專利名稱：一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種煙氣排放裝置，具體地說是船舶煙氣排放裝置。
背景技術(shù)：
目前，由于燃氣輪機工作排氣溫度較高，流量也大，容易引起人員傷害和火災(zāi)，對排氣進行冷卻可以避免這樣的傷害，更重要的是可以提高發(fā)動機工作效率，改善發(fā)動機工作狀況，因此必須對其排氣進行冷卻，同時也可以對其出口流場起很好的抑制作用。傳統(tǒng)的排氣冷卻方法有換熱器冷卻、噴水冷卻、送風(fēng)混合冷卻以及開引射口等。但這些方法存在著一些問題和缺點，比如專利號ZL201020254064.1的雙層管排氣冷卻裝置，利用海水把廢氣中的熱量帶走。但是，該裝置占用空間大，冷卻效果也具有局限性，由于換熱是通過管壁進行的傳熱，因此只有在換熱段具有一定長度的情況下，才能具有較好的冷卻效果。而且長期海水的接觸，對排煙管具有較強的腐蝕作用。專利號ZL200720130950.1的排氣冷卻裝置，利用噴水蒸發(fā)吸熱，進風(fēng)機送冷風(fēng)混合冷卻和在壁面開引射口的辦法，聯(lián)合對排氣進行冷卻。該裝置需要附加設(shè)備多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，排氣阻力也較大，噴水冷卻則容易對身背造成腐蝕，而且容易影響到發(fā)動機的內(nèi)部流場。因此，需要一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，排氣冷卻效果好，排氣出口溫度場分布均勻，對來流的影響小，紅外抑制作用明顯的排煙紅外抑制裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供對發(fā)動機排氣沒有負面影響的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:包括熱管管排和相互連接的排氣直彎管、排氣擴壓管，排氣直彎管為由內(nèi)壁和外壁組成的雙層筒壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁里形成主流區(qū)，內(nèi)壁和外壁之間形成引射區(qū)，熱管管排包括相互之間平行分布的熱管，熱管包括蒸發(fā)段、傳輸段和冷凝段，蒸發(fā)段位于排氣直彎管的內(nèi)壁里，冷凝段位于冷卻裝置里，傳輸段連接蒸發(fā)段和冷凝段。
本發(fā)明還可以包括:
1、所述的冷卻裝置包括裝置外殼、隔板，隔板設(shè)置在裝置外殼里，隔板將冷卻裝置的內(nèi)腔隔成蛇行通道，冷凝段位于蛇行通道上，冷卻裝置的進口和出口分別設(shè)置在蛇行通道的兩端。
2、所述的熱管的表面為凹陷結(jié)構(gòu)。
3、所述熱管管排在排氣直彎管的出口處呈“人”字型對稱引出。
4、所述的內(nèi)壁和外壁的進口以及排氣擴壓管均采用錐形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，排氣冷卻效果好，排氣出口溫度場分布均勻，對來流的影響小，紅外抑制作用明顯。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的直彎管彎角處橫截面示意圖；圖3為本發(fā)明的主流區(qū)熱管管排煙氣流動示意圖；圖4為單根熱管蒸發(fā)段局部放大圖；圖5為冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:結(jié)合圖1 5，如圖1所示，本發(fā)明的排煙熱管抑制裝置包括包括排氣直彎管1、排氣擴壓管4、平行分布的熱管管排2和冷卻裝置3。排氣直彎管I為雙層筒壁，由內(nèi)壁5和外壁6嵌套而成，其中內(nèi)壁5圍成的區(qū)域為主流區(qū)，內(nèi)壁5和外壁6圍成的區(qū)域為引射區(qū)。在排氣直彎管I的彎角處設(shè)有在主流區(qū)平行分布的熱管管排2中的每根熱管包括進行了表面特殊凹陷處理的蒸發(fā)段7、傳輸段8和用冷卻裝置3進行冷凝的冷凝段9。每一熱管設(shè)計的導(dǎo)熱能力均不同，直彎管I彎徑越大處熱管導(dǎo)熱能力較強，其導(dǎo)熱量大，冷卻能力強。緊接在排氣直彎管I后部的是錐形的排氣擴壓管4。緊接在排氣直彎管I后部的排氣擴壓管3為漸擴的錐形結(jié)構(gòu)。排氣直彎管I的內(nèi)壁5和外壁6的進口采用了錐形結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖1和圖2，熱管管排在內(nèi)壁5圍成的主流區(qū)中的平行分布的情況圖所示。結(jié)合圖1和圖3，排氣直彎管I在排氣擴壓管4的前端呈“人”字型對稱引出，插入冷卻裝置3中。煙氣在裝置中的流動過程以及冷卻裝置中冷卻液的流動情況如圖3所示。結(jié)合圖1和圖4，熱管6的外形與直彎管得外形相似，且在其外表面進行了特殊的凹陷處理。如圖4所示，冷凝裝置3的內(nèi)腔中為一被隔板13間隔而成的蛇形通道10。冷卻液從進口 11進入到從出口 12離開的過程中，對插入其中的熱管管排2具有很好的冷卻效果本發(fā)明的工作過程:把直彎管、熱管以及擴壓管按圖1裝配好后，把其安裝在發(fā)動機的排氣口，同時打開熱管冷凝段的冷卻裝置，以便冷卻液可以帶走熱管蒸發(fā)段吸收的熱量。發(fā)動機排出的煙氣，在直彎管的入口被分為兩部分。一部分煙氣進入直彎管內(nèi)外壁間環(huán)形空間中的引射區(qū)，其中煙氣可以在外界環(huán)境的作用下進行自然冷卻。大部分的煙氣則流入直彎管內(nèi)壁圍成的主流區(qū)，在熱管的冷卻作用下溫度得到有效降低。同時熱管管排之間平行分布，其外形與直彎管的外形相似，以及在每根熱管蒸發(fā)段外表進行了的表面特殊凹陷處理，使得該裝置在取得較好冷卻效果的同時對排氣的阻力小，對發(fā)動機的流場影響小。同時熱管管排彎徑越大處熱管導(dǎo)熱能力較強的分布特點保證了直彎管主流區(qū)出口得到冷卻的氣體的溫度場具有較好的均勻性。在平行熱管管排的導(dǎo)流作用下，主流區(qū)得到有效冷卻的煙氣被引導(dǎo)與引射區(qū)的煙氣在排氣擴壓管里摻混在一起，使得引射區(qū)的煙氣得到進一步的冷卻，同時也保證了排出的煙氣具有均勻的溫度場。
權(quán)利要求
1.一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:包括熱管管排和相互連接的排氣直彎管、排氣擴壓管，排氣直彎管為由內(nèi)壁和外壁組成的雙層筒壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁里形成主流區(qū)，內(nèi)壁和外壁之間形成引射區(qū)，熱管管排包括相互之間平行分布的熱管，熱管包括蒸發(fā)段、傳輸段和冷凝段，蒸發(fā)段位于排氣直彎管的內(nèi)壁里，冷凝段位于冷卻裝置里，傳輸段連接蒸發(fā)段和冷凝段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述的冷卻裝置包括裝置外殼、隔板，隔板設(shè)置在裝置外殼里，隔板將冷卻裝置的內(nèi)腔隔成蛇行通道，冷凝段位于蛇行通道上，冷卻裝置的進口和出口分別設(shè)置在蛇行通道的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述的熱管的表面為凹陷結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述熱管管排在排氣直彎管的出口處呈“人”字型對稱引出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述熱管管排在排氣直彎管的出口處呈“人”字型對稱引出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述的內(nèi)壁和外壁的進口以及排氣擴壓管均采用錐形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述的內(nèi)壁和外壁的進口以及排氣擴壓管均采用錐形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述的內(nèi)壁和外壁的進口以及排氣擴壓管均采用錐形結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，其特征是:所述的內(nèi)壁和外壁的進口以及排氣擴壓管均采用錐形結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種船舶燃氣輪機排煙紅外抑制裝置，包括熱管管排和相互連接的排氣直彎管、排氣擴壓管，排氣直彎管為由內(nèi)壁和外壁組成的雙層筒壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁里形成主流區(qū)，內(nèi)壁和外壁之間形成引射區(qū)，熱管管排包括相互之間平行分布的熱管，熱管包括蒸發(fā)段、傳輸段和冷凝段，蒸發(fā)段位于排氣直彎管的內(nèi)壁里，冷凝段位于冷卻裝置里，傳輸段連接蒸發(fā)段和冷凝段。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，排氣冷卻效果好，排氣出口溫度場分布均勻，對來流的影響小，紅外抑制作用明顯。
文檔編號F02C7/14GK103195576SQ201310095878
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者王忠義, 孫海鷗, 欒一剛, 王松, 曲永磊, 孫濤, 趙政衡, 李飛 申請人:哈爾濱工程大學(xué)