舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置的制作方法

本发明属于舰船新型动力装置及推进技术领域，尤其是涉及一种只需要一台舰船柴油机就可实现舰船发电及舰船压缩空气推进的一体化新技术。

背景技术：

目前舰船发电机组和推进动力都是分别设置的，这样既浪费宝贵的机舱空间资源，不便于日常管理，还增加舰船动力装置的造价和重量，同时机组能效偏低，由于中小型柴油机的油耗率比起大型柴油机要高10～20%。舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置，只要一台舰船柴油机就可实现舰船发电及舰船压缩空气推进两个功能，实现高速和高效率推进，舰船采用压缩空气推进是个最为理想的技术方案，在当今注重节能环保的背景下，具有广阔的应用前景，这样的技术方案还是国内外首次提出来的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置，把舰船发动机与空气压缩机做成一个整体机组，达到简化装置、减少装置重量、造价和体积，从而降低装置故障率、节约机舱空间和维护管理费用，克服了传统舰船动力装置系统较为复杂的弊端，如需要变速箱、离合器、轴系及螺旋桨和舵机等，使得推进动力系统非常复杂且庞大。

为了完成上述发明目的，本发明的总体技术方案是：舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置，把舰船柴油机与发电机组及空气压缩机三者做成一体化，使得它同时具有发电和压缩空气向外输出动力，为舰船提供电能和压缩空气推进动力源；舰船发电机保持恒速运转，这就要求舰船柴油机也保持恒速运行；由于舰船柴油机与空气压缩机做成一体化，因此，舰船推进速度的调节可通过增减压缩气缸数目来实现。

本专利所述的舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置中与温度压力传感器相连接的控制单元根据传感器获取的温度压力等信息以及舰船操控人员的意图，对系统中的各个控制阀门的切换或空气压缩机的启停等进行顺序控制，顺序控制还包括系统能量调节、安全保护等。

附图说明

图1和图2分别是本发明舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置的三视图和a—b剖面俯视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见本发明附图图1舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置的三视图和图2舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置的a—b剖面俯视图，本发明是舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置，主要由舰船柴油机本体（包含燃烧做功气缸（如图2中的a,c,e,g,i和k）和空气压缩气缸（如图2中的b,d,f,h,j和l））、发电机、压缩空气汇集箱、分配阀和配送管等部件通过压缩空气管路连接组成；这些部件可以构成以下四个系统：柴油机动力系统、压缩空气系统、压缩空气输出系统以及发电系统。

所述的舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置主要由舰船柴油机动力系统的各燃烧做功气缸（4），通过同一曲轴连接并带动一体化的对应空气压缩气缸（2），进行压缩空气后汇集到压缩空气汇集箱（5），使用时通过压缩空气分配阀（7）控制进入压缩空气配送管（6），由（2）（5）组成压缩空气系统，由（6）（7）连接组成压缩空气输出系统，曲轴输出端连接发电机（1）组成发电系统，由上述四个系统连接组成舰船柴油机发电及压缩空气一体化装置。

当舰船正常航行于额定时，柴油机必须处于额定转速，以保证柴油机油耗率处于较低水平；当舰船低于额定航速航行，为了保证柴油机处于较低油耗率，必须使其处于额定转速运行，此时只能让空气压缩气缸采用减缸运行，为了保证压缩空气输出管流量和压力基本均匀和稳定，必须设置压缩空气汇集箱；总之，无论处于何种工况，由于同时兼顾发电电压和频率稳定等需要，柴油机必须始终运行于额定转速。

本发明的舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置，也可以用压缩空气冷却来柴油机缸套及缸盖，替代传统的水冷却系统，省去冷却水循环系统，同时大大提供柴油机工作循环的平均温度，从而提高系统循环的热效率；舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置具备同时发电和推进的双重功能，使得单台主机运行时，喷气推进和电力推进成为可能，使得舰船的能量集中和分配更为便捷，这点是传统推进方式难以企及的。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明是一种舰船柴油机发电及压缩空气一体化技术及装置。由舰船柴油机本体、发电机、压缩空气汇集箱、分配阀和配送管等部件连接组成；由舰船柴油机燃烧气缸通过同一曲轴连接并带动一体化的空气压缩气缸组成压缩空气系统，由压缩空气汇集箱、分配阀和配送管连接组成压缩空气输出系统。为了保证柴油机较低油耗率和发电电能质量，所有工况下柴油机必须始终运行于额定转速；当舰船减速航行时，只能采用空气压缩气缸减缸运行。也可用压缩空气替代传统的水来冷却柴油机缸套及缸盖，提高系统循环的热效率。该技术及装置使得单台主机运行时，具备同时发电和推进的功能，使得舰船的能量集中和分配更为便捷，是传统动力装置和推进方式难以企及的。

技术研发人员：孙洲阳
受保护的技术使用者：孙洲阳
技术研发日：2016.01.12
技术公布日：2017.07.18