船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统、船舶及方法技术方案

本发明专利技术涉及船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统、船舶及方法，其包括：蒸汽管道，所述蒸汽管道上间隔设置有压力表、温度计和应力应变片；弹簧吊架，所述弹簧吊架的一端连接所述蒸汽管道，且所述弹簧吊架设有弹簧，所述弹簧连接有拉力调节装置；以及控制系统，其与所述压力表、所述温度计和所述应力应变片连接，且所述控制系统连接所述拉力调节装置，所述控制系统用于根据所述压力表、所述温度计和所述应力应变片测得的数据，实时计算所述蒸汽管道的受力情况，并根据计算结果控制所述拉力调节装置电动调节所述弹簧的压缩量。本发明专利技术能够动态调整蒸汽管道的支撑情况，可大幅减小蒸汽系统的设计冗余，减小建造及运行成本。减小建造及运行成本。减小建造及运行成本。

【技术实现步骤摘要】
船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统、船舶及方法


[0001]本专利技术涉及船用蒸汽管道
，特别涉及一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统、船舶及方法。

技术介绍

[0002]目前，蒸汽管道支撑一般采用弹簧吊架、固定吊架、固定支撑等形式，而支吊架的受力、形式、位置一般通过力学计算事先确定。蒸汽管道支撑状态好坏直接影响管道的实际受力情况，进而影响蒸汽管道安全运行。
[0003]相关技术中，蒸汽管道支撑系统通过设计阶段的力学计算确定，一般根据预估的最大工况作为设计工况，其它工况默认可沿用设计工况下的支撑系统。
[0004]但是，此种支撑系统仅通过设计冗余来抵消不同工况下的不同受力情况，系统设计过程中，过小的设计冗余会难以适应多种变工况的运行情况，而过大的设计冗余会无谓的增加设计成本和运行成本。
[0005]因此，有必要设计一种新的船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，以克服上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统、船舶及方法，以解决相关技术中在系统设计过程中，过小的设计冗余难以适应多种变工况的运行情况，而过大的设计冗余会无谓的增加设计成本和运行成本的问题。
[0007]第一方面，提供了一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其包括：蒸汽管道，所述蒸汽管道上间隔设置有压力表、温度计和应力应变片；弹簧吊架，所述弹簧吊架的一端连接所述蒸汽管道，且所述弹簧吊架设有弹簧，所述弹簧连接有拉力调节装置；以及控制系统，其与所述压力表、所述温度计和所述应力应变片连接，且所述控制系统连接所述拉力调节装置，所述控制系统用于根据所述压力表、所述温度计和所述应力应变片测得的数据，实时计算所述蒸汽管道的受力情况，并根据计算结果控制所述拉力调节装置电动调节所述弹簧的压缩量。
[0008]一些实施例中，所述弹簧吊架还包括吊杆，所述弹簧和所述拉力调节装置均安装于所述吊杆，且所述弹簧与所述拉力调节装置共轴线。
[0009]一些实施例中，所述支撑动态调节系统还包括多个姿态调节装置，多个所述姿态调节装置沿所述弹簧吊架的圆周方向间隔分布，所述姿态调节装置与所述控制系统连接，且所述姿态调节装置具有与所述弹簧吊架连接的姿态调节杆；所述控制系统还用于根据计算结果控制所述姿态调节装置电动调节所述姿态调节杆的长度。
[0010]一些实施例中，多个所述姿态调节装置的姿态调节杆连接于所述弹簧吊架的同一位置，且所述姿态调节杆相对于所述弹簧吊架的轴线倾斜延伸。
[0011]一些实施例中，所述支撑动态调节系统设有四个所述姿态调节装置，其中两个所
述姿态调节装置的轴线所在的平面与另外两个所述姿态调节装置的轴线所在的平面垂直。
[0012]一些实施例中，所述控制系统包括：数据采集处理系统，所述数据采集处理系统用于根据所述压力表、所述温度计和所述应力应变片测得的数据，实时计算所述支撑动态调节系统满足应力变化要求时的支撑部件参数；以及调节控制器，所述调节控制器用于根据所述支撑部件参数，计算所述弹簧的压缩量。
[0013]一些实施例中，所述支撑动态调节系统还包括姿态调节装置，所述姿态调节装置具有连接所述弹簧吊架的姿态调节杆；所述控制系统还包括：调节驱动系统，所述调节驱动系统用于将所述支撑部件参数和当前船的摇摆状态参数发送至所述调节控制器；所述调节控制器用于根据所述支撑部件参数和所述摇摆状态参数，计算所述弹簧的压缩量和所述姿态调节杆的长度调整量。
[0014]第二方面，提供了一种船舶，其包括船体，以及安装于所述船体上的上述的船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统。
[0015]第三方面，提供了一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节方法，其包括以下步骤：采集蒸汽管道上的压力表、温度计和应力应变片测得的数据，其中，所述蒸汽管道连接有弹簧吊架，所述弹簧吊架的弹簧连接拉力调节装置；根据所述压力表、所述温度计和所述应力应变片测得的数据，实时计算所述蒸汽管道的受力情况，并根据计算结果控制所述拉力调节装置电动调节所述弹簧的压缩量。
[0016]一些实施例中，所述弹簧吊架还连接有姿态调节装置，所述姿态调节装置具有与所述弹簧吊架连接的姿态调节杆，所述支撑动态调节方法还包括：根据计算结果控制所述姿态调节装置电动调节所述姿态调节杆的长度。
[0017]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0018]本专利技术实施例提供了一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统、船舶和方法，由于在弹簧吊架上设置了拉力调节装置，控制系统能够根据实时计算的蒸汽管道的受力情况来控制拉力调节装置，使得拉力调节装置电动调整拉力调节装置的弹簧的压缩量，进而动态调整蒸汽管道的支撑情况，不需要按照最大的设计冗余量来设计蒸汽管道的支撑系统，因此，可大幅减小蒸汽系统的设计冗余，减小建造及运行成本，同时也能保证蒸汽系统管道运行安全。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的拉力调节装置与姿态调节装置的放大示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的拉力调节装置与姿态调节装置的分布示意图。
[0023]图中：
[0024]1、蒸汽管道；11、压力表；12、温度计；13、应力应变片；14、阀门；15、蒸汽锅炉；
[0025]2、弹簧吊架；21、弹簧；22、吊杆；
[0026]3、拉力调节装置；4、姿态调节装置；41、姿态调节杆；
[0027]5、控制系统；51、数据采集处理系统；52、调节控制器；53、调节驱动系统。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]对于船用蒸汽系统，由于船舶经常处于摇摆状态，其运行工况需要根据实际使用需求进行实时调整。而相关技术中，支撑系统无法对蒸汽管道不同工况运行时的系统管道受力变化作出适应性调整，仅通过设计冗余来抵消不同工况下的不同受力情况。
[0030]本专利技术实施例提供了一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其能解决相关技术中在系统设计过程中，过小的设计冗余难以适应多种变工况的运行情况，而过大的设计冗余会无谓的增加设计成本和运行成本的问题。
[0031]参见图1所示，为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其特征在于，其包括：蒸汽管道(1)，所述蒸汽管道(1)上间隔设置有压力表(11)、温度计(12)和应力应变片(13)；弹簧吊架(2)，所述弹簧吊架(2)的一端连接所述蒸汽管道(1)，且所述弹簧吊架(2)设有弹簧(21)，所述弹簧(21)连接有拉力调节装置(3)；以及控制系统(5)，其与所述压力表(11)、所述温度计(12)和所述应力应变片(13)连接，且所述控制系统(5)连接所述拉力调节装置(3)，所述控制系统(5)用于根据所述压力表(11)、所述温度计(12)和所述应力应变片(13)测得的数据，实时计算所述蒸汽管道(1)的受力情况，并根据计算结果控制所述拉力调节装置(3)电动调节所述弹簧(21)的压缩量。2.如权利要求1所述的船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其特征在于：所述弹簧吊架(2)还包括吊杆(22)，所述弹簧(21)和所述拉力调节装置(3)均安装于所述吊杆(22)，且所述弹簧(21)与所述拉力调节装置(3)共轴线。3.如权利要求1所述的船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其特征在于：所述支撑动态调节系统还包括多个姿态调节装置(4)，多个所述姿态调节装置(4)沿所述弹簧吊架(2)的圆周方向间隔分布，所述姿态调节装置(4)与所述控制系统(5)连接，且所述姿态调节装置(4)具有与所述弹簧吊架(2)连接的姿态调节杆(41)；所述控制系统(5)还用于根据计算结果控制所述姿态调节装置(4)电动调节所述姿态调节杆(41)的长度。4.如权利要求3所述的船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其特征在于：多个所述姿态调节装置(4)的姿态调节杆(41)连接于所述弹簧吊架(2)的同一位置，且所述姿态调节杆(41)相对于所述弹簧吊架(2)的轴线倾斜延伸。5.如权利要求4所述的船用摇摆环境蒸汽管道的支撑动态调节系统，其特征在于：所述支撑动态调节系统设有四个所述姿态调节装置(4)，其中两个所述姿态调节装置(4)的轴线所在的平面与另外两个所述姿态调节装置(4)的轴线所在的平面垂直。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚硕，吴淏，姚露，王世明，吴陈虔，陈先兵，江少辉，
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：