本发明专利技术涉及适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，用于船舶，船舶包括舱壁板，舱壁板配套有散热层、气体冷却装置和激振装置，气体冷却装置与散热层连接，激振装置利用锤击消除热应力的原理通过产生高频小能量敲击运动以消除舱壁板在高温热源作用下所引发的热应力，本发明专利技术将设计的气孔状结构散热层、气体冷却装置与激振装置有机结合，利用气孔状结构散热层阻隔高温热源的传递，结合气体冷却装置对以形成异常温度场的舱壁空间进行降温，避免因过量热输入而导致舱壁板内部组织间产生过大热应力现象，采用激振装置消除舱壁板在高温热源下引发的热应力。置消除舱壁板在高温热源下引发的热应力。置消除舱壁板在高温热源下引发的热应力。
【技术实现步骤摘要】
适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置
[0001]本专利技术属于船舶装备领域，更具体地，涉及适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置。
技术介绍
[0002]近年来，在国际海事组织的碳减排战略、欧盟为代表的区域性市场机制措施以及“零排放联盟”的行动共同影响下，船舶燃料供应未来将与石油储备脱钩。根据国际海事组织初步战略，从2023年起，在所有国际航运船舶上使用低碳或零碳燃料（氨燃料、氢燃料等）替代燃油。而氨具备广泛低廉的原材料及成熟的制取技术，将成为低碳节能型船舶动力的最优选择之一。另一方面，国际化学品船运输公司正在扩大其船队，以满足全球不断增长的化学品贸易业务。根据Grand View Research Inc发布的一份最新全球化学品船运输市场报告，化学品船航运市场在2025年将冲上2.5万亿美元。在未来，具备氨动力的化学品船的制造与服务蕴含着巨大的市场前景。
[0003]随着新型材料的研发以及焊接技术的进步，双相不锈钢化学品船逐渐取代传统化学品船舶。然而双相不锈钢化学品船作为一种运载危险液体货物的特种船舶，常运输各种高温货物，例如运输沥青、木馏油、硫磺等化学物质，其通常需要持续加热并使其维持在高温状态(90℃
‑
250℃)，以防止货物凝固。自然要求化学品船船体结构可持续承受高热源作用下引起的热应力，保证船体结构不发生屈服或产生裂纹破损等问题。在远洋航行中的双相不锈钢化化学品船，由于长期受到高温热货的影响，其双壳结构中将产生异常的温度梯度，船体货舱结构处形成明显的附加热应力，迫使船体局部构件产生屈服，进而危及船舶以及服役人员的安全。为确保装有高温热货的双相不锈钢化化学品船在运输过程中的安全，研究一种新型的热应力吸收装置具有重要意义和价值。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种吸能效率高、安全性强的适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，针对高热应力区迫使船体内部结构产生热应力的问题，通过设计与船体结构贴合的具有气孔状结构特征的热应力散热层，结合新设计的气体冷却装置以及激振装置，可解决上述问题，以达到热应力吸收效果，维护船舶在运营状态下保持安全状态。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的，适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，用于船舶，所述船舶包括舱壁板，所述舱壁板配套有激振装置，所述激振装置利用锤击消除热应力的原理通过产生高频小能量敲击运动以消除舱壁板在高温热源作用下所引发的热应力。
[0006]激振装置可以是空气锤，空气锤包括传动结构、压缩气缸、工作汽缸、压缩活塞、配气机构，电动机通过减速机构和曲柄，连杆带动压缩气缸的压缩活塞，产生压缩空气，通过
分配阀送入工作汽缸，推动活塞连同锤头作上下运动起到锤击作用，锤头在舱壁板表面形成间歇接触。
[0007]激振装置也可以是冲击式气动锤，利用空气动力原理，通过调节供气压力来调整冲击力度，对舱壁板进行敲击而不产生变形。
[0008]激振装置的敲击力小于舱壁板的屈服强度，当舱壁板为Q345或Q235时，频率为25
‑
50HZ，能量为15
‑
25J。
[0009]优选的，所述激振装置包括N个振动装置、N个动力装置，N≥1；动力装置能量输出为振动装置提供动力，使振动装置在舱壁板表面实现敲击运动。
[0010]优选的，所述动力装置包括吸气阀、稳压阀、压缩气管道、气体压缩机、压缩气体瓶、喷气阀门、激振气压总结点、激振气压分节点；所述压缩气管道一端依次设置吸气阀、稳压阀、气体压缩机，所述压缩气管道另一端连接压缩气体瓶，压缩气体瓶的另一端设置喷气阀门并连接激振气压总结点，所述激振气压总结点与激振气压分节点连接。
[0011]优选的，所述压缩气体瓶两端分别设有气体管道A、气体管道B，所述气体管道A与压缩气管道连接，所述气体管道B通过喷气阀门与激振气压总结点连接。
[0012]优选的，所述激振气压总结点设有结构固定管道，所述激振气压分节点设置于结构固定管道。
[0013]优选的，所述振动装置包括碟式振动器，由于动力装置能量输入，碟式振动器对舱壁板表面实现敲击运动；所述碟式振动器包括气压阀门、收缩体、冲击头，所述收缩体内部设有气压腔体。
[0014]优选的，所述舱壁板附着有散热层，所述散热层设有气孔状结构单片体。
[0015]优选的，所述舱壁板配套有N个气体冷却装置，N≥1；所述气体冷却装置与散热层连接，所述气体冷却装置用于冷气输送。
[0016]优选的，所述气体冷却装置包括保温外壳、空气输入口、N组气压瓶，N≥1、气体管道C、分气阀、冷却罐；所述冷却罐位于保温外壳内；所述冷却罐两端分别通过分气阀连接气体管道C一端；所述气体管道C另一端设置空气输入口、N组气压瓶；所述N组气压瓶与空气输入口的内部通道结构连接；所述冷却罐一侧通过气体管道C与散热层连接。
[0017]所述保温外壳为泡沫保温外壳，起到保温的作用，N组气压瓶将船舶舷外空气压缩进气体管道，分气阀会将空气分别输入各组冷却罐，最终常温的空气会变成低温气体再次由气体管道输入进气孔状结构的散热层空间内部，持续保持冷气输送，减少高温对舱壁板表面的影响，以及防止高温对其他船体结构的影响。
[0018]优选的，所述冷却罐内部具有重瓣式结构层，重瓣式结构层表面以阵列形式分布鳞式结构，鳞式结构设有加强冷空气传导的翘起结构。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术公开了适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，针对高温热货引起的强温度场，设计气孔状结构的散热层，以缓和高温穿透到其他船体结构中，同时多气孔结构增加了低温气体与散热层的接触面积以及散热的持续性。
[0020]（2）本专利技术通过设计具有新型内部结构的冷却罐的气体冷却装置，冷却罐内部的结构可以加强冷空气的传导，以达到高效的气体冷却功能，其低碳环保的设计起到了一定的节能减排效果。
[0021]（3）本专利技术基于振动消除应力的原理，通过设计新型的具有高压气体激励的激振装置，通过将普通气体压缩成高压气体并储存，将高压气体均匀分布激振气压总结点以及激振气压分节点，喷气阀门进行脉冲激振使碟式振动器以高频小能量敲击运动以消除舱壁板在高温热源作用下所引发的热应力，已达到消除高温热源作用下所引发的热应力问题。
[0022]（4）本专利技术将设计的气孔状结构散热层、气体冷却装置与激振装置在船体舷侧结构中有机结合，利用气孔状结构散热层阻隔高温热源的传递，结合气体冷却装置对以形成异常温度场的舱壁空间进行降温，避免因过量热输入而导致舱壁板内部组织间产生过大热应力现象，最后采用激振装置有效的从根本上消除舱壁板在高温热源作用下所引发的热应力。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的装置安装位置三维示意图；图2为本专利技术的各舱壁板结构布置三维示意图；图3为本专利技术的装置各结构板开孔位置三维示意图；图4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，用于船舶，所述船舶包括舱壁板（25），其特征在于，所述舱壁板（25）配套有激振装置（10），所述激振装置（10）利用锤击消除热应力的原理通过产生高频小能量敲击运动以消除舱壁板在高温热源作用下所引发的热应力。2.根据权利要求1所述的适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，其特征在于，所述激振装置（10）包括N个振动装置、N个动力装置，N≥1；动力装置能量输出为振动装置提供动力，使振动装置在舱壁板表面实现敲击运动。3.根据权利要求2所述的适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，其特征在于，所述动力装置包括吸气阀（17）、稳压阀（18）、压缩气管道（19）、气体压缩机（20）、压缩气体瓶（21）、喷气阀门（22）、激振气压总结点（23）、激振气压分节点（24）；所述压缩气管道（19）一端依次设置吸气阀（17）、稳压阀（18）、气体压缩机（20），所述压缩气管道（19）另一端连接压缩气体瓶（21），压缩气体瓶（21）的另一端设置喷气阀门（22）并连接激振气压总结点（23），所述激振气压总结点（23）与激振气压分节点（24）连接。4.根据权利要求3所述的适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，其特征在于，所述压缩气体瓶（21）两端分别设有气体管道A（12
‑
1）、气体管道B（12
‑
2），所述气体管道A（12
‑
1）与压缩气管道（19）连接，所述气体管道B（12
‑
2）通过喷气阀门（22）与激振气压总结点（23）连接。5.根据权利要求3所述的适用于氨动力双相不锈钢化学品船的液货舱结构热应力吸收装置，其特征在于，所述激振气压总结点（23）设有结构固定管道（26），所述激振气压分节点（24）设置于结构固定管道（26）。6.根据权利要求2所述的适用于氨动力双相不锈钢化学品船的...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈中祥，王文庆，王聪，毕玙璠，雍允豪，罗嘉鑫，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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