[实用新型]一种船舶鼓泡除氧装置

说明书

本实用新型涉及船舶蒸汽动力技术领域，提供一种船舶鼓泡除氧装置，包括相连通的供气管和鼓泡管，鼓泡管包括多级，多级鼓泡管首、尾依次连通并构成树状分形结构；上一级鼓泡管的流通面积等于与其相连的下一级各个鼓泡管的流通面积之和；在鼓泡管内填充有多孔材料；本实用新型通过在各级鼓泡管内填充多孔材料，并将各级鼓泡管依次连接成树状分形结构，确保了蒸汽在各级鼓泡管内流量分配的均匀性，减小了管路的局部剧烈振动及由此产生的噪音，使得蒸汽喷注均匀，实现了对冷凝水的均匀加热，并避免了“水击”现象的发生，从而确保了对冷凝水进行鼓泡除氧的效果。

技术领域

本实用新型涉及船舶蒸汽动力技术领域，尤其涉及一种船舶鼓泡除氧装置。

背景技术

目前，蒸汽动力系统为提高效率，一般采用凝汽式汽轮机，在凝汽器内产生较高真空，而由于凝汽器内漏入空气和补水含氧量较高，为防止热力设备以及阀门等附件腐蚀，提高凝汽器换热效率，运行时需要对循环使用的冷凝水进行除氧，其中，热力除氧是最常用的一种除氧方式。

为节约船舶宝贵的作业空间，在船舶蒸汽动力系统中不单独设置除氧器，采用在冷凝器对应的热井内通入乏汽的鼓泡除氧方案。通过在具有一定真空度和较低过冷度的冷凝水中通入压力和温度较高的蒸汽，以用于加热冷凝水，使得冷凝水温度接近饱和，并使得热井的汽液界面处水蒸气的分压接近饱和，进而使得冷凝水中的气体(包含氧气)被析出，以实现除氧功能。

在传统鼓泡装置设计中，蒸汽由鼓泡管孔或者通过缝隙通入热井的凝水空间，形成水下射流，并通过蒸汽直接接触的方式加热凝水。该方案结构简单、便于实施，但主要存在如下不足之处：

(1)蒸汽喷注加热对喷注参数敏感，采用鼓泡管孔或缝隙对冷凝水进行喷注加热时，存在加热不均匀的问题，从而影响整体的除氧效果；

(2)由于蒸汽压力远大于凝汽器的真空压力，喷注噪声明显，同时蒸汽向热井中的冷凝水中喷注时，会产生较大冷凝溃灭噪声，增加凝汽器失效风险，并且影响船舶安静性；

(3)在蒸汽喷注流量较低时，容易引起冷凝水倒灌，形成“水击”现象，从而造成显著噪声，甚至导致设备损坏。

在学位论文《基于节流降压原理的低噪声排气流道设计研究》中，指出了通过设置多级节流孔板，减小排气压力，以有效降低喷注噪声的除氧方式，但是，这种除氧方式主要针对水下不溶气体的排气情况，对于蒸汽鼓泡并未涉及。尽管采用节流孔板可以一定程度上降低噪声，但采用多级节流孔板所需管路较长，并且采用节流孔板局部压力剧烈变化，这会导致鼓泡管本身振动较大，同样会产生振动噪声，采用小孔喷注同样会产生局部压力剧烈变化导致振动等问题。

在申请号为201620263151.0的专利文件“一种鼓泡除氧凝汽器”中，通过采用蛇形蒸汽盘管作为蒸汽入口管路，并在蒸汽盘管上设置出气孔，以进行鼓泡除氧，这可以一定程度增加对凝结水加热的均匀度，但是难以消除作业过程中产生的振动噪声，并防止“水击”现象的发生。

由此可见，在现有的船舶蒸汽动力系统中，在对热井中的冷凝水进行鼓泡除氧时，如何消除蒸汽的喷注噪音和振动，并有效防止“水击”现象的发生，这是当前急需要解决的技术问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种船舶鼓泡除氧装置，用以解决在对船舶热井中的冷凝水进行鼓泡除氧时，存在蒸汽喷注噪音和振动，并容易发生“水击”现象的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种船舶鼓泡除氧装置，包括相连通的供气管和鼓泡管，所述鼓泡管包括多级，多级所述鼓泡管首、尾依次连通并构成树状分形结构；上一级所述鼓泡管的流通面积等于与其相连的下一级各个所述鼓泡管的流通面积之和；在所述鼓泡管内填充有多孔材料。