟机3，屋顶排烟机3与风道2之间的连接管道上设有活性炭吸附装置27，通风井道1内设有牵引升降装置，牵引升降装置包括设在通风井道1靠近承船箱4的前道壁5内的竖向的前导槽6及设在与前道壁5相对的后道壁7内的竖向的后导槽8，前导槽6和后导槽8首尾相接，前导槽6内安装有前传动链9，后导槽8内安装有后传动链10，前传动链9和后传动链10首尾相接形成传动环链，传动环链上设有驱动传动环链传动的驱动机构，前导槽6开有与通风井道1外部连通的竖向的外开口11及与风道2连通的内开口12，前传动链9上设有伸出外开口11的对外接口13，对外接口13与外开口11间隙配合，对外接口13内端通过内开口12与风道2连通，对外接口13外端通过接口法兰14连有吸收船舶烟气的排烟管路，排烟管路包括依次连接的伸缩式排烟管18、弯头19、固定式排烟管段20及拆卸式排烟罩21，伸缩式排烟管18通过接口法兰14连接在对外接口13外端，拆卸式排烟罩21布置于船舶烟气出口处，拆卸式排烟罩21通过缆绳22吊装在固定安装在承船箱4上的起吊装置23上，起吊装置23最大抬升高度大于通航船舶的烟囱最大高度。

其中，驱动机构包括与后传动链10齿和的传动齿轮15，传动齿轮15通过连杆16连有电机17，屋顶排烟机3、电机17和起吊装置23连有控制装置24。

另外，如图2所示，通风井道1下部设有密闭检修门25，通风井道1内壁上设有两个检修爬梯26。

本实施例中，通风井道1为砖砌、混凝土或防火难燃材制作，能够满足升降牵引装置的安装要求。

本实施例在使用时，船舶烟气通过排烟管路的各部件后通过牵引升降装置的对外接口13进入通风井道1，通风井道1在屋顶排烟机3的抽排下形成负压，船舶烟气在通风井道1内上升，在通风井道1顶部进入活性炭吸附装置27进行吸附处理后，由屋顶排烟机3排至室外。屋顶排烟机3在拆卸式排烟罩21就位后开启，船舶离开承船箱4后延时关闭。

具体而言，本实施例在使用时，其运行方式分为两种工况：一种是船舶从下游航道通过升船机抬升至上游航道，另一种是船舶从上游通过升船机下降至下游。

上升工况下，船舶进入承船箱4，工作人员更换与船舶烟囱相匹配的拆卸式排烟罩21后，控制装置24控制起吊装置23在水平面内进行位移，放下缆绳22将其绑扎于拆卸式排烟罩21的吊环内，随后逐步收起缆绳22，并根据船舶烟囱位置进行位移，将拆卸式排烟罩21置于船舶烟囱上方。上述过程中，排烟管道长度方向及位置的调整可以通过伸缩式排烟管18的伸缩及错位实现。然后，控制装置24给出信号开启屋顶排烟机3，拆卸式排烟罩21入口处形成负压，船舶烟气被吸入拆卸式排烟罩21内，然后顺次经过固定式排烟管段20、弯头19、伸缩式排烟管18和对外接口13进入通风井道1内，后经屋顶排烟机3排至室外。升船机控制中心给出承船箱4上升信号后，控制装置24给出电机17的启动信号，电机17通过连杆16带动传动齿轮15逆时针方向转动，传动齿轮15通过齿和带动后传动链10逆时针转动，进而带动前传动链9在前导槽6内逆时针转动，对外接口13随着前传动链9转动而上升，上升速度和承船箱4上升速度保持一致。承船箱4到达上游后，控制装置24向起吊装置23发出控制信号，起吊装置23牵引拆卸式排烟罩21离开船舶烟囱位置，船舶驶离承船箱4进入上游航道，随后控制装置24给出信号关闭屋顶排烟机3。

下降工况下，船舶从上游航道进入承船箱4，工作人员更换与船舶烟囱相匹配的拆卸式排烟罩21后，控制装置24控制起吊装置23在水平面内进行位移，放下缆绳22将其绑扎于拆卸式排烟罩21的吊环内，随后逐步收起缆绳22，并根据船舶烟囱位置进行位移，将拆卸式排烟罩21置于船舶烟囱上方。上述过程中，排烟管道长度方向及位置的调整可以通过伸缩式排烟管18的伸缩及错位实现。然后，控制装置24给出信号开启屋顶排烟机3，拆卸式排烟罩21入口处形成负压，船舶烟气被吸入拆卸式排烟罩21内，然后顺次经过固定式排烟管段20、弯头19、伸缩式排烟管18和对外接口13进入通风井道1内，后经屋顶排烟机3排至室外。升船机控制中心给出承船箱4下降信号后，控制装置24给出电机17的启动信号，电机17通过连杆16带动传动齿轮15顺时针方向转动，传动齿轮15通过齿和带动后传动链10顺时针转动，进而带动前传动链9在前导槽6内顺时针转动，对外接口13随着前传动链9转动而下降，下降速度和承船箱4下降速度保持一致。承船箱4到达下游后，控制装置24向起吊装置23发出控制信号，起吊装置23牵引拆卸式排烟罩21离开船舶烟囱位置，船舶驶离承船箱4进入下游航道，随后控制装置24给出信号关闭屋顶排烟机3。如此往复循环。

升船机上升或下降，牵引升降装置的转动方向为逆时针还是顺时针取决于通风井道1与承船箱4的相对位置，从下游航道往上游航道看，当通风井道1位于升船机的左手侧时(所述实施例为左手侧)，升船机上升，牵引升降装置的转动方向为逆时针，升船机下降，牵引升降装置的转动方向为顺时针；当通风井道1位于升船机的右手侧时，牵引升降装置的转动方向相反。

本发明升船机船舶用升降式排烟装置，可以让拆卸式排烟罩21随着船舶在升船机上大高差升降，定点局部排除船舶烟气，防止船舶烟气对升船机箱体周围人员活动区及设备区环境造成污染，解决了现有工业排气罩无法用于大高差升降的船舶烟气局部控制排放这一难题，填补了船舶通过升船机时烟气局部控制排放这一领域的专用设备空白；而且，通过在船舶烟气散发点设置局部拆卸式排烟罩21并使其处于负压，从而将船舶烟气有效控制在拆卸式排烟罩21附近，防止烟气向承船箱4扩散，由于拆卸式排烟罩21的控制作用，控制烟气的通风量相比于全面通风大幅减少，具有能耗低，运行费用少等优点；另外，由于对外接口13跟随牵引升降装置上升或下降，进而通过对外接口13与排烟管路的连接，使烟气更好地进入烟道排放；再次，通过在屋顶排烟机3吸入端装设活性炭吸附装置27，对定向收集的船舶烟气集中净化处理后排放，减少烟气对周围环境的污染。