一种利用高压氧气排水的浮力调节系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用高压氧气排水的浮力调节系统，包括置于水下载人平台耐压壳体内部的海水注排系统、高压氧气系统与氧气补给系统。本发明专利技术利用高压氧气实现向舷外排水，一方面系统无需采用技术复杂、可靠性要求较高的高压或超高压海水泵，且排水过程的功耗和振动噪声较小，有利于提高水下平台的隐蔽性；另一方面泄放到舱内的氧气可被人员呼吸消耗掉，避免了舱内气压的持续升高。本发明专利技术利用氧烛化学反应产生气态高压氧气后向氧气瓶内补给，可避免水下平台直接携带大量高压氧气瓶，保证了系统的安全性，氧烛储氧密度高，可在舱内任意位置储存，提高了适装性。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高压氧气排水的浮力调节系统
本专利技术涉及浮力调节系统领域，尤其涉及一种利用高压氧气排水的浮力调节系统。
技术介绍
浮力调节系统是潜艇、HOV等水下载人平台的重要子系统，其功能是通过浮力调节水舱的注水或排水，来消除海水密度变化、载荷变化等原因带来的剩余浮力。常规的浮力调节系统利用高压或超高压的海水泵实现在大深度下向舷外的排水，存在系统运行时振动噪声大、功率大、满足可靠性要求的高压或超高压海水泵制造困难等问题，对水下载人平台的隐蔽性和自持力有较大影响。
技术实现思路
本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种利用高压氧气排水的浮力调节系统，其利用氧烛化学反应形成高压氧气、并利用高压氧气向舷外排水，具有低噪声低能耗的优点。本专利技术所采用的技术方案如下：一种利用高压氧气排水的浮力调节系统，包括置于水下载人平台耐压壳体内部的海水注排系统、高压氧气系统与氧气补给系统；所述海水注排系统的具体结构如下：包括舷侧阀，所述舷侧阀通过海水管路、第一海水截止阀、第一电动流量调节阀与第一浮力调节水舱的进口端连接，所述第一浮力调节水舱上布置通气管，于所述第一浮力调节水舱的出口端通过第三海水截止阀、海水驳运泵、第四海水截止阀及海水管路连接第二浮力调节水舱的进口端，所述第二浮力调节水舱的出口端通过第二电动流量调节阀、第二海水截止阀及海水管路与带有第一海水截止阀的海水管路连通形成回路；所述高压氧气系统的具体结构如下：包括高压氧气瓶组，所述高压氧气瓶组通过瓶头阀、第二氧气减压阀、氧气单向阀、第二氧气截止阀、第二干燥器及第一氧气管路与第二浮力调节舱连通；还包括与第二浮力调节舱连通的第二氧气管路，在所述第二氧气管路上分别设置第一干燥器、第一氧气截止阀及第一氧气减压阀；所述氧气补给系统的具体结构如下：包括多个氧烛，各氧烛均安装于耐压罐内，所述耐压罐与连通第一氧气管路的第三氧气管路连通，在第三氧气管路上分别设置第四氧气截止阀、冷却器、第五氧气截止阀及第三氧气减压阀。其进一步技术方案在于：于所述舷侧阀连接第一浮力调节水舱的海水管路上还设置海水滤器及第一海水流量计，于所述第二浮力调节水舱的出口端连接的海水管路上还设置第二海水流量计。如权利要求1所述的一种利用高压氧气排水的浮力调节系统，在所述第一浮力调节水舱上分别设置第一液位计及通气管；在第二浮力调节水舱上设置第二液位计；在第二氧气减压阀及氧气单向阀之间的第一氧气管路上还分别连接第一氧气安全阀及第一氧气压力表，在第二氧气减压阀与第三氧气截止阀之间的第一氧气管路上还连接第二氧气压力表；于所述冷却器与第五氧气截止阀之间的第三氧气管路上还分别连接第二氧气安全阀及第三氧气压力表。本专利技术的有益效果如下：(一)利用高压氧气实现向舷外排水，一方面系统无需采用技术复杂、可靠性要求较高的高压或超高压海水泵，且排水过程的功耗和振动噪声较小，有利于提高水下平台的隐蔽性；另一方面泄放到舱内的氧气可被人员呼吸消耗掉，避免了舱内气压的持续升高。(二)利用氧烛化学反应产生气态高压氧气后向氧气瓶内补给，可避免水下平台直接携带大量高压氧气瓶，保证了系统的安全性，氧烛储氧密度高，可在舱内任意位置储存，提高了适装性。(三)通过设置第一浮力调节水舱和第二浮力调节水舱，避免了注水前的泄压过程和排水前的蓄压过程，保证了注水或排水操作的连贯性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。其中：1、舷侧阀；2、第一海水截止阀；3、海水滤器；4、第二海水截止阀；5、第一电动流量调节阀；6、第一海水流量计；7、第一浮力调节水舱；8、通气管；9、第一液位计；10、第三海水截止阀；11、海水驳运泵；12、第四海水截止阀；13、第二液位计；14、第一氧气减压阀；15、第一氧气截止阀；16、第一干燥器；17、第二浮力调节水舱；18、第二干燥器；19、第二氧气截止阀；20、氧气单向阀；21、第二海水流量计；22、第二电动流量调节阀；23、第一氧气安全阀；24、第一氧气压力表；25、第二氧气减压阀；26、第二氧气压力表；27、第三氧气截止阀；28、第一氧气瓶头阀；29、第二氧气瓶头阀；30、第一氧气瓶；31、第二氧气瓶；32、第四氧气截止阀；33、冷却器；34、第二氧气安全阀；35、第三氧气压力表；36、耐压罐；37、第一氧烛；38、第二氧烛；39、第五氧气截止阀；40、第三氧气减压阀；41、水下载人平台耐压壳体；42、第一氧气管路；43、第二氧气管路；44、第三氧气管路。具体实施方式下面说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种利用高压氧气排水的浮力调节系统包括置于水下载人平台耐压壳体41内部的海水注排系统、高压氧气系统与氧气补给系统；海水注排系统的具体结构如下：包括舷侧阀1，舷侧阀1通过海水管路、第一海水截止阀2、第一电动流量调节阀5与第一浮力调节水舱7的进口端连接，第一浮力调节水舱7上布置通气管8，于第一浮力调节水舱7的出口端通过第三海水截止阀10、海水驳运泵11、第四海水截止阀12及海水管路连接第二浮力调节水舱17的进口端，第二浮力调节水舱17的出口端通过第二电动流量调节阀22、第二海水截止阀4及海水管路与带有第一海水截止阀2的海水管路连通形成回路；于舷侧阀1连接第一浮力调节水舱7的海水管路上还设置海水滤器3及第一海水流量计6，于第二浮力调节水舱17的出口端连接的海水管路上还设置第二海水流量计21。在第一浮力调节水舱7上分别设置第一液位计9及通气管8，在第二浮力调节水舱17上设置第二液位计13。在本专利技术中第一浮力调节水舱7的设计工作压力较低，第二浮力调节水舱17的设计压力与舷外海水的最高压力对应，上述海水驳运泵11用于实现在系统恢复工况下由第一浮力调节水舱7和第二浮力调节水舱17调水，该海水驳运泵11可采用小功率低扬程的离心泵，第一电动流量调节阀5用于减压和调节注水速度，第二电动流量调节阀22用于调节排水速度。如图1所示，高压氧气系统的具体结构如下：包括高压氧气瓶组，本实施例中高压瓶组包括第一氧气瓶30及第二氧气瓶31，其作为排水时的压力源，数量和公称压力根据实际情况改变。在第一氧气瓶30连通第一氧气管路42的氧气管上安装第一氧气瓶头阀28，在第二氧气瓶31连通第一氧气管路42的氧气管上安装第二氧气瓶头阀29，高压氧气瓶组通过第二氧气减压阀25、氧气单向阀20、第二氧气截止阀19、第二干燥器18及第一氧气管路42与第二浮力调节水舱17连通；还包括与第二浮力调节水舱17连通的第二氧气管路43，在第二氧气管路43上分别设置第一干燥器16、第一氧气截止阀15及第一氧气减压阀14。上述第二氧气减压阀25用于将第一氧气瓶30和第二氧气瓶31中的氧气减压至与第二浮力调节水舱17设计压力相适应的压力值。第一氧气减压阀14用于降低第二浮力调节水舱17泄压时排放到舱室内部的氧气压力。第一干燥器16和第二干燥器18用于吸收第二浮力调节水舱17中进入第一氧气管路42或第二氧气管路43中的水蒸气，避免对各元器件产生腐蚀。氧气单向阀20用于防止第二浮力调节水舱17内部压力大于供氧管路时发生氧气倒流。在第二氧气减压阀25及氧气单向阀20之间的第一氧气管路42上还分别连接第一氧气安全阀23及第一氧气压力表24，在第二氧气减压阀25与第三氧气截止阀27之间的第一氧气管路42本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用高压氧气排水的浮力调节系统，其特征在于：包括置于水下载人平台耐压壳体(41)内部的海水注排系统、高压氧气系统与氧气补给系统；所述海水注排系统的具体结构如下：包括舷侧阀(1)，所述舷侧阀(1)通过海水管路、第一海水截止阀(2)、第一电动流量调节阀(5)与第一浮力调节水舱(7)的进口端连接，所述第一浮力调节水舱(7)上布置通气管(8)，于所述第一浮力调节水舱(7)的出口端通过第三海水截止阀(10)、海水驳运泵(11)、第四海水截止阀(12)及海水管路连接第二浮力调节水舱(17)的进口端，所述第二浮力调节水舱(17)的出口端通过第二电动流量调节阀(22)、第二海水截止阀(4)及海水管路与带有第一海水截止阀(2)的海水管路连通形成回路；所述高压氧气系统的具体结构如下：包括高压氧气瓶组，所述高压氧气瓶组通过瓶头阀、第二氧气减压阀(25)、氧气单向阀(20)、第二氧气截止阀(19)、第二干燥器(18)及第一氧气管路(42)与第二浮力调节舱(17)连通；还包括与第二浮力调节舱(17)连通的第二氧气管路(43)，在所述第二氧气管路(43)上分别设置第一干燥器(16)、第一氧气截止阀(15)及第一氧气减压阀(14)；所述氧气补给系统的具体结构如下：包括多个氧烛，各氧烛均安装于耐压罐(36)内，所述耐压罐(36)与连通第一氧气管路(42)的第三氧气管路(44)连通，在第三氧气管路(44)上分别设置第四氧气截止阀(32)、冷却器(33)、第五氧气截止阀(39)及第三氧气减压阀(40)。...

【技术特征摘要】
1.一种利用高压氧气排水的浮力调节系统，其特征在于：包括置于水下载人平台耐压壳体(41)内部的海水注排系统、高压氧气系统与氧气补给系统；所述海水注排系统的具体结构如下：包括舷侧阀(1)，所述舷侧阀(1)通过海水管路、第一海水截止阀(2)、第一电动流量调节阀(5)与第一浮力调节水舱(7)的进口端连接，所述第一浮力调节水舱(7)上布置通气管(8)，于所述第一浮力调节水舱(7)的出口端通过第三海水截止阀(10)、海水驳运泵(11)、第四海水截止阀(12)及海水管路连接第二浮力调节水舱(17)的进口端，所述第二浮力调节水舱(17)的出口端通过第二电动流量调节阀(22)、第二海水截止阀(4)及海水管路与带有第一海水截止阀(2)的海水管路连通形成回路；所述高压氧气系统的具体结构如下：包括高压氧气瓶组，所述高压氧气瓶组通过瓶头阀、第二氧气减压阀(25)、氧气单向阀(20)、第二氧气截止阀(19)、第二干燥器(18)及第一氧气管路(42)与第二浮力调节舱(17)连通；还包括与第二浮力调节舱(17)连通的第二氧气管路(43)，在所述第二氧气管路(43)上分别设置第一干燥器(16)、第一氧气截止阀(15)及第一氧气减压阀(14)；所述氧气补给系统的具体结构如下：包括多个氧烛，各氧烛均安装于耐压罐(36)内，所述耐压罐(36)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，吴宪，郭杨阳，肖友军，申高展，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32