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烟囱式低噪声海底 阀箱

阅读：268发布：2020-05-12

专利汇可以提供烟囱式低噪声海底阀箱专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的目的在于提供烟囱式低噪声海底阀箱。包括通气口、海水总管吸口、水平带孔隔离板、烟囱式挡板、分隔箱体隔离板、梯形上盖、旋转箱体腔口、旋转法兰、可拆卸内凹型栅格片、外壳板和支柱；可拆卸内凹型栅格片通过销轴与旋转箱体腔口连接；分隔箱体隔离板焊接在内底板上；烟囱式挡板与分隔箱体隔离板通过4个支柱相连；在海底阀箱内1/2高度处安装一块水平带孔隔离板，在水平带孔隔离板上布置成排的气液分离孔；梯形上盖倾斜角度为45°，保证通气口高于海平面；旋转箱体腔口与外壳板通过旋转法兰相连。本发明在海底阀箱腔口处采用烟囱式腔口结构形式，通过减少海水的流激振荡，以此来降低船舶的水下辐射噪声。，下面是烟囱式低噪声海底阀箱专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种烟囱式低噪声海底阀箱，其特征是：包括通气口（1）、海水总管吸口（2）、水平带孔隔离板（3）、烟囱式挡板（4）、分隔箱体隔离板（5）、梯形上盖（6）、旋转箱体腔口（7）、旋转法兰（8）、可拆卸内凹型栅格片（9）、外壳板（10）和支柱（12）；可拆卸内凹型栅格片（9）通过销轴与旋转箱体腔口（7）连接；分隔箱体隔离板（5）焊接在内底板上；烟囱式挡板（4）与分隔箱体隔离板（5）通过4个支柱（12）相连；在海底阀箱内1/2高度处安装一块水平带孔隔离板（3），在水平带孔隔离板（3）上布置成排的气液分离孔；梯形上盖（6）倾斜角度为45°，保证通气口（1）高于海平面；旋转箱体腔口（7）与外壳板（10）通过旋转法兰（8）相连。
2.一种采用权利要求1所述的烟囱式低噪声海底阀箱的降低噪声的方法，其特征是：
水流进入旋转箱体腔口（7），流经可拆卸内凹型栅格片（9），进入由分隔箱体隔离板（5）分隔出的小箱体；经烟囱式挡板（4）阻挡向箱体两侧分流，进入海底阀箱箱体内；水流上升至水平带孔隔离板（3），水中大气泡被水平带孔隔离板（3）上的气液分离口阻挡、挤压、破碎，通过的小气泡则沿梯形上盖（6）上升，直到高于海平面的通气口（1）排出海底阀箱箱体，海水流入与机带泵相连接的海水总管吸口（2）。
3.根据权利要求1或2所述的烟囱式低噪声海底阀箱，其特征是：所述的烟囱式挡板（4）与分隔箱体隔离板（5）间留有5cm～6mm的高度空隙。
4.根据权利要求1或2所述的烟囱式低噪声海底阀箱，其特征是：所述的烟囱式挡板（4）内侧敷抗腐蚀材料（11）。

说明书全文

烟囱式低噪声海底阀箱

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种船舶及海洋工程结构水下振动辐射噪声控制领域，特别是涉及一种烟囱式低噪声海底阀箱。

背景技术

[0002] 海底阀箱主要用来给船舶主、辅柴油机提供冷却用水、消防用水、压载用水，及冲洗用水等，直接关系到船舶的正常营运、压载航态、消防等船舶及人员的正常生活和安全。目前随着对船舶的声隐身性、舱室噪声及可靠性的要求不断地提高，为保障船舶安全、长期的完成工作，新型低噪声海底阀箱结构的设计非常必要。

[0003] 目前，各类船舶采用的海底阀箱作为布置在船底的海水吸入阀空间，用于主冷凝器、总管上的消防总用泵、舱底水消防泵等的海水吸入。海底阀箱的位置是根据海水总管的位置而定，而海水总管的位置又是根据主机的布置而定。海底阀箱通常布置在船艏、船中和船尾的底部，尽量靠近主机的机带海水泵的靠近外板的地方。海底阀箱是尺寸约为1米见方的内部装有水的箱体，在阀箱底部布设有泥孔，上部有通气孔，腔口装有栅格防止垃圾进入海水系统。

[0004] 海底阀箱属于陷落式的腔体结构，当海水流入腔体结构时，在腔口处流体剪切层离体产生漩涡、流激振荡现象。不同航行状态下的不利来流攻角，导致流体分离现象严重。流激振荡问题是一种流体的非定常流动，在此过程中将同时发生流体剪切层流的分离、旋涡运动的产生与演化。在此过程中同时还伴随着波的传播及声压力的振荡，产生声辐射。由于海底阀箱结构靠近外板结构，直接与外流场相连，声波传播过程中没有结构的阻抗作用，辐射声波将直接辐射到外流场中，使船舶的声隐身性能降低。

[0005] 由漩涡引起的不利流-固耦合作用，将导致腔体振动导致疲劳破坏。因此在保证海水流量的前提下，抑制海底阀箱腔口处海水的流激振荡，对船舶的隐身性和结构强度都有重要意义。寻求一种结构简单，既满足经济性，又满足实用性的新型低噪声海底阀箱结构成为一个亟待解决的问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种通过烟囱式腔口结构形式来减少海水流激振荡的结构简单、经济性好、实用性强的船舶新型低噪声海底阀箱。

[0007] 本发明的目的是这样实现的：

[0008] 包括通气口1、海水总管吸口2、水平带孔隔离板3、烟囱式挡板4、分隔箱体隔离板5、梯形上盖6、旋转箱体腔口7、旋转法兰8、可拆卸内凹型栅格片9、外壳板10和支柱12；可拆卸内凹型栅格片9通过销轴与旋转箱体腔口7连接；分隔箱体隔离板5焊接在内底板上；
烟囱式挡板4与分隔箱体隔离板5通过4个支柱12相连；在海底阀箱内1/2高度处安装一块水平带孔隔离板3，在水平带孔隔离板3上布置成排的气液分离孔；梯形上盖6倾斜角度为45°，保证通气口1高于海平面；旋转箱体腔口7与外壳板10通过旋转法兰8相连。

[0009] 烟囱式低噪声海底阀箱的降低噪声的方法是：水流进入旋转箱体腔口7，流经可拆卸内凹型栅格片9，进入由分隔箱体隔离板5分隔出的小箱体；经烟囱式挡板4阻挡向箱体两侧分流，进入海底阀箱箱体内；水流上升至水平带孔隔离板3，水中大气泡被水平带孔隔离板3上的气液分离口阻挡、挤压、破碎，通过的小气泡则沿梯形上盖6上升，直到高于海平面的通气口1排出海底阀箱箱体，海水流入与机带泵相连接的海水总管吸口2。

[0010] 所述的烟囱式挡板4与分隔箱体隔离板5间留有5cm～6mm的高度空隙。

[0011] 所述的烟囱式挡板4内侧敷抗腐蚀材料11。

[0012] 本发明的特点是：在海底阀箱腔口处采用烟囱式腔口结构形式，通过减少海水的流激振荡，以此来降低船舶的水下辐射噪声。附图说明

[0013] 图1烟囱式低噪声海底阀箱结构设计图；

[0014] 图2水平带气液分离孔的隔离板图；

[0015] 图3烟囱式分隔箱体图；

[0016] 图4烟囱式低噪声海底阀箱结构位置布置图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图举例本对发明做更详细地描述：

[0018] 在船舶艏部、中部、艉部的海水总管位置处都可能布置海底阀箱结构，以船舶中部舷侧典型海底阀箱结构为例对本发明做更详细地描述：

[0019] 可拆卸内凹型栅格片9通过销轴与旋转箱体腔口7连接，便于拆卸；分隔箱体隔离板5焊接在内底板上；烟囱式挡板4与分隔箱体隔离板5通过4个支柱12相连，保留一定空隙；烟囱式挡板4内侧敷抗腐蚀材料11；在水平带孔隔离板3上布置成排的气液分离孔，将箱体分成两部分；梯形倾斜顶上盖倾斜角度为45°，保证通气口1高于海平面；旋转箱体腔口7与外壳板10通过旋转法兰8相连。

[0020] 水流进入旋转箱体腔口7，流经可拆卸内凹型栅格片9，进入由隔离板分隔出的小箱体；经烟囱式挡板4阻挡向箱体两侧分流，进入海底阀箱箱体内；水流上升至水平带孔隔离板3，水中大气泡被气液分离口阻挡、挤压、破碎，通过的小气泡则沿梯形上盖6上升，直到高于海平面的通气口1排出海底阀箱箱体。海水流入连接机带泵的海水总管吸口2，最终达到减小噪声的目的。

[0021] 1、海底阀箱结构参数选取

[0022] 根据水平带孔隔离板布置位置、烟囱式分隔箱体深跨比、挡板间隙、旋转箱体腔口方向对腔型、剪切层分离和旋涡运动、来流攻角的影响规律，选出最优的烟囱式海底阀箱的参数。

[0023] 2、采用分隔式箱体

[0024] 在海底阀箱内的旋转体腔口四周加装分隔箱体隔离板，与腔口光滑相连，在海底阀箱箱内分隔离出一个宽约1/6箱体宽度的小箱体。可通过改变隔离板高度，调整小箱体的深跨比来改变小箱体腔型；

[0025] 3、加装烟囱式入口

[0026] 在分隔出的小箱体顶部的入水口处，布置烟囱式挡板结4，烟囱式挡板内侧敷5mm～8mm抗腐蚀材料，烟囱式挡板4与分隔箱体隔离板5之间留有5cm～6mm的高度空隙，通过4根支柱联接，保证海水的通道。水流在达到烟囱式挡板处，受挡板阻挡，沿挡板方向向两侧分流后进入阀箱箱体，避免海水在封闭的小箱体内形成漩涡、振荡现象。

[0027] 4、采用梯形箱体上盖

[0028] 海底阀箱的上盖采用梯形倾斜结构，倾斜角度为45°，梯形上底边作为出水口方向最高处，保证其高于海水平面，与通气口相连，有利于气体从通气口排出箱体、减少气泡流入机泵带。梯形上盖结构上底边高于海平面，可减少自由液面，并节省舱室空间。

[0029] 5、布置水平带孔隔离板

[0030] 在海底阀箱1/2高度处安装一块水平带孔隔离板，其上的气液分离孔成排布置。在阀箱下部的气泡在通过水平带孔隔离板时，被阻挡、挤压、破碎，减少其进入机带泵，有利于气液分离。

[0031] 6、采用旋转延伸式腔口结构

[0032] 采用流线型外延式腔口结构，在船体内、外底之间，腔口半径向外延伸，腔口内侧为流线型，加大了与海水的接触面积，同时加长流体剪切层导边、随边的距离，使海水进入腔体时更均匀。旋转腔口通过改变来流攻角来减小流体离体，使深腔脉动压力的分布减小，进而减小噪声。

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