余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置制造方法
【專利摘要】一種余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)、燃?xì)廨斔凸艿?、余熱鍋爐、第一閥門、第二閥門、燃?xì)庑顗浩?、蒸氣蓄壓器、蒸汽彈射器和廢蒸汽管道；燃?xì)鈱?dǎo)流板通過機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)連接燃?xì)廨斔凸艿?，燃?xì)廨斔凸艿劳ㄟ^連接第一閥門和第二閥門形成左右兩路管道，其中第一閥門連接余熱鍋爐，第二閥門連接燃?xì)庑顗浩?，燃?xì)庑顗浩鞣謩e連接蒸氣蓄壓器和蒸汽彈射器，廢蒸汽管道連接蒸汽彈射器。本實(shí)用新型的有益效果：該裝置充分利用燃?xì)庵械挠酂?，?yōu)化航母燃?xì)鈱?dǎo)流板處的能量利用，提高了航母的能量利用效率；并為蒸汽彈射失效時(shí)提供了一種替代彈射方案，為艦載機(jī)的起飛提供了更好的安全保障。
【專利說明】余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于機(jī)械工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 航母上傳統(tǒng)燃?xì)鈱?dǎo)流裝置主要包括向上導(dǎo)流式燃?xì)鈱?dǎo)流板、機(jī)械作動(dòng)裝置及海水 冷卻裝置。向上導(dǎo)流式燃?xì)鈱?dǎo)流板由飛行甲板持平安裝的海水冷卻板組成。該板由液壓缸 連接到機(jī)械作動(dòng)裝置，使其升起和放下。當(dāng)燃?xì)鈱?dǎo)流板處于水平位置時(shí)，其功用與普通甲板 相同；當(dāng)升起時(shí)，燃?xì)鈱?dǎo)流板將艦載機(jī)準(zhǔn)備起飛時(shí)產(chǎn)生的高溫高速燃?xì)鈱?dǎo)向航母上空，保護(hù) 航母工作人員、設(shè)備和其他飛機(jī)免受熱噴氣流的傷害；同時(shí)航空母艦上不斷供應(yīng)海水流過 每塊燃?xì)鈱?dǎo)流板板的組件，防止過熱。
[0003] 其中向下導(dǎo)流式的航母燃?xì)鈱?dǎo)流裝置模型，表現(xiàn)為艦載機(jī)在準(zhǔn)備起飛時(shí)噴至燃 氣導(dǎo)流板的燃?xì)?，?jīng)導(dǎo)流板的折射之后向下進(jìn)入艦體，燃?xì)庠诠艿纼?nèi)通過時(shí)與管壁上的噴 管噴出的冷卻海水混合，溫度降低以后排出艦體。此種導(dǎo)流裝置板的主要優(yōu)點(diǎn)是避免了艦 載機(jī)尾噴高溫高速燃?xì)飧淖儗?dǎo)流板上空的空氣條件，不會(huì)妨礙艦載機(jī)在該空域的飛行；且 向下導(dǎo)流式燃?xì)鈱?dǎo)流板在工作時(shí)，其受熱面為下表面，在導(dǎo)流板結(jié)束工作，返回水平位置 后，其上表面溫度基本保持不變，從而可以立刻作為甲板使用。
[0004] 然而從能量利用效率的角度來看，傳統(tǒng)的向上導(dǎo)流式及向下導(dǎo)流式航母燃?xì)鈱?dǎo)流 板裝置均忽視了艦載機(jī)在準(zhǔn)備起飛時(shí)所噴出的高溫高速燃?xì)庵兴械臒崃?，致使艦載機(jī) 在甲板準(zhǔn)備起飛時(shí)所噴出的高溫高速氣流中的熱能與動(dòng)能白白流失，能量利用效率不高。 眾所周知，目前世界上的航母主要分為常規(guī)動(dòng)力航母與核動(dòng)力航母兩種。除美國(guó)的9艘核 動(dòng)力及法國(guó)的"戴高樂"號(hào)為核動(dòng)力航母，其他國(guó)家，包括中國(guó)在內(nèi)均為常規(guī)動(dòng)力航母，其主 要燃料為柴油或煤。一艘滿載燃料的常規(guī)動(dòng)力航母最大航行時(shí)長(zhǎng)僅為30天左右，所以常規(guī) 動(dòng)力航母有限的燃料制約著航母的航行距離，從而影響了航母的軍事威懾區(qū)域面積，所以 能源問題一直是制約常規(guī)動(dòng)力航母的發(fā)展的瓶頸之一。因此，若改善航母熱管理水平，使其 熱量利用效率最大化，可以使目前的常規(guī)動(dòng)力航母在有限的燃料下更好地提高自身的戰(zhàn)斗 力及威懾力。
[0005] 另外從安全保障方面來看，艦載機(jī)的起飛依賴航母上蒸汽彈射器的輔助，而蒸汽 供應(yīng)設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，則會(huì)導(dǎo)致航母無法進(jìn)行彈射作業(yè)，這對(duì)航母在交戰(zhàn)時(shí)有著致命的 影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，通過將艦 載機(jī)準(zhǔn)備起飛時(shí)的尾噴燃?xì)鈱?dǎo)入航母飛行甲板下的管道，管道中的燃?xì)庥珊侥竷?nèi)部的余熱 鍋爐將其中所含有的熱能與動(dòng)能加以利用或存儲(chǔ)，用于供應(yīng)艦上人員或設(shè)備的用熱需求； 在緊急情況下由管道輸送至燃?xì)庑顗浩鲀?chǔ)備，以替代蒸汽彈射器進(jìn)行彈射，以達(dá)到優(yōu)化航 母燃?xì)鈱?dǎo)流板處的能量利用，提高了航母的能量利用效率；并為蒸汽彈射失效時(shí)提供了一 種替代彈射方案，為艦載機(jī)的起飛提供了更好的安全保障的目的。
[0007] 本實(shí)用新型包括燃?xì)鈱?dǎo)流板、機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)、燃?xì)廨斔凸艿?、余熱鍋爐、第一閥門、 第二閥門、燃?xì)庑顗浩?、蒸氣蓄壓器、蒸汽彈射器和廢蒸汽管道；
[0008] 燃?xì)鈱?dǎo)流板通過機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)連接燃?xì)廨斔凸艿?，燃?xì)廨斔凸艿劳ㄟ^連接第一閥 門和第二閥門形成左右兩路管道，其中第一閥門連接余熱鍋爐，第二閥門連接燃?xì)庑顗浩鳎?燃?xì)庑顗浩鞣謩e連接蒸氣蓄壓器和蒸汽彈射器，廢蒸汽管道連接蒸汽彈射器。
[0009] 所述的燃?xì)鈱?dǎo)流板為多層疊壓結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流板下外層、絕熱內(nèi)層、水冷卻管道 層、陶瓷纖維夾層和導(dǎo)流板上外層，由下至上依次為導(dǎo)流板下外層、絕熱內(nèi)層、水冷卻管道 層、陶瓷纖維夾層和導(dǎo)流板上外層疊壓而成。
[0010] 所述的燃?xì)鈱?dǎo)流板的導(dǎo)流板上外層為平面，導(dǎo)流板下外層為內(nèi)凹球形弧面，弧度 為 90° ?180。。
[0011] 所述的機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括推桿、活塞桿和液壓缸，其中推桿依次連接活塞桿和液 壓缸。
[0012] 本實(shí)用新型的有益效果：該裝置充分利用燃?xì)庵械挠酂幔瑑?yōu)化航母燃?xì)鈱?dǎo)流板處 的能量利用，提高了航母的能量利用效率；并為蒸汽彈射失效時(shí)提供了一種替代彈射方案， 為艦載機(jī)的起飛提供了更好的安全保障。
[0013] 該裝置將艦載機(jī)準(zhǔn)備起飛時(shí)的尾噴燃?xì)鈱?dǎo)入航母飛行甲板下的管道，管道中的燃 氣由航母內(nèi)部的余熱鍋爐將其中所含有的熱能與動(dòng)能加以利用或存儲(chǔ)，用于供應(yīng)艦上人員 或設(shè)備的用熱需求；在緊急情況下由管道輸送至燃?xì)庑顗浩鲀?chǔ)備，以替代蒸汽彈射器進(jìn)行 彈射。
[0014] 相較于傳統(tǒng)的向上或向下式導(dǎo)流式航母燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，本實(shí)用新型可對(duì)導(dǎo)入艦體 的高溫高速燃?xì)膺M(jìn)行余熱回收，回收的熱量可以用來輔助蒸汽彈射系統(tǒng)、為其他需熱設(shè)備 供熱或儲(chǔ)存至蓄熱設(shè)備以期后用。在緊急情況下燃?xì)庑顗浩鲀?chǔ)備的燃?xì)饪梢蕴娲羝M(jìn)行 艦載機(jī)的彈射作業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為本實(shí)用新型燃?xì)鈱?dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3為燃?xì)鈱?dǎo)流板及燃?xì)廨斔凸艿澜Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖中：1燃?xì)鈱?dǎo)流板、2燃?xì)廨斔凸艿馈?余熱鍋爐、4第一閥門、5第二閥門、6燃?xì)?蓄壓器、7蒸氣蓄壓器、8蒸汽彈射器、9廢蒸汽管道、10導(dǎo)流板下外層、11絕熱內(nèi)層、12水冷 卻管道層、13陶瓷纖維夾層、14導(dǎo)流板上外層、15推桿、16活塞桿、17液壓缸。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0020] 如圖1和3所示，本實(shí)用新型包括燃?xì)鈱?dǎo)流板1、機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)、燃?xì)廨斔凸艿?、 余熱鍋爐3、第一閥門4、第二閥門5、燃?xì)庑顗浩?、蒸氣蓄壓器7、蒸汽彈射器8和廢蒸汽管 道9 ;所述的機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括推桿15、活塞桿16和液壓缸17,其中推桿15依次連接活塞 桿16和液壓缸17。
[0021] 燃?xì)鈱?dǎo)流板1通過機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)中推桿15連接燃?xì)廨斔凸艿?,機(jī)械作動(dòng)機(jī)構(gòu)中 液壓缸17牽引活塞桿16,活塞桿16帶動(dòng)推桿15伸展或回縮，從而可將燃?xì)鈱?dǎo)流板1升起 或放至水平，并在燃?xì)鈱?dǎo)流板升起時(shí)起到支撐作用，燃?xì)鈧鬏敼艿?內(nèi)側(cè)敷以高絕熱、耐高 溫、耐腐蝕材料，本實(shí)施例中采用鎳合金材料；燃?xì)廨斔凸艿?通過連接第一閥門4和第二 閥門5形成左右兩路管道，其中第一閥門4連接余熱鍋爐3,第二閥門5連接燃?xì)庑顗浩?， 當(dāng)燃?xì)庥晒艿肋M(jìn)入艦體后隨即分作兩路，一路至余熱鍋爐3處進(jìn)行余熱回收，另一路至燃 氣蓄壓器6處儲(chǔ)備。燃?xì)獾牧飨蛴上鄳?yīng)的燃?xì)饬飨虻谝婚y門4和第二閥門5控制，燃?xì)饬?向第一閥門4和第二閥門5采用粉末等離子弧噴焊，可抵抗高溫高速燃?xì)獾臎_壓、加熱及腐 蝕，一般情況下燃?xì)饬飨蛴酂徨仩t3的第一閥門4打開，流向燃?xì)庑顗浩?的第二閥門5關(guān) 閉；蒸汽彈射受損的緊急狀態(tài)下，燃?xì)饬飨蛉細(xì)庑顗浩?的第二閥門5打開，燃?xì)饬飨蛴酂?鍋爐3的第一閥門4關(guān)閉。余熱鍋爐3可以充分吸收燃?xì)庵兴械臒崃?，并利用這些熱 量加熱爐內(nèi)水分，使之變?yōu)樗羝M(jìn)入管道，為船員提供生活供暖。余熱鍋爐3內(nèi)排出的低 溫低壓的燃?xì)馔ㄟ^煙氣管道排出艦體。燃?xì)庑顗浩?內(nèi)壁外層采用耐腐蝕性材料鎳合金， 燃?xì)庑顗浩?應(yīng)將腔體內(nèi)的燃?xì)饧訅褐?0個(gè)大氣壓左右；燃?xì)庑顗浩?分別連接蒸氣蓄壓 器7和蒸汽彈射器8,廢蒸汽管道9連接蒸汽彈射器8。進(jìn)行完燃?xì)鈴椛渥鳂I(yè)的低溫低壓的 燃?xì)庥蓮U蒸汽管道9排出艦體。
[0022] 如圖2所示，所述的燃?xì)鈱?dǎo)流板1為多層疊壓結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流板下外層10、、水冷卻 管道層12、陶瓷纖維夾層13和導(dǎo)流板上外層14,由下至上依次為導(dǎo)流板下外層10、絕熱內(nèi) 層11、水冷卻管道層12、陶瓷纖維夾層13和導(dǎo)流板上外層14疊壓而成。
[0023] 燃?xì)鈱?dǎo)流板1的導(dǎo)流板上外層10為平面，采用高耐腐蝕材料鎳合金，導(dǎo)流板下外 層為內(nèi)凹球形弧面，弧度為θ，Θ為90°?180°，本實(shí)施例中Θ選取135°，將絕大部分 艦載機(jī)尾噴燃?xì)鈱?dǎo)入燃?xì)廨斔凸艿?。
[0024] 絕熱內(nèi)層11采用高絕熱材料陶瓷纖維。
[0025] 水冷卻管道層12位于絕熱內(nèi)層11和陶瓷纖維夾層13之間，通過泵驅(qū)動(dòng)水冷卻管 道內(nèi)的水循環(huán)流動(dòng)，持續(xù)不斷地帶走燃?xì)獾臒崃俊?br> [0026] 燃?xì)鈱?dǎo)流板1的上表面與水冷卻管道層12之間有陶瓷纖維夾層13,阻擋燃?xì)鉄崃?傳至上表面，即航母工作甲板。
【權(quán)利要求】
1. 一種余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，其特征在于：包括燃?xì)鈱?dǎo)流板（1)、機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)、 燃?xì)廨斔凸艿溃?)、余熱鍋爐（3)、第一閥門（4)、第二閥門（5)、燃?xì)庑顗浩鳎?)、蒸氣蓄壓器 (7)、蒸汽彈射器（8)和廢蒸汽管道（9); 燃?xì)鈱?dǎo)流板（1)通過機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)連接燃?xì)廨斔凸艿溃? )，燃?xì)廨斔凸艿溃? )通過連接 第一閥門（4)和第二閥門（5)形成左右兩路管道，其中第一閥門（4)連接余熱鍋爐（3)，第二 閥門（5)連接燃?xì)庑顗浩鳎?)，燃?xì)庑顗浩鳎?)分別連接蒸氣蓄壓器（7)和蒸汽彈射器（8)， 廢蒸汽管道（9 )連接蒸汽彈射器（8 )。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，其特征在于：所述的燃?xì)鈱?dǎo)流板 (1)為多層疊壓結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流板下外層（10)、絕熱內(nèi)層（11)、水冷卻管道層（12)、陶瓷纖 維夾層（13)和導(dǎo)流板上外層（14)，由下至上依次為導(dǎo)流板下外層（10)、絕熱內(nèi)層（11)、水 冷卻管道層（12)、陶瓷纖維夾層（13)和導(dǎo)流板上外層（14)疊壓而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，其特征在于：所述的燃?xì)鈱?dǎo)流板 (1)的導(dǎo)流板上外層（14)為平面，導(dǎo)流板下外層（10)為內(nèi)凹球形弧面，弧度為90°?180。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收式燃?xì)鈱?dǎo)流裝置，其特征在于：所述的機(jī)械動(dòng)作機(jī) 構(gòu)包括推桿（15)、活塞桿（16)和液壓缸（17)，其中推桿（15)依次連接活塞桿（16)和液壓 缸（17)。
【文檔編號(hào)】F23M9/00GK203893223SQ201420240764
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】趙國(guó)昌, 路天棟, 宋麗萍 申請(qǐng)人:沈陽航空航天大學(xué)