用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置的製作方法

2023-06-09 02:00:36 5

本發明屬於船舶技術領域，涉及船舶燃氣柴油機，尤其涉及一種用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置。

背景技術：

隨著船舶廢氣排放限制要求的愈加嚴格，船舶採用天然氣動力系統成為未來船舶動力的發展趨勢。天然氣由於其熱值高、不含硫、燃燒清潔、排放較低而將成為未來綠色環保型船的首選燃料。國家一直大力支持發展天然氣燃料動力船舶。2013年，交通運輸部即提出《關於促進航運業轉型升級健康發展的若干意見》，鼓勵加快推進液化天然氣在水運業的應用發展。

船舶天然氣動力系統應用的一大難題就在於天然氣是可燃氣體，遇到明火會發生爆炸。當前主流的船用大型純氣體或(燃油/天然氣)雙燃料柴油機均會不可避免的發生天然氣滑脫(部分天然氣沒有燃燒而隨掃氣排出)和氣缸不點火情況，導致天然氣進入排氣管內。一旦天然氣遇到明火便會引發爆炸，破壞設備和排氣管，危害人員安全。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對上述現有技術中的不足，提供一種用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置，通過將該防爆裝置安裝於船舶燃氣柴油機排氣管的端部，以實現儘快釋放船舶燃氣柴油機排氣管中的爆炸壓力，進而保護人員安全、防止設備受到破壞的目的。

為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：

一種用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置，它包括罩殼、內擋板、及排氣管法蘭；所述排氣管法蘭套設於船舶燃氣柴油機排氣管的端部，其外側設有外環板，該外環板呈環形，且具有與所述內擋板相配合的通孔；所述內擋板的邊緣設有凹槽，該凹槽內設有密封圈，該內擋板嵌於前述外環板的通孔內，且與該外環板鉸接，在氣流的衝擊下，該內擋板3能相對於外環板2轉動；所述罩殼設於該外環板的外側，該罩殼上設有能感應其內部壓力的壓力傳感器。

進一步地，所述內擋板的一側設有第一底座及第二底座，所述的第一底座與第二底座上分別設有第一螺栓孔與第二螺栓孔，所述外環板上設有第三底座及第四底座，所述的第三底座與第四底座上分別設有第三螺栓孔與第四螺栓孔；所述第一螺栓孔、第二螺栓孔、第三螺栓孔及第四螺栓孔同軸設置，且所述第一螺栓孔與第三螺栓孔、所述第二螺栓孔與第四螺栓孔均通過螺栓連接。

進一步地，所述罩殼呈塔型，其一端通過螺栓與外環板及排氣管法蘭相連，另一端設有手孔或人孔，該手孔或人孔處設有蓋板，該蓋板可以用於封住前述手孔或人孔。

進一步地，所述罩殼的側壁設有傳感器通孔，該傳感器通孔內設有用於固定所述壓力傳感器的傳感器座板。

進一步地，所述外環板上設有若干用於與罩殼及排氣管法蘭相連的外環板螺栓孔，所述的若干外環板螺栓孔以外環板的軸線為中心均勻分布。

進一步地，所述的罩殼採用高孔隙率的泡沫鋁材料製成。

進一步地，所述密封圈由FKM材料製成。

本發明提出的用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置具有以下優點：

1、本發明中的內擋板在受到船舶燃氣柴油機排氣管內的氣流衝擊後，能夠相對外環板產生轉動，進而快速釋放爆炸壓力；

2、本發明中的罩殼利用新型泡沫鋁材料製成，材料和加工成本較低，具有質量輕、強度高、阻尼減震性能好、衝擊能量吸收率高、耐高溫、耐腐蝕性、耐候性好、隔音降噪、易加工等諸多優點，是一種優良的新型抗爆吸能和抗衝擊緩衝材料；

3、本發明採用純機械結構，結構簡單、安全性、可靠性強；

4、本發明可以反覆使用，日常維護成本極低；

5、本發明採用標準部件，易於拆裝，可以廣泛應用於各類型、各尺度船舶；

總而言之，本發明可以實現儘快釋放船舶燃氣柴油機排氣管中的爆炸壓力，進而保護人員安全、防止設備受到破壞的目的。

附圖說明

圖1為本發明一較佳實施例的結構示意圖。

圖2為本發明中內擋板與外環板的裝配效果圖。

圖3為圖2的左視圖。

圖4為本發明用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置的應用效果圖。

圖中：1－罩殼，2－外環板，3－內擋板，4－排氣管法蘭，5－密封圈，6－第三底座，7－第四底座，8－壓力傳感器，9－蓋板，11－第一底座，12－第二底座。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。

請參閱圖1至4，本發明公開了一種用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置，它包括罩殼1、內擋板3、及排氣管法蘭4；所述排氣管法蘭4套設於船舶燃氣柴油機排氣管的端部，其外側設有外環板2，該外環板2呈環形，且具有與所述內擋板3相配合的通孔；所述內擋板3的邊緣設有凹槽，該凹槽內設有密封圈5，該內擋板3嵌於前述外環板2的通孔內，且與該外環板2鉸接，在氣流的衝擊下，該內擋板3能相對於該外環板2轉動；所述罩殼1設於該外環板2的外側，該罩殼1上設有能感應其內部壓力的壓力傳感器8。該壓力傳感器8能夠外接計算機並發送報警信號。

作為優選方案，所述內擋板3的一側設有第一底座11及第二底座12，所述的第一底座11與第二底座12上分別設有第一螺栓孔與第二螺栓孔，所述外環板2上設有第三底座6及第四底座7，所述的第三底座6與第四底座7上分別設有第三螺栓孔與第四螺栓孔；所述第一螺栓孔、第二螺栓孔、第三螺栓孔及第四螺栓孔同軸設置，且所述第一螺栓孔與第三螺栓孔、所述第二螺栓孔與第四螺栓孔均通過螺栓連接。

作為優選方案，所述罩殼1呈塔型，其一端通過螺栓與外環板2及排氣管法蘭4相連，另一端設有手孔或人孔，該手孔或人孔處設有蓋板9，該蓋板9用於封住前述手孔或人孔。

作為優選方案，所述罩殼1的側壁設有傳感器通孔，該傳感器通孔內設有用於固定所述壓力傳感器8的傳感器座板。

作為優選方案，所述外環板2上設有若干用於與罩殼1及排氣管法蘭4相連的外環板螺栓孔，所述的若干外環板螺栓孔以外環板2的軸線為中心均勻分布。

作為優選方案，所述的罩殼1採用高孔隙率的泡沫鋁材料製成。該高孔隙率的泡沫鋁材料具有質量輕、強度高、阻尼減震性能好、衝擊能量吸收率高、耐高溫、耐腐蝕性、耐候性好、隔音降噪、易加工等諸多優點，是一種優良的新型抗爆吸能和抗衝擊緩衝材料。

作為優選方案，所述密封圈5採用耐高溫、抗磨損的氟膠FKM材料製成，其尺寸剛好能夠嵌入內擋板邊緣的凹槽內，並與外環板貼合密封且具有適當摩擦力。

當船舶燃氣柴油機排氣管內發生燃氣爆炸時，排氣管內壓力迅速升高，氣流克服密封圈與外環板之間的摩擦力，推動內擋板使該段排氣管的狀態由封閉變為開放，氣流進入罩殼腔內並通過該罩殼自身的間隙排出，起到釋放壓力、吸收能量、減振降噪的作用，同時通過壓力傳感器向控制臺發送報警信號。

為了儘快釋放排氣管中的爆炸壓力，保護人員安全、防止設備以及排氣管受到破壞，需要在排氣管上布置若干個該型防爆裝置。

本發明用於船舶燃氣柴油機排氣管的防爆裝置的具體安裝步驟如下：

1、將密封圈嵌入內擋板的凹槽內，然後把內擋板及密封圈放入外環板中心的通孔內；

2、調整內擋板和外環板的相對位置，並用螺栓和螺母對所述第一螺栓孔與第三螺栓孔、所述第二螺栓孔與第四螺栓孔進行適當連接，以保證內擋板能夠相對外環板轉動；

3、將壓力傳感器插入罩殼上的傳感器座板上並固定；

4、將罩殼、外環板和排氣管法蘭的螺栓孔對齊，利用手孔或人孔，用連接螺栓將各部件連接並固定；

5、用蓋板封住手孔或人孔。

由此，當船舶燃氣柴油機排氣管內發生燃氣爆炸時，本發明中的內擋板因受到排氣管內氣流的衝擊而產生相對對外環板的轉動，開始釋放爆炸壓力；由於罩殼採用高孔隙率的泡沫鋁材料製成，當氣流進入罩殼內腔後便可通過該罩殼自身的間隙逐步排出，進而起到釋放壓力、吸收能量、減振降噪的作用；同時，通過壓力傳感器向控制臺發送報警信號，以達到保護人員安全、防止設備以及排氣管的破壞的作用。

本發明所選材料普通、製造容易、成本相對低廉，可廣泛應用於各種船舶、各種尺寸的排氣管上；採用純機械結構，安全性、可靠性高；結構簡單，可以使用普通工具進行安裝和拆卸，方便快捷，易於操作。

以上對本發明的描述和應用是說明性的，並非想將本發明的範圍限制在上述實施例中；在不脫離本發明範圍和精神的情況下，可以對這裡所披露的實施例進行其它變形和改變。