[发明专利]一种船用燃气轮机箱体

说明书

本发明涉及一种船用燃气轮机箱体，包括燃气轮机箱体；所述燃气轮机箱体由箱体骨架与隔声壁板组成了五个面的密封箱体；所述燃气轮机箱体设置有维修门和进气隔板；燃气轮机箱体顶部设置有进气口、排气口、冷却空气口。本发明在满足隔声壁板厚度的条件下，将高性能的隔声板、吸音毡、阻尼材料、绝热毯等材料按照一定顺序夹心叠置固定到隔声壁板内，得到一种船用燃气轮机箱体。它不仅解决了燃气轮机箱装体隔声隔热、抗外部冲击、箱体轻量化、密封性好及抗腐蚀性问题，而且能够保证燃气轮机装置的安全运行，同时还改善运行人员工作条件和减少对周围环境的污染。

技术领域

本发明属于船用燃气轮机动力装置技术领域，具体涉及一种船用燃气轮机箱体。

背景技术

自二十世纪七十年代以来，由于燃气轮机动力装置的优越性能，同时具有体积小、功率密度大、启动快、维护方便等特点，在船舶动力装置、工业调峰发电、压缩天然气输送管道、海上平台发电和分布式能源电站等领域上得到了广泛的应用。燃气轮机包括压气机、燃烧室和燃气涡轮等三大部件，压气机是消耗机械功率以提高流过它的空气压力，经过压缩后的高压空气流入燃烧室，燃烧室是将蕴储在燃料中的化学能转化为热能释放出来，用来加热工质，此时高压空气变为高温、高压的燃气，流入燃气涡轮后，高温高压燃气中的部分热能和压力能装换成机械功，用以带动压气机、附件和外负荷。

燃气轮机装置在运行过程中有三个主要噪声源：进气噪声源、燃气轮机(压气机、燃烧室、燃气涡轮)机匣辐射噪声源、排气噪声源等，燃气轮机本体周围各点到噪声源的距离不同、噪声源的能量大小不同以及来自不同噪声源的声波干涉、叠加的结果，使得其能量级也是不一样的。通常，大多数燃气轮机本体所产生的空气声噪声值可高达130dB(A)～150dB(A)。

由于燃气轮机运行中产生非常大的噪声，这对操作人员带来很大的伤害；同时燃气轮机机匣外表面有很大的热量辐射及机匣连接法兰处泄漏一定的热量等不利因素，这都将影响到船舶燃气轮机装置的安全运行、运行人员的工作条件以及周围环境。于是，在燃气轮机总体设计方面出现了一项重大改进，就是采用“箱装体”的设计概念。

燃气轮机箱装体就是将燃气轮机机组包容在一个完整而独立的密封箱体和整体承力底架上，箱装体已经成为燃气轮机装置的重要组成部分，不仅将燃气轮机主要部件包在箱装体内，而且把燃气轮机的进、排气部分也包在箱装体内。燃气轮机箱装体包括底架、箱体、加热系统、通风冷却系统、消防系统、减振器以及挠性连接件等组成，箱体壁板的结构设计显得尤为重要。除了箱装体配有通风冷却系统之外，还要考虑箱体壁板的空气声隔声量、隔热、材料适应性、刚度、抗外部冲击、防火、密封性、抗核污染、抗生物和化学能力、拆装、日常维护等方面。

目前，现有船用燃气轮机箱体是由箱体主框架与多块钢质壁板装配而成，箱体主框架是由不同的型钢材料焊接而成且具有承受外部冲击载荷的承力框架，壁板包括箱体前侧壁板、侧壁板、顶壁板、后侧壁板、顶壁板、进气法兰、出气法兰和进气隔板等，它们都是通过螺栓固定到箱体主框架上。为了保证箱体壁板具有良好的隔声隔热功能和整体刚度，将壁板框架与外面钢板焊接成一个承力结构件，在壁板内部夹心叠置隔热、隔声、吸声和阻尼等材料，同时在壁板与主框架之间设置有两层密封垫，以确保箱装体的密封性和气密性。由于现有箱体的壁板结构是由内孔钢板、单层隔热材料、隔声板、单层吸声材料、阻尼材料、钢板等叠置组合而成，选择超细玻璃丝棉作为隔热、吸声的材料，由此制作的壁板内部夹芯叠置材料的层数较少且工艺简单，使得壁板的隔声隔热效果受到了较大的限制。随着燃气轮机技术的迅速发展，对燃气轮机辐射噪声限制指标要求越来越严格，设备空气声噪声测量的倍频程中心频率在31.5Hz～8000Hz范围，规定燃气轮机箱装体外1米处所测得的A计权声压级辐射噪声指标≤90dB(A)，以确保机组运行时人员的工作环境和周围环境。但是，由于船舶燃气轮机装置的安装空间小、重量受限和维护费用高，海洋环境下燃气轮机箱体的金属材料腐蚀严重，再加上箱体壁板厚度的限制，使得现有燃气轮机箱装体技术性能指标已经不能满足更高的要求。

发明内容