用于船舶的船体的蒸汽辅助供气系统和包括所述供气系统的船舶的制作方法

背景技术：

1、船舶在水中航行时的阻力由多个部分组成，其中摩擦阻力最为主要。将空气喷射到湍流边界层(在静止水与移动水之间)可以用于减小船舶船体在水中的摩擦阻力。

2、船体的空气润滑可以显著地减少摩擦损失。取决于船舶使用的推进类型，效率可能提高5％到10％，具体取决于速度、船体形状、船舶吃水和/或到潮湿表面的空气分布和量。船舶吃水是从船舶的龙骨底部到水线的垂直距离。

3、总净效率的提高取决于用于对减少摩擦所需的空气流加压的动力。因此，净推进效率要考虑用于促进空气流的动力和给定船舶吃水压力。

4、传统的空气润滑系统通常使用电动压缩机来产生空气流。然而，电动压缩机价格昂贵，需要维护并且可能效率低下。

技术实现思路

1、因此，需要一种用于将空气供应到船舶的船体外部的供气系统，所述供气系统减轻、缓解或解决现有的不足并且提供更高效的供气系统。

2、公开了一种用于将空气供应到装有燃烧式发动机的船舶的船体外部的供气系统。所述供气系统包括一个或多个空气排放单元adu，所述空气排放单元用于将压缩空气释放到在所述船舶的水线以下的所述船体外部。所述供气系统包括用于产生第一海水流的泵。所述供气系统包括喷注器，所述喷注器包括用于接收来自所述泵的所述第一海水流的第一入口、用于接收来自所述燃烧式发动机的第二气体流的第二入口、用于将第三气体流排放到所述adu的出口以及布置在所述第一入口和所述第二入口下游和所述出口上游的膨胀部分。所述喷注器被配置成将所述第一海水流和所述第二气体流混合成所述第三气体流，并且所述膨胀部分被配置成使所述第三气体流膨胀以例如根据伯努利原理使通过所述出口从所述喷注器排放的所述第三气体流的压力增大。所述供气系统被配置成使用来自所述燃烧式发动机的热能使所述第一海水流蒸发，使得所述第三气体流富含来自所述第一海水流的蒸汽。

3、本公开的一个优点是来自发动机的热量被用于产生待释放到船舶的船体外部的压缩空气流，否则将被浪费。通过使用喷注器，喷注器在不使用任何运动零件的情况下利用来自发动机的废热使释放到船舶外部的空气的压力增大，可以提高所述供气系统的效率和可靠性。

4、公开了一种船舶，所述船舶包括船体、燃烧式发动机和本文公开的供气系统。

5、本公开的一个优点是来自发动机的热量被用于产生待释放到船舶的船体外部的压缩空气流，否则将被浪费。通过使用喷注器，喷注器在不使用任何运动零件的情况下利用来自发动机的废热使释放到船舶外部的空气的压力增大，可以提高所述供气系统的效率和可靠性。因此，可以提高船舶的效率。

技术特征：

1.一种用于将空气供应到船舶(200)的船体(201)外部的供气系统(100)，所述船舶(200)装有燃烧式发动机，所述供气系统(100)包括：

2.根据权利要求1所述的供气系统(100)，其中所述第二流(f2)的所述气体是来自所述燃烧式发动机的废气。

3.根据权利要求1所述的供气系统(100)，其中所述第二流(f2)的所述气体是用于所述燃烧式发动机的扫气空气。

4.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述第一海水流(f1)通过来自所述第二气体流(f2)的热能在所述喷注器(40)中被蒸发。

5.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括一个或多个涡轮增压器(10)，每个涡轮增压器(10)包括由来自所述燃烧式发动机的废气流驱动的涡轮机(10a)和用于产生到所述燃烧式发动机的压缩扫气空气流(f4)的压缩机(10b)。

6.根据权利要求5所述的供气系统(100)，其中所述供气系统包括一个或多个废热回收元件(16)，所述废热回收元件在所述一个或多个涡轮增压器(10)的相应压缩机(10b)的下游布置在所述压缩扫气空气流(f4)中并且被配置成在通过所述第一入口(42)接收所述第一海水流(f1)之前，通过与所述压缩扫气空气流(f4)进行热交换而使所述第一海水流(f1)升温。

7.根据前述权利要求5或6中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括布置在所述第一海水流(f1)中的一个或多个锅炉(17)，所述锅炉被配置成在通过所述第一入口(42)接收所述第一海水流(f1)之前，通过与来自所述燃烧式发动机的废气进行热交换而使所述第一海水流(f1)升温和/或蒸发。

8.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统包括转换阀(13)，所述转换阀被布置成打开和/或关闭来自所述燃烧式发动机的所述第二气体流(f2)。

9.根据权利要求8所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括流量控制装置(12)，所述流量控制装置被布置成控制来自所述燃烧式发动机的所述第二气体流(f2)。

10.根据权利要求9所述的供气系统(100)，其中所述流量控制装置(12)是节流孔或控制阀。

11.根据权利要求8到10中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括止回阀(14)，所述止回阀被配置成防止气体从所述喷注器(40)回流。

12.一种船舶(200)，所述船舶包括船体(201)、燃烧式发动机和根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)。

技术总结
公开了一种用于将空气供应到装有燃烧式发动机的船舶的船体外部的供气系统。所述供气系统包括一个或多个空气排放单元ADU，所述空气排放单元用于将压缩空气释放到在所述船舶的水线以下的所述船体外部。所述供气系统包括用于产生第一海水流的泵。所述供气系统包括喷注器，所述喷注器包括用于接收来自所述泵的所述第一海水流的第一入口、用于接收来自所述燃烧式发动机的第二气体流的第二入口、用于将第三气体流排放到所述ARU的出口以及布置在所述第一入口和所述第二入口下游和所述出口上游的膨胀部分。所述喷注器被配置成将所述第一海水流和所述第二气体流混合成所述第三气体流，并且所述膨胀部分被配置成使所述第三气体流膨胀以使通过所述出口从所述喷注器排放的所述第三气体流的压力增大。所述供气系统被配置成使用来自所述燃烧式发动机的热能使所述第一海水流蒸发，使得所述第三气体流富含来自所述第一海水流的蒸汽。

技术研发人员：M·普瑞姆
受保护的技术使用者：马士基有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13