船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，包括：离心水泵、旁排回路、第一被动式单向阀、第二被动式单向阀、调节阀、第一压电振动能量收集器以及第一电源电路管理模块。离心水泵安装于管网管路上。旁排回路的一端与离心水泵的出水口处的管网管路相连接，且旁排回路的另一端与集水设备相连接。第一被动式单向阀设置于旁排回路上，且靠近旁排回路的一端。第二被动式单向阀设置于旁排回路上，且远离旁排回路的一端。调节阀设置于旁排回路上。借此，本发明专利技术的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，结构简单合理，实现了旁排回路的平稳降压，同时防止水锤发生，且提高了运行的安全性以及相关参数的自供能监测。高了运行的安全性以及相关参数的自供能监测。高了运行的安全性以及相关参数的自供能监测。

【技术实现步骤摘要】
船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置


[0001]本专利技术是关于船舶动力领域，特别是关于一种船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置。

技术介绍

[0002]动力系统是船舶等海洋平台的心脏，为整个海洋平台提供动力、生活能源以及电力等，相较陆地平台，船舶等海洋平台空间及承重能力大大受限，对设备的低噪声需求更为突出，同时由于远离陆地，对可靠性等要求要显著高于陆地平台。
[0003]泵阀管网是船舶动力系统的重要组成部分以及典型结构，为兼顾安全可靠运行需求，海洋平台动力系统水泵常采用两通道甚至多通道并联布置。但相比于陆地固定平台，海洋平台动力系统变工况较为频繁，水泵偏离设计点运行时造成泵阀管网振动大幅增加。受限于离心泵等水泵固有特性，在低工况运行时，由于流动分离等现象，泵出口不可避免将出现波动，尤其是在工况切换过程，这种流动不稳定现象愈专利技术显，导致泵阀管网中阀门受力的波动，严重时甚至会导致阀门异常关闭，诱发水锤等现象，给泵阀管网带来明显振动，严重影响动力系统安全性及低噪声运行。
[0004]如何避免泵阀管网剧烈扰动发生，监控泵阀管网状态，以便识别管网异常振动先兆，及早介入避免严重后果发生是当前船舶动力系统泵阀研究设计的关键点和难点。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，结构简单合理，实现了旁排回路的平稳降压，同时防止水锤发生，且提高了运行的安全性以及相关参数的自供能监测。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，包括：离心水泵、旁排回路、第一被动式单向阀、第二被动式单向阀、调节阀、第一压电振动能量收集器以及第一电源电路管理模块。离心水泵安装于管网管路上。旁排回路的一端与离心水泵的出水口处的管网管路相连接，且旁排回路的另一端与集水设备相连接。第一被动式单向阀设置于旁排回路上，且靠近旁排回路的一端。第二被动式单向阀设置于旁排回路上，且远离旁排回路的一端。调节阀设置于旁排回路上，且位于第一被动式单向阀和第二被动式单向阀之间。第一压电振动能量收集器布置于第一被动式单向阀内，且第一压电振动能量收集器能够收集管内压力、流量波动时的能量，并能够提供电能。第一电源电路管理模块，设置于第一被动式单向阀外，且第一电源电路管理模块与第一压电振动能量收集器电性连接。
[0008]在本专利技术的一实施方式中，船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置还包括第二压电振动能量收集器以及第二电源电路管理模块。第二压电振动能量收集器布置于第二
被动式单向阀内，且第二压电振动能量收集器能够收集管内压力、流量波动时的能量，并能够提供电能。以及第二电源电路管理模块设置于第二被动式单向阀外，且第二电源电路管理模块与第二压电振动能量收集器电性连接。
[0009]在本专利技术的一实施方式中，第一被动式单向阀与第二被动式单向阀的布置方向相反，且第一被动式单向阀和第二被动式单向阀为特斯拉阀或涡流二极管。
[0010]在本专利技术的一实施方式中，第一被动式单向阀沿水流动方向布置，用以防止回流及水锤，第二被动式单向阀沿逆水流反向布置，用以起平稳节流作用，且第一被动式单向阀和第二被动式单向阀的正反向阻力比均不小于7。
[0011]在本专利技术的一实施方式中，船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置还包括：第一数据收发芯片、第一传感器机构以及第一示警机构。第一数据收发芯片设置于第一被动式单向阀外，且第一数据收发芯片与第一电源电路管理模块电性连接。第一传感器机构设置于第一被动式单向阀上，且第一传感器机构分别于第一数据收发芯片和第一电源电路管理模块电性连接。以及第一示警机构，设置于第一被动式单向阀外，且第一示警机构与第一数据收发芯片电性连接。
[0012]在本专利技术的一实施方式中，船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置还包括：第二数据收发芯片、第二传感器机构以及第二示警机构。第二数据收发芯片设置于第二被动式单向阀外，且第二数据收发芯片与第二电源电路管理模块电性连接。第二传感器机构设置于第二被动式单向阀上，且第二传感器机构分别于第二数据收发芯片和第二电源电路管理模块电性连接。以及第二示警机构设置于第二被动式单向阀外，且第二示警机构与第二数据收发芯片电性连接。
[0013]在本专利技术的一实施方式中，第一传感器机构和第二传感器机构为加速度传感器、温度传感器、压力传感器和湿度传感器中的任意一个或多个。
[0014]在本专利技术的一实施方式中，第一压电振动能量收集器由第一压电片和第一电路组成，且第一压电片呈悬臂梁结构。其中，第一压电片采用单层压电晶片。其中，第一压电片靠近来水流一侧为柔性压电材料，且背面为金属层。其中，第一压电片沿水流动方向倾斜布置于第一被动式单向阀的内壁面上，当管内流量或压力波动时，第一压电片来回摆动，并通过第一电路持续向第一电源电路管理模块输送电能。
[0015]在本专利技术的一实施方式中，第二压电振动能量收集器由第二压电片和第二电路组成，且第二压电片呈悬臂梁结构。其中，第二压电片采用单层压电晶片。其中，第二压电片靠近来水流一侧为柔性压电材料，且背面为金属层。其中，第二压电片沿水流动方向倾斜布置于第二被动式单向阀的内壁面上，当管内流量或压力波动时，第二压电片来回摆动，并通过第二电路持续向第二电源电路管理模块输送电能。
[0016]在本专利技术的一实施方式中，第一电源电路管理模块和第二电源电路管理模块均为能量收集电路，且均包括电容和整流桥。其中，当第一压电振动能量收集器产生的能量超过能量阈值时，或加速度传感器的信号超过速度阈值时，第一数据收发芯片向第一示警机构发送预警信号。其中，当第二压电振动能量收集器产生的能量超过能量阈值时，或加速度传感器的信号超过速度阈值时，第二数据收发芯片向第二示警机构发送预警信号。
[0017]与现有技术相比，根据本专利技术的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，通过在旁排回路上相对布置两个被动式单向阀，结合调节阀，实现了旁排回路的平稳降压，同
时防止了水锤发生；通过压电振动能量收集器，收集泵阀管网中的流动波动能量，一方面抑制了泵阀管网中的流动波动，另一方面收集而来的能力将为传感器及数据收发芯片供能，实现能源的自供给，简化了系统布置；当传感器信号及能量收集器输出电力超过某一阈值时，发送报警信号，实现了泵阀管网异常振动先兆信号的自供能发送，从而提升了船舶动力系统泵阀管网运行安全性以及相关参数的自供能监测。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术一实施方式的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置的布置示意图；
[0019]图2是根据本专利技术一实施方式的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置的第一被动式单向阀的连接结构示意图；
[0020]图3是根据本专利技术一实施方式的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，其特征在于，包括：离心水泵，安装于管网管路上；旁排回路，所述旁排回路的一端与所述离心水泵的出水口处的管网管路相连接，且所述旁排回路的另一端与集水设备相连接；第一被动式单向阀，设置于所述旁排回路上，且靠近所述旁排回路的所述一端；第二被动式单向阀，设置于所述旁排回路上，且远离所述旁排回路的所述一端；调节阀，设置于所述旁排回路上，且位于所述第一被动式单向阀和所述第二被动式单向阀之间；第一压电振动能量收集器，布置于所述第一被动式单向阀内，且所述第一压电振动能量收集器能够收集管内压力、流量波动时的能量，并能够提供电能；以及第一电源电路管理模块，设置于所述第一被动式单向阀外，且所述第一电源电路管理模块与所述第一压电振动能量收集器电性连接。2.如权利要求1所述的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，其特征在于，还包括：第二压电振动能量收集器，布置于所述第二被动式单向阀内，且所述第二压电振动能量收集器能够收集管内压力、流量波动时的能量，并能够提供电能；以及第二电源电路管理模块，设置于所述第二被动式单向阀外，且所述第二电源电路管理模块与所述第二压电振动能量收集器电性连接。3.如权利要求1所述的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，其特征在于，所述第一被动式单向阀与所述第二被动式单向阀的布置方向相反，且所述第一被动式单向阀和所述第二被动式单向阀为特斯拉阀或涡流二极管。4.如权利要求1所述的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，其特征在于，所述第一被动式单向阀沿水流动方向布置，用以防止回流及水锤，所述第二被动式单向阀沿逆水流反向布置，用以起平稳节流作用，且所述第一被动式单向阀和所述第二被动式单向阀的正反向阻力比均不小于7。5.如权利要求2所述的船舶动力系统泵阀管网自供能扰动抑制装置，还包括：第一数据收发芯片，设置于所述第一被动式单向阀外，且所述第一数据收发芯片与所述第一电源电路管理模块电性连接；第一传感器机构，设置于所述第一被动式单向阀上，且所述第一传感器机构分别于所述第一数据收发芯片和所述第一电源电路管理模块电性连接；以及第一示警机构，设置于所述第一被动式单向阀外，且所述第一示警机构与所述第一数据收发芯片电性连接。6.如权利要求5所述的船舶动...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖颀，李勇，吕伟剑，王瑞奇，邱志强，邹振海，吴君，王世明，黄崇海，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：