用于船舶的船体的供气系统和包括所述供气系统的船舶的制作方法

用于船舶的船体的供气系统和包括所述供气系统的船舶
1.本公开涉及船舶推进的领域。本公开涉及一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统和包括所述供气系统的船舶。


背景技术：

2.船舶在水中航行时的阻力由多个部分组成，其中摩擦阻力最为主要。将空气流喷射到船舶船体周围的湍流边界层中可以用于减小船舶船体在水中的摩擦阻力。湍流边界层位于静止水与靠近船舶船体的移动水之间。
3.船体的空气润滑可以显著地减少摩擦损失。取决于用于船舶的推进类型，船舶的效率可以显著地提高。效率增益取决于速度、船体形状、船舶吃水和/或到船舶的浸水面的空气分布和量。船舶的吃水是从船舶的龙骨底部到吃水线的竖直距离，而浸水面是与周围水接触的船舶外表面的总面积。
4.总净效率的提高取决于用于对减少摩擦所需的空气流加压的动力。因此，净推进效率取决于促进空气流动所需的动力和船体中的空气出口处的给定排放压力。排放压力对应于来自船舶周围的作用于空气出口端口的水压。
5.当船舶在水中横摇时，诸如当船舶沿着纵向中心线旋转并且不水平时，由于作用于每个空气出口端口的水位变化，排放压力可能在出口端口上变化。空气出口端口在船舶横摇时浸入水中较深，排放压力较高，因为需要从空气出口端口排放的水较多，而空气出口端口在水中向上移动时，排放压力较低，因为需要从空气出口端口排放的水较少。这可能导致某些空气出口端口的空气排放不均匀或中断。


技术实现要素：

6.因此，需要一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统，所述供气系统减轻、缓解或解决现有的不足并且提供更高效的供气系统。
7.供应到空气出口端口的空气的压力应被控制以确保当一个或多个空气出口端口处的排放压力增大时，到空气出口端口的空气流不中断。用于控制到空气出口端口的空气流的压力的已知解决方案复杂、代价高并且需要大量处理能力来操作，因此需要更简单的解决方案来控制空气流以避免空气排放不均匀或中断的问题。
8.公开了一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统。所述供气系统包括多个空气排放单元(adu)，所述多个adu用于将压缩空气流在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部。所述多个adu被配置成围绕所述船舶的所述船体的纵向中心线布置。所述供气系统包括用于将所述压缩空气流从发动机提供到所述adu的第一流动路径。所述供气系统包括一个或多个压力控制装置，所述一个或多个压力控制装置被布置在所述第一流动路径中，用于将所述压缩空气流以大于所述adu处的排放压力的压力供给到所述adu。每个压力控制装置包括用于接收入口空气流的入口、用于将所述空气流供给到所述多个adu的子集的第一出口和第二出口。所述第一出口连接到布置在所述船舶的所述船体的所述纵向中心线的第一侧的第一adu子集，并且所述第二出口连接到布置在所述船舶的所述船体的
所述纵向中心线的相对第二侧的第二adu子集。所述一个或多个压力控制装置被配置成补偿所述第一adu子集与所述第二adu子集之间的排放压力差。
9.本公开的供气系统的一个优点是供气系统将提供压缩空气在船舶的船体上(诸如在船舶的横梁上)的均匀分布，横梁是船舶从一侧到另一侧的最宽部分。通过从同一压力控制装置的不同出口为布置在船体的相对两侧的adu供应压缩空气流，到adu的压缩空气流将相等，但是压缩空气流的压力可能视adu处的排放压力而改变，例如由于船舶的倾斜角度。一个优点是本文提供的供气系统确保对到adu的空气的固定流量控制，而不需要节流阀或阀来控制到adu的压缩空气流。因此，供气系统提供一种用于在船舶横摇期间控制到adu的空气的分配的被动解决方案。
10.公开了一种船舶，所述船舶包括船体、发动机和根据本公开的供气系统。
11.本公开的一个优点是包括供气系统的船舶将具有压缩空气在船舶的船体上(诸如在船舶的横梁上)的均匀分布。通过从同一压力控制装置的不同出口为布置在船体的相对两侧的adu供应压缩空气流，到adu的压缩空气流将相等，但是压缩空气流的压力可能视adu处的排放压力而改变，例如由于船舶的倾斜角度。一个优点是本文提供的供气系统确保对到adu的空气的固定流量控制，而不需要节流阀或阀来控制压缩空气流。因此，根据本公开的船舶提供一种用于在船舶横摇期间控制到adu的空气的分配的被动解决方案。
附图说明
12.通过以下参考附图对本公开的示例性实施方案进行详细描述，本领域技术人员将易于明白本公开的以上和其他特征和优点，在附图中：
13.图1图示一种已知的供气系统，
14.图2图示根据本公开的示例性供气系统，
15.图3图示根据本公开的示例性供气系统，
16.图4根据本公开图示针对水平船舶对示例性供气系统的控制，
17.图5根据本公开图示针对横摇船舶对示例性供气系统的控制。
具体实施方式
18.在下文中在相关时参考附图来描述各种示例性实施方案和细节。应注意，附图可能按比例或可能不按比例绘制，并且在所有附图中，结构或功能相似的元件由相同的附图标记表示。还应注意，附图仅意图促进对实施方案的描述。所述附图无意作为对本公开的详尽描述或对本公开的范围的限制。另外，所示实施方案不必具有所示的所有方面或优点。结合特定实施方案描述的方面或优点不必限于所述实施方案，并且能够在任何其他实施方案中实践，即使未如此示出或未明确地如此描述。
19.为了清楚起见，附图是示意性和简化的，并且所述附图仅示出了有助于理解本公开的细节，而省略了其他细节。自始至终，相同的附图标记用于相同或对应的部分。
20.在船舶横摇期间，诸如当船舶围绕其纵向中心线旋转时，adu处的排放压力可能随着adu发生变化，这取决于adu浸入船舶周围的水中的深度。在船舶横摇期间，adu在水中的深度可能取决于adu与船舶的纵向中心线的距离。当船舶围绕纵向中心线横摇时，布置成离船舶的纵向中心线更远的adu将浸入水中更深或从水中升起更高。如果船舶沿船舶的纵向
中心线横摇，则布置在左舷扩散器上的adu在船舶向左舷倾斜时(诸如当左舷更靠近水时)可能经历增大的排放压力。排放压力可以包括静态部分p和动态部分dp。因此，布置在左舷(ps)的adu的排放压力可以是p+dp(ps)。然而，相对adu以与旋转轴线(诸如与船舶的纵向中心线)相同的距离定位在船舶的右舷(sb)，这个adu的压力可以是p+dp(sb)。在adu定位成与船舶的纵向中心线的距离相同的这种情况下，dp(sb)＝-dp(ps)。因此，动态压力在右舷将降低的量与船舶的左舷上的动态压力增加量相同。同样的现象会在船舶在横摇周期中横摇到另一侧时出现。排放压力的静态部分p包括没有倾斜时(诸如当船舶水平时)的adu处的静水压力p(吃水)，和在adu上游的供气系统中的压力损失p(损失)。压力的动态部分由船舶的移动(诸如横摇)引起。当船舶在高海浪下以高倾斜角度运行时，压力的动态部分将高于船舶在低海浪下以低倾斜角度运行时的压力的动态部分。
21.本文公开了一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统。所述供气系统包括多个adu，所述多个adu用于将压缩空气流在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部。所述多个adu被配置成围绕所述船舶的所述船体的纵向中心线布置，诸如对称地或至少基本上对称地布置，使得压缩空气沿所述船舶的所述船体均匀分布。所述供气系统包括用于将所述压缩空气流提供到所述adu的第一流动路径。所述供气系统包括一个或多个压力控制装置，所述一个或多个压力控制装置被布置在所述第一流动路径中，用于在大于所述adu处的排放压力的压力下将所述压缩空气流供给到所述adu。每个压力控制装置包括用于接收入口空气流的入口和用于将所述压缩空气流供给到所述多个adu的子集(诸如到相应的adu子集)的多个出口，诸如第一出口和第二出口。所述第一出口连接到布置在所述船舶的所述船体的所述纵向中心线的第一侧(诸如左舷)的第一adu子集。所述第二出口连接到布置在所述船舶的所述船体的所述纵向中心线的相对第二侧(诸如右舷)的第二adu子集。
22.在一个或多个示例性供气系统中，所述一个或多个压力控制装置可以是固定体积排量压力控制装置。所述压力控制装置可以布置在所述第一流动路径中以用于以固定体积排量并以大于所述adu处的排放压力的压力将所述压缩空气流供给到所述adu。具有固定体积排量压力控制装置的好处是压力控制装置将始终向所述第一出口和所述第二出口提供固定流量的压缩空气，而不管到所述第一出口和/或所述第二出口中的每一个的流的压力如何。如果作用于来自压力控制装置的压缩空气流的排放压力增大，则压力控制装置将通过产生压力增大的压缩空气流来确保固定流量。
23.在一个或多个示例性供气系统中，所述入口空气流可以是环境空气，诸如大气压下的空气。环境空气可以被供给到第一压力控制装置和第二压力控制装置，空气在所述第一压力控制装置和第二压力控制装置中可以被压缩到大于所述adu处的排放压力的压力。压缩空气然后经由第一压力控制装置和第二压力控制装置的第一出口和第二出口被供应到adu。使用环境空气作为入口空气流的好处是供气系统易于在船舶中实施并且可以用作用于控制到adu的压缩空气流的独立系统。此外，使用环境空气使在将空气提供到所述第一流动路径之前冷却空气的要求减少。因此，降低了由提供到供气系统的空气的冷凝引起的供气系统腐蚀的风险。
24.在一个或多个示例性供气系统中，所述入口空气流可以是来自所述船舶的发动机的压缩扫气空气流。使用扫气空气作为所述入口空气流的好处是所述入口空气流已经被压
缩，从而降低用于提供压力高于所述adu处的排放压力的压缩空气流的压力控制装置所需的压缩比。因此，可以使用更简单且更具成本效益的压力控制装置，诸如鼓风机或压缩机。
25.在本文公开的一些示例性供气系统中，所述压力控制装置可以包括多于两个的出口，诸如三个、四个、五个或甚至更多个出口，以用于将压缩空气流供给到所述多个adu的子集，诸如到相应的adu子集。在本文公开的一些示例性供气系统中，所述一个或多个压力控制装置可以包括与所述供气系统中包括的adu的数目除以所述压力控制装置的数目一样多的出口。因此，可以提供对到每个adu的流的单独控制。例如，如果供气系统包括一个压力控制装置和十个adu，则压力控制装置可以包括最多十个出口端口以用于单独地供应每个adu。如果供气系统包括一个以上的压力控制装置，则每个压力控制装置可以包括例如五个出口以用于在adu均匀地分布在压力控制装置之间时单独地供应adu子集。然而，在一个或多个示例性供气系统中，adu也可以不均匀地分布，使得第一压力控制装置将压缩空气供应到例如十个adu中的四个，而第二压力控制装置将压缩空气供应到十个adu中的剩余六个。在这个示例场景中，第一压力控制装置可以包括连接到单独adu的最多四个出口，而第二压力控制装置可以包括连接到单独adu的最多六个出口。然而，压力控制单元上的出口端口的数目也可以少于由压力控制装置供应的adu的数目，因为一个出口可以为多个adu供应压缩空气。通过从同一出口为一个以上的adu供应压缩空气，可以降低供气系统的成本和复杂性。
26.在本文的一些示例性供气系统中，所述第一adu子集可以被布置成与所述船舶的所述纵向中心线的距离和所述第二adu子集相同。因此，所述一个或多个压力控制装置的所述第一出口和所述第二出口可以连接到布置成与所述船舶的所述船体的所述纵向中心线的距离相等但在相对侧的adu的相应子集。通过将所述第一adu子集布置成与所述船舶的所述纵向中心线的距离和所述第二adu子集相同，第一组adu和第二组adu处的动态压力(诸如压力变化)将在船舶横摇期间相互抵消。动态压力相互抵消意味着，当船舶围绕其纵向中心线横摇时，第一adu子集处的动态压力将增大的量与第二adu子集处的动态压力的减小量相同，反之亦然。因此，压力控制装置的所述第一出口处的压力增大将等于压力控制装置的所述第二出口处的压力减小，反之亦然。
27.在本文的一些示例性供气系统中，每个压力控制装置可以包括驱动单元和一个或多个增压单元，所述一个或多个增压单元用于将压缩空气供给到压力控制装置的所述第一出口和/或所述第二出口。在本文的一些示例性供气系统中，压力控制装置可以包括多个增压单元，诸如用于将压缩空气供给到所述第一出口的第一增压单元和用于将压缩空气供给到所述第二出口的第二增压单元。所述第一增压单元和所述第二增压单元可以由同一驱动单元驱动，使得所述增压单元被同步驱动并提供相同的空气流。当船舶围绕其纵向中心线横摇，使得adu处的动态压力发生变化时，必须由所述多个增压单元中的每一个提供的压力取决于连接到增压单元的对应出口的adu处的排放压力的动态部分。如果压力控制装置包括第一增压单元和第二增压单元并且所述第一增压单元和所述第二增压单元连接到在所述船舶的所述纵向中心线的相对侧以相同距离布置的相应adu，则当船舶横摇时，所述第一增压单元和所述第二增压单元将经历相反的动态排放压力。经历相反的动态排放压力意味着所述第一增压单元经历的排放压力的增大的量与所述第二增压单元经历的排放压力减小量相同，反之亦然。为了确保到adu的固定体积流量，所述第一增压单元因此必须使压缩
空气流的压力增大以克服增大的排放压力。同时，所述第二增压单元可以使压缩空气流的压力减小以克服减小的排放压力。所述驱动单元为了使所述第一增压单元处的压力增大而经历的动力增加需求因此对应于来自所述第二增压单元的动力减少需求，并且来自所述第一增压单元和所述第二增压单元的动力需求的变化因此彼此抵消。相应地，布置在船舶的纵向中心线的相对侧的adu之间的排放压力差可以得到补偿，而压力控制装置的驱动单元所经历的动力需求没有变化。在本文公开的一些示例性供气系统中，一个增压单元可以将压缩空气供给到压力控制装置的所有出口，诸如供给到所述第一出口和所述第二出口。提供到所述多个出口(诸如到所述第一出口和所述第二出口)的压缩空气流因此可以是同一个。多个增压单元，诸如所述第一增压单元和/或所述第二增压单元，可以是鼓风机或压缩机，诸如固定体积排量鼓风机或压缩机。在一些示例性供气系统中，所述第一增压单元和/或所述第二增压单元可以是一个或多个罗茨鼓风机或活塞式压缩机。鼓风机可以是比压缩机简单的增压装置，但是可以在比压缩机低的压力比下运行，诸如例如与压缩机的大于1.2的比值或更高的比值相比的鼓风机的1.1到1.2的比值，这取决于压缩机的配置。罗茨鼓风机包括被配置成在旋转时彼此啮合的两个旋转叶片。每个旋转叶片被布置在单独的轴上，其中单独的轴经由齿轮彼此连接，使得所述轴可以由单个驱动单元同步驱动。根据本公开，旋转叶片中的每一个都可以被认为是增压单元。因此，罗茨压缩机可以被认为包括驱动单元和第一增压单元与第二增压单元。
28.在一个或多个示例性压力控制装置中，所述第一增压单元和所述第二增压单元可以经由共用轴或经由齿轮系统由所述驱动单元驱动。然而，在一个或多个示例性供气系统中，所述第一增压单元和所述第二增压单元也可以是被同步控制以提供相同流的单独驱动的增压单元。所述驱动单元可以是电动马达。通过同步运行一个或多个增压单元，诸如通过诸如经由共用轴将所述增压单元连接到同一个驱动单元，一个或多个增压单元将在压力控制装置的两个出口中提供相同体积的流，假设增压单元的形状和大小相同。因此，通过所述多个出口的流可以相同，但是压缩空气流的压力可能不同并且可能取决于adu处的排放压力。排放压力可以取决于船舶的横摇，诸如倾斜角度。当布置在左舷的adu中的一个或多个的排放压力增大时，所述第一增压单元处提供固定体积流量所需的压力增大。这将使来自所述第一增压单元的对所述驱动单元的动力需求增加。然而，由于右舷adu处的排放压力同时地(诸如同时)将以相同的量减小，因此来自所述第二增压单元的对所述驱动单元的动力需求也将减少。因此，所述驱动单元不会经历来自所述第一增压单元和所述第二增压单元的动力需求的任何净变化，或者至少不会经历任何大幅的净变化。因此，所述一个或多个压力控制装置将被动地适应所述第一出口和所述第二出口处(诸如所述第一增压单元和所述第二增压单元处)的压力。
29.在本文公开的一个或多个示例性供气系统中，所述供气系统可以包括一个或多个涡轮增压器。每个涡轮增压器包括由来自船舶的发动机的排气流驱动的涡轮。涡轮可以包括涡轮壳体和可旋转地布置在涡轮壳体中的涡轮叶轮。涡轮叶轮可以由通过涡轮壳体的排气流强制旋转。排气流可以从发动机的排气接收器接收。排气接收器可以接收来自发动机的在燃烧过程中产生的排气。每个涡轮增压器还包括压缩机，所述压缩机用于经由所述第一流动路径将压缩扫气空气流供应到发动机，诸如到发动机的扫气空气接收器。压缩机可以包括压缩机壳体和可旋转地布置在压缩机壳体内的压缩机叶轮，压缩机叶轮也可以被称
为泵轮。压缩机叶轮可以刚性地连接到涡轮叶轮，使得涡轮叶轮驱动压缩机叶轮。压缩机接收空气，然后通过压缩机叶轮的旋转将空气压缩。然后，来自涡轮增压器的压缩机的压缩空气(所述压缩空气也可以被称为扫气空气)可以被供给到发动机，诸如经由扫气空气流动路径被供给到发动机的扫气空气接收器。扫气流动路径可以包括用于冷却来自每个涡轮增压器的压缩机的压缩空气的空气冷却器、用于从压缩空气流去除水分的水雾捕集器和/或用于防止空气从扫气空气接收器流到扫气空气流动路径中的止回阀。水雾捕集器可以被布置在空气冷却器的下游。止回阀可以被布置在水雾捕集器的下游。在一个或多个示例性供气系统中，所述第一流动路径可以连接到扫气空气流动路径以用于提取扫气空气流。所述第一流动路径可以在空气冷却器与水雾捕集器之间连接到扫气空气流动路径。在空气冷却器下游提取扫气空气的好处是所提取的扫气空气是经过冷却的。使空气冷却降低供气系统腐蚀的风险，从而减少系统所需的维护。使空气冷却还允许较高密度的流，从而提高系统的能效。在水雾捕集器上游提取扫气空气防止来自燃烧过程的污染气体泄漏到所述第一流动路径中。因此，仅未受污染(诸如清洁)的空气被提供到船舶的船体的外部，这可以减少供气系统对环境的影响。在一些示例性供气系统中，所述第一流动路径可以在水雾捕集器下游连接到扫气空气流动路径。因此，在扫气空气被提供到所述第一流动路径中的压力控制装置之前，可以去除扫气空气中的通过扫气空气的冷却产生的凝液。这可以降低由压力控制装置中残留的凝液引起的压力控制装置损坏的风险。当所述第一流动路径在水雾捕集器下游连接到扫气空气路径，扫气空气路径可以包括布置在所述第一流动路径与扫气空气路径之间的连接点下游的止回阀，以防止来自燃烧过程的污染气体从扫气空气接收器泄漏到所述第一流动路径中。所述供气系统可以包括转换阀，所述转换阀被布置在所述第一流动路径中，用于打开和/或关闭所述第一流动路径，以便允许或阻止空气流(诸如扫气空气)通过所述第一流动路径。
30.在一些示例性供气系统中，压力控制装置和/或增压单元可以包括用于从压力控制装置和/或增压单元排出冷凝水的排水道或偏转板。因此，可以降低压力控制装置和/或增压单元由于水分而发生故障的风险。
31.压缩扫气空气流的压力可以取决于发动机的负载。在低负载下，排气流量可能较低，这将导致由排气流驱动的涡轮增压器的涡轮以低的每分钟转数(rpm)旋转。因此，涡轮增压器的压缩机将以相同的rpm旋转并且不会提供其最大压缩性能。在低发动机负载下，扫气压力可能因此低于adu处的排放压力。因此，扫气空气可以被供给到一个或多个压力控制装置，扫气空气流的压力在所述一个或多个压力控制装置中被提升，诸如增大，到大于adu处的排放压力的压力。然后，压力大于adu处的排放压力的扫气空气流被供给到adu，扫气空气流在所述adu处被排放到船舶的船体的外部。使用扫气空气流作为入口空气流的好处是入口空气流已经被一个或多个涡轮增压器压缩，诸如预压缩。因此，与入口空气流是环境空气的一个或多个示例性供气系统相比，压力控制装置必须执行的压缩功更少。当入口空气流已经被预压缩时，可以使用具有较低压缩比的鼓风机或压缩机作为增压单元，因为必须由压力控制装置执行的压缩功较低。
32.当压力控制装置上游的压缩空气流的压力超过adu处的排放压力时，诸如在扫气空气的压力大于排放压力的较高发动机负载下，所述第一增压单元和/或所述第二增压单元可以被配置成减小通过所述第一流动路径的流量。可以减小通过所述第一流动路径的流
量以确保到发动机的足够压缩空气流，诸如扫气空气。如果通过所述第一流动路径的压缩空气流量太高，使得大部分空气流到adu而没有通过发动机燃烧室，则船舶的发动机可能过热。通过减小通过所述第一流动路径的流量，可以确保发动机接收用于冷却和燃烧燃烧室中的燃料所需的空气。所述第一增压单元和/或所述第二增压单元可以在通过所述第一流动路径的空气流中例如作风车般旋转。因此，所述第一增压单元和/或所述第二增压单元可以用作所述第一流动路径中的限制器。压力控制装置可以受控制以允许目标流量通过所述第一流动路径，诸如通过在压力控制装置接收的空气流低于目标流量时升高压力或者通过在压力控制装置接收的空气流高于目标流量时限制空气流。可以基于发动机负载和/或在所述给定发动机负载下的最大允许旁路流量来控制通过压力控制装置的流量。
33.在本文的一些示例性供气系统中，所述驱动单元可以被配置成在压力控制装置上游的压缩空气流的压力超过adu处的排放压力时由所述第一增压单元和/或所述第二增压单元来驱动并且去除所述空气流中的能量。当所述驱动单元是电动马达时，电动马达可以被配置成在压力控制装置上游的压缩空气流的压力超过adu处的排放压力时由所述第一增压单元驱动和/或所述第二增压单元来驱动并且充当电能产生器。产生的电能可以被供给到船舶的电气系统，或供给到储能装置。当压缩空气的压力和/或流量必须增大时，产生的电能可以用于驱动压力控制单元。
34.在一个或多个示例性供气系统中，所述供气系统可以包括两个或更多个涡轮增压器。所述供气系统还可以包括一个或多个截流阀，所述一个或多个截流阀用于接通或切断到所述两个或更多个涡轮增压器中的至少一个的涡轮侧和/或来自所述两个或更多个涡轮增压器中的至少一个的压缩机侧的气体流。通过用关闭截流阀的方式来切断到涡轮增压器中的至少一个的涡轮侧的排气流，可以将更大的排气流提供到剩余的涡轮增压器，从而提高所述涡轮增压器的压缩能力，这将使主动涡轮增压器所产生的压力增大。
35.在一个或多个示例性供气系统中，可以通过使用涡轮增压器截流(tcco)使从一个或多个涡轮增压器到发动机的主流动路径的空气流的压力增大来提高发动机效率。如果例如使用多个涡轮增压器，诸如两个或更多个涡轮增压器，使发动机吸气，则例如通过将所述多个涡轮增压器中的至少第一涡轮增压器与涡轮增压器的涡轮的排气入口和/或与来自涡轮增压器的压缩机的压缩空气出口断开连接，可以使所述多个涡轮增压器中的一个断流。这将允许所有空气，诸如供应到发动机的所有排气和/或所有环境空气，流过所述多个涡轮增压器中的一个或多个第二涡轮增压器，第二涡轮增压器也可以被称为一个或多个主动涡轮增压器。由于可用的排气流必须驱动较少数量的涡轮增压器，因此到每个主动涡轮增压器(诸如尚未断流的涡轮增压器)的排气流将增加。到一个或多个主动涡轮增压器的排气的增加将导致所述主动涡轮增压器更快地旋转，这将使通过主流动路径的来自这些涡轮增压器的压缩机侧的压缩空气的压力增大。与所有涡轮增压器是主动式的情形相比，到一个或多个主动涡轮增压器的更高排气压力将提高涡轮增压器效率，并且因此可以允许更高的空气压力通过主流动路径流到发动机。所有涡轮增压器是主动式的情形在本文中也可以被称为正常操作或正常运行状况。
36.在一个或多个示例性供气系统中，所述供气系统可以包括流量控制装置，所述流量控制装置被布置在所述第一流动路径中，用于控制通过所述第一流动路径的流量。所述流量控制装置可以是允许固定流通过所述第一流动路径的固定孔口，或者是用于允许可变
的空气流通过所述第一流动路径的可变孔口，诸如控制阀。可以基于发动机负载和/或在所述给定发动机负载下的最大允许旁路流量来控制所述流量控制装置。
37.在一个或多个示例性供气系统中，所述供气系统可以包括一个或多个止回阀，所述一个或多个止回阀在所述一个或多个压力控制装置与所述adu之间布置所述第一流动路径中，用于防止海水通过所述adu进入所述第一流动路径。
38.当船舶横摇时，诸如当船舶与水面成倾斜角度定位时，排放压力可能随着adu发生变化，具体取决于adu与船体中心线的相对距离。被布置在船舶横摇所向的相反侧的adu(诸如当船舶向左舷横摇时在右舷的adu，反之亦然)将比左舷的adu浸入水中的深度浅。
39.因此，作用在右舷的adu上的水压将低于作用在左舷的水压。在船舶两侧(诸如在船舶的左舷和右舷)的与纵向中心线等距(诸如以相同距离布置)的每对adu将经历相等的正/负压力增量。压力增量意味着压力的变化。对于离开纵向中心线以不同距离布置的adu对，诸如从中心线在横向上向内或向外更多，实际压力增量将不同。所述一个或多个压力控制装置可以将固定体积流量的空气提供到所述多个adu中的每一个，然而通过连接到布置在船舶的左舷的adu的出口提供的压力将比由连接到右舷adu的第二出口提供的压力高的压力提供到所述多个adu中的每一个。如果船舶将在恒定流量下将较低压力提供到adu，则连接到adu的第二压力控制装置更靠近中心线而安装，因为左舷adu与右舷adu之间的压力差将小于离开中心线更远地安装(诸如处于离开船舶中心线更远的横向位置)的adu的压力差，因此将经历比adu小的竖直移动。因此，由作用于纵向中心线两侧的adu的水位的差异引起的压力差也将更小。
40.取决于adu处的排放压力(诸如取决于船舶的倾斜角度)的空气到adu的分配可以利用本文公开的供气系统来控制，而无需使用控制阀(诸如节流阀)来控制到不同adu的空气流。
41.尽管本文公开的示例性供气系统被描述为补偿布置在船舶的纵向中心线的相对侧的adu之间的排放压力差，但是供气系统也可以被配置成补偿布置在船舶的船体的侧向中心线的相对侧的adu处的压力差。因此，供气系统可以补偿由船舶的纵倾和/或纵摇引起的adu处的排放压力差。压力控制装置的第一出口可以连接到布置在船舶的船体的侧向中心线的第一侧的第一adu子集。第二出口可以连接到布置在船舶船体的侧向中心线的相对第二侧的第二adu子集。通过将布置在船舶第一侧的adu连接到一个或多个压力控制装置的第一出口并且将布置在船舶第二侧的adu连接到一个或多个压力控制装置的第二出口，一个或多个压力控制装置被配置成补偿第一adu子集与第二adu子集之间的排放压力差。
42.还公开了一种船舶，所述船舶包括船体和根据本文提供的示例中的任何一个的供气系统。所述船舶还可以包括用于推进船舶的发动机，诸如主发动机。
43.图1图示用于在船舶横摇期间控制供气系统的已知解决方案的示例。在船舶横摇期间，诸如当船舶围绕其纵向中心线旋转时，adu处的排放压力可能随着adu发生变化，这取决于adu浸入船舶周围的水中的深度。如果船舶沿船舶的纵向中心线横摇，则布置在左舷扩散器上的adu在船舶向左舷倾斜时(诸如当左舷更靠近水时)可能经历增大的排放压力。为了补偿船舶横摇期间的adu 20处的变化压力，已知的解决方案通常使用单独的控制阀，诸如节流阀，来单独地控制到每个adu 20的流。控制阀可以由空气释放控制单元基于船舶的倾斜度、到adu 20的空气流量和/或布置在每个adu处的压力传感器来控制。空气释放控制
单元可以基于船舶的倾斜度和速度来设置用于气流控制的静态压力设定点，并且基于船舶的倾斜度、横摇周期性和速度来设置动态设定点。对于所有adu 20，静态压力可以是恒定的，而动态设定点可以随着船舶的横摇发生变化。在图1所示的情形中，船舶向船舶的右舷横摇。如图1中可见，右舷adu 20的排放压力因此增大，而在船舶的左舷的adu处的排放压力降低，直到排放压力达到静态压力设定点为止。为了确保到所有adu 20的流，可以操作单独的控制阀以使到adu 20的空气流的压力单独地增大，使得到船舶的右舷的adu的空气流的压力增大，直到所述压力克服排放压力，而左舷adu处的压力可以降低。这个系统因此非常复杂并且需要来自传感器(诸如倾斜传感器、流量传感器、速度传感器、压力传感器和或吃水压力传感器)的大量信息，以不断地使压力适应船舶的当前运行状况。因此，已知系统使用阀的主动控制来确保船体(诸如船的横梁)上的相等空气流。船舶的横梁是船舶从一侧到另一侧的最宽部分。
44.图2图示根据本公开的用于将空气供应到船舶的船体的外部的示例性供气系统100。供气系统100包括多个adu 20，所述多个adu用于将压缩空气流在船舶的吃水线下方释放到船体的外部。adu 20可以是船舶的船体中的开口，空气可以通过这些开口逸出到船体的外部。多个adu 20被配置成围绕船舶的船体的纵向中心线202布置。adu 20可以围绕船舶的纵向中心线对称地布置，或者至少基本上对称地布置。围绕纵向中心线基本上对称地布置意味着adu在船舶的船体上的位置在第一侧与第二侧(诸如船舶的左舷与右舷)之间可以略有不同。多个adu被布置成在船舶的船体上(诸如在船舶的横梁上)提供相等流量。供气系统包括第一流动路径11a，所述第一流动路径用于将压缩空气流提供到adu 20。图2所示的示例性供气系统100还包括两个压力控制装置30，诸如第一压力控制装置30a和第二压力控制装置30b，所述两个压力控制装置被布置在第一流动路径11a中，用于将压缩空气流以大于adu 20处的排放压力的压力供给到adu 20。每个压力控制装置30包括用于接收入口空气流的入口34、用于将空气流供给到多个adu 20的子集20ab或20cd的第一出口35a以及用于将空气流供给到多个adu 20的子集20ba或20dc的第二出口35b。压力控制装置30可以被配置成控制通过压力控制装置30的空气的压力和/或流量，诸如增大和/或降低空气的压力和/或流量。压力控制装置30可以是固定体积排量压力控制装置。压力控制装置30可以被配置成在压力控制装置30的给定速度下提供固定体积流量。第一压力控制装置30a的第一出口35a连接到布置在船舶200的船体201的纵向中心线202的第一侧(诸如船舶的左舷)的第一adu子集20ab。第一压力控制装置30a的第二出口35b连接到布置在船舶的船体的纵向中心线202的相对第二侧(诸如到船的右舷)的第二adu子集20ba。第二压力控制装置30b的第一出口35a连接到布置在船舶200的船体201的纵向中心线202的第一侧的第三adu子集20cd。第三adu子集20cd可以布置得比第一adu子集20ab更靠近船体的中心线。第二压力控制装置30b的第二出口35b连接到布置在船舶的船体的纵向中心线202的相对第二侧的第四adu子集20dc。第一adu子集20ab可以被布置成与船舶的纵向中心线202的距离和第二adu子集20ba相同，使得第一出口35a和第二出口35b连接到布置成与纵向中心线202等距但在纵向中心线202的相对侧的相应adu子集20ab、20ba。相应地，第三adu子集20cd可以被布置成与船舶的纵向中心线202的距离和第四adu子集20dc相同。换句话说，adu 20ab和20ba以及20cd和20dc可以围绕纵向中心线202成镜像。因此，第一压力控制装置30a和第二压力控制装置30b的第一出口35a和第二出口35b被配置成将压缩空气流提供到在船舶的船体的中心
线202的相对侧的对应adu子集20ab、20ba；20cd、20dc。
45.在图2所示的示例性供气系统100中，每个压力控制装置30；30a、30b包括驱动单元31、用于将压缩空气供给到第一出口35a的第一增压单元32a和/或用于将压缩空气供给到第二出口35b的第二增压单元32b。第一增压单元32a和第二增压单元32b可以被同步驱动，诸如由同一驱动单元31驱动。驱动单元31可以是电动马达。第一增压单元32a和/或第二增压单元32b可以例如是鼓风机或压缩机，诸如固定体积排量鼓风机或压缩机。固定体积排量鼓风机被配置成以预定速度(诸如增压装置的每分钟转数(rpm))提供预定空气流。在一些示例性供气系统100中，第一增压单元32a和/或第二增压单元32b可以是一个或多个罗茨鼓风机。罗茨鼓风机包括被配置成在旋转时彼此啮合的两个旋转叶片。每个旋转叶片被布置在单独的轴上，其中单独的轴经由齿轮彼此连接，使得所述轴可以由单个驱动单元同步驱动。根据本公开，旋转叶片中的每一个都可以被认为是增压单元32。因此，罗茨压缩机可以被认为包括驱动单元31和第一增压单元32a以及第二增压单元32b。在图2所示的示例性压力控制装置30；30a、30b中，第一增压单元32a和第二增压单元32b由驱动单元31经由共用轴33驱动。
46.尽管adu子集优选地成对对称地布置，但是从出口35a和35b到它们各自的adu子集的距离可以不相同。通常，压力控制装置30不是对称地定位的，或者到船体一侧的空气管可以沿不同长度的路径延伸。这将意味着从一个或多个压力控制装置30到子集20ab和20ba或20cd和20dc的供给中的流量不同和/或压力损失不同。这些差异可以通过在大小和形状方面具有不同容量或效率的第一增压单元32a和第二增压单元32b来补偿，使得连接到供给具有较高损失的管线的增压单元32具有更高的容量或效率，从而导致当增压单元32a和32b经由共用轴33来驱动时，对称地布置的adu子集也被供给相同的流量。
47.在一个或多个示例性供气系统100中，入口空气流可以是环境空气，诸如大气压下的空气。然后，环境空气被供给到第一压力控制装置30a和第二压力控制装置30b，空气在所述第一压力控制装置和第二压力控制装置中可以被压缩到大于adu 20；20ab、20ba；20cd、20dc处的排放压力的压力。然后，压缩空气经由第一压力控制装置30a和第二压力控制装置30b的第一开口35a和第二开口35b被供应到adu 20；20ab、20ba；20cd、20dc。
48.图3图示根据本文的一些示例的供气系统。在图3所示的供气系统100中，入口空气流是来自船舶的发动机的压缩扫气空气流。图3所示的示例性供气系统100包括一个或多个涡轮增压器10。每个涡轮增压器10包括由来自船舶的发动机(图3中未示出)的排气流驱动的涡轮10a。涡轮可以包括涡轮壳体和可旋转地布置在涡轮壳体中的涡轮叶轮。涡轮叶轮可以由通过涡轮壳体的排气流强制旋转。排气流可以从发动机的排气接收器接收。排气接收器可以接收来自发动机的在燃烧过程中产生的排气。每个涡轮增压器10还包括压缩机10b，所述压缩机用于经由第一流动路径11a将压缩扫气空气流供应到发动机，诸如到发动机的扫气空气接收器。压缩机可以包括压缩机壳体和可旋转地布置在压缩机壳体内的压缩机叶轮，压缩机叶轮也可以被称为泵轮。压缩机叶轮可以刚性地连接到涡轮叶轮，使得涡轮叶轮驱动压缩机叶轮。压缩机接收空气，然后通过压缩机叶轮的旋转将空气压缩。然后，来自涡轮增压器的压缩机的压缩空气(所述压缩空气也可以被称为扫气空气)可以被供给到发动机，诸如经由扫气空气流动路径11被供给到发动机的扫气空气接收器。
49.扫气流动路径11可以包括用于冷却来自每个涡轮增压器10的压缩机的压缩空气
的空气冷却器16、用于从压缩空气流去除水分的水雾捕集器18和/或用于防止空气从扫气空气接收器流到扫气空气流动路径11中的止回阀19。水雾捕集器18可以被布置在空气冷却器16的下游。止回阀19可以被布置在水雾捕集器18的下游。在图3所示的示例性供气系统中，第一流动路径11a连接到扫气空气流11以提取扫气空气流。第一流动路径11a可以在空气冷却器16与水雾捕集器18之间连接到扫气空气流动路径11。在空气冷却器下游提取扫气空气的好处是所提取的扫气空气是经过冷却的。使空气冷却降低供气系统腐蚀的风险，从而减少系统所需的维护。使空气冷却还允许较高密度的流，从而提高系统的能效。在水雾捕集器18上游提取扫气空气防止来自燃烧过程的污染气体泄漏到第一流动路径11a中。因此，仅未受污染(诸如清洁)的空气被提供到船舶的船体的外部，这可以减少供气系统对环境的影响。供气系统100可以包括转换阀13，所述转换阀被布置在第一流动路径11a中，用于打开和/或关闭第一流动路径11a，以允许或阻止空气流(诸如扫气空气)通过第一流动路径11a。
50.压缩空气流的压力可以取决于发动机的负载。在低负载下，排气流量可能较低，这将导致由排气流驱动的涡轮增压器的涡轮以低的每分钟转数(rpm)旋转。因此，压缩机将以相同的rpm旋转并且不会提供其最大压缩性能。在低发动机负载下，扫气压力可能因此低于adu 20处的排放压力。因此，扫气空气可以被供给到一个或多个压力控制装置30，扫气空气流的压力在所述一个或多个压力控制装置中被提升，诸如增大，到大于adu 20处的排放压力的压力。然后，压力大于adu 20处的排放压力的扫气空气流被供给到adu 20，扫气空气流在所述adu处被排放到船舶的船体的外部。使用扫气空气流作为入口空气流的好处是入口空气流已经被一个或多个涡轮增压器10压缩，诸如预压缩。因此，与图1中公开的其中入口空气流是环境空气的示例性系统相比，压力控制装置30必须执行的压缩功更少。
51.当压力控制装置30上游的压缩空气流的压力超过adu 20处的排放压力时，诸如在扫气空气的压力大于排放压力的较高发动机负载下，第一增压单元32a和/或第二增压单元32b可以被配置成减小通过第一流动路径11a的流量。当增压单元是固定体积排量(诸如固定流量)单元(诸如鼓风机或压缩机)时，基于增压单元的rpm来设置通过增压单元的流量。因此，如果到增压单元的入口流量高于增压单元32a、32b的当前rpm下的固定体积排量，则流量将减小到增压单元32a、32b的固定体积排量。第一增压单元32a和/或第二增压单元32b可以例如在通过第一流动路径11a的空气流中作风车般旋转。因此，第一增压单元32a和/或第二增压单元32b可以用作第一流动路径11a中的限制器。
52.在一个或多个示例性供气系统100中，供气系统还可以包括一个或多个截流阀17，所述一个或多个截流阀用于接通或切断到两个或更多个涡轮增压器10中的至少一个的涡轮侧和/或来自两个或更多个涡轮增压器10中的至少一个的压缩机侧的气体流。图3所示的示例性供气系统包括两个涡轮增压器10，其中两个涡轮增压器10中的一个包括截流阀17。然而，供气系统可以包括多于两个的涡轮增压器10，诸如三个、四个、五个或六个涡轮增压器10，其中至少涡轮增压器10的子集设置有截流阀17。截流阀17可以被配置成完全打开或完全关闭，或者可以被配置成在打开位置与关闭位置之间逐渐被控制。子流动路径11a可以连接到一个或多个涡轮增压器10中的每一个的各自的主流动路径11。供气系统还可以包括排气旁路(egb)阀15。在涡轮增压器10有超速风险的情况下，可以打开egb阀以释放一些排气流，这将减少驱动涡轮增压器10的排气量。因此，涡轮增压器10的速度可以降低。一个或多个涡轮增压器10通常被配置成将最大可允许的扫气空气压力提供到发动机。可以基于发
动机压力比和燃烧期间的压力升高来确定最大可允许的扫气空气压力。可以选择最大扫气压力，使得所提供的扫气压力不会使发动机过载。然而，当增设或打开旁路，诸如子流动路径，使得子空气流被从主流动路径11提取，扫气空气压力会随着旁路中的流量增加而降低。其原因是循环通过发动机并提供到一个或多个涡轮增压器的空气量减少，因此能量减少。
53.在本文的一些示例性供气系统100中，驱动单元31可以被配置成在压力控制装置30上游的压缩空气流的压力超过adu 20处的排放压力时由第一增压单元32a和/或第二增压单元32b来驱动并且去除空气流中的能量。当驱动单元31是电动马达时，电动马达可以被配置成在压力控制装置30上游的压缩空气流的压力超过adu 20处的排放压力时由第一增压单元32a和/或第二增压单元32b来驱动并且充当电能产生器。产生的电能可以被供给到船舶的电气系统，或供给到储能装置。第一增压单元和第二增压单元可以包括用于限制通过第一流动路径11a的流量的流量减小装置。流量减小装置可以用作供气系统的制动器，从而引起对通过第一流动路径的流量的控制和限制。流量减小装置例如可以是在电气系统中产生电阻的电阻器和/或用于控制电动马达的变频驱动(vfd)。流量减小可以用于确保在船舶的发动机处可获得足够量的压缩空气。
54.在一个或多个示例性供气系统100中，供气系统100可以包括流量控制装置12，所述流量控制装置被布置在第一流动路径11a中，用于控制通过第一流动路径11a的流。流量控制装置12可以是允许固定流通过第一流动路径11a的固定孔口，或用于允许可变的空气流通过第一流动路径11a的可变孔口，诸如控制阀。
55.在一个或多个示例性供气系统100中，供气系统100可以包括一个或多个止回阀14，所述一个或多个止回阀在一个或多个压力控制装置30与adu 20之间布置在第一流动路径11a中，用于防止海水通过adu 20进入第一流动路径11a。
56.图4示出当船舶处于稳定状态时(诸如当船舶在水中处于水平状态时)的根据本公开的示例性供气系统100。当船舶在水中处于水平状态时，所有adu中的排放压力可以相同。因此，一个或多个压力控制装置30可以经由出口32a、32b将压力相同的固定体积流量的空气提供到多个adu 20中的每一个，如adu 20的对角线所指示。
57.图5示出当船舶横摇时(诸如当船舶围绕其纵向中心线旋转并且与水面成倾斜角度定位时)的根据本公开的示例性供气系统100。当船舶横摇时，排放压力可能随着adu 20ab、20ba；20cd、20dc发生变化。排放压力可以视adu 20ab、20ba；20cd、20dc浸入船舶周围的水中的深度随着adu 20ab、20ba；20cd、20dc发生变化。布置在船舶横摇所向的相反侧(诸如当船舶向左舷横摇时的右舷)的adu 20ab、20ba；20cd、20dc浸入水中的深度将低于相对侧(诸如在船舶的左舷)的adu。adu 20处的排放压力可以包括静态部分p和动态部分dp。因此，布置在左舷(ps)的adu 20ab；20cd的排放压力可以是p+dp(ps)。对于以与旋转轴线(诸如与船舶的纵向中心线)的距离相同而定位在船舶的右舷(sb)的相对adu 20ba；20dc，压力可以是p+dp(sb)。在这种情况下，其中adu 20ab和adu 20ba或adu 20cd和adu 20dc定位成与船舶的纵向中心线的距离相同，左舷的动态压力可能增大的量与右舷的动态压力减小量相同，使得dp(sb)＝-dp(ps)。两个adu(诸如左舷adu 20ab和右舷20ba)将共同经历相当于压力p的恒定功率要求。因此，压差可以通过一个或多个压力控制装置30的一个或多个增压单元32(诸如连接到adu 20ab；20cd的第一增压单元32a和连接到add 20ba；20dc的第二增压单元32b)所做的功来平衡，所述一个或多个增压单元由共用轴33联接。因此，作用于右舷
的add 20ba；20dc的排放压力(诸如水压)将低于作用于布置在左舷的add 20ab；20cd的水压。一个或多个压力控制装置30可以将固定体积流量的空气提供到多个add 20；20ab、20ba；20cd、20dc中的每一个，然而，通过连接到布置在船舶的左舷的add 20ab；20cd的出口32a提供的压力会将比连接到右舷add 20ba；20dc的第二出口32b所提供的压力高的压力提供到多个add 20ab、20cd中的每一个。当布置在左舷的add 20ab；20cd中的一个或多个的排放压力增大时，第一增压单元32a处提供固定体积流量所需的压力增大。这将使来自第一增压单元32a的对驱动单元31的动力需求增加。然而，由于右舷add 20ba；20dc处的排放压力将以相同的量减小，因此来自第二增压单元32b的对驱动单元31的动力需求也将减小。因此，驱动单元不会经历来自第一增压单元32a和第二增压单元32b的动力需求的任何净变化，或者至少不会经历任何大幅的净变化。因此，一个或多个压力控制装置30将被动地适应第一出口35a和第二出口35b处(诸如第一增压单元32a和第二增压单元32b处)的压力。较高压力由add 20ab；20cd中的图案的较粗线条表示。如果船舶在恒定流量下将较低压力提供到add，则连接到add 20cd；20dc的第二压力控制装置30b更靠近中心线202而安装，因为左舷add 20cd与右舷add 20dc之间的压力差将小于离开中心线202更远地安装(诸如处于离开船舶的中心线202更远的横向位置)的add 20ab、20ba的压力差，因此将经历比add 20ab、20ba小的竖直移动。因此，由作用于纵向中心线两侧的add的水位的差异引起的压力差也将更小。
58.应注意，在图2到图5中所描述的实施例中提到的特征不限于这些具体实施例。因此，与供气系统和包括在其中的部件有关并关于图2的使用环境空气的供气系统提及的任何特征也适用于关于图3到图5所描述的使用扫气空气的供气系统。因此，与供气系统和包括在其中的部件有关并关于图3到图5的使用扫气空气的供气系统提及的任何特征(诸如控制到add的空气流的压力)也适用于关于图2所描述的使用环境空气的供气系统。
59.还应注意，竖直轴线在本文中提及时涉及竖直穿过船并通过船的重心延伸的假想线，横向轴线或侧向轴线是水平穿过船并穿过重心延伸的假想线，纵向轴线是水平穿过船的长度通过船的重心延伸并平行于吃水线的假想线。类似地，竖直面在本文中提及时涉及竖直穿过船的宽度延伸的假想平面，横向平面或侧向平面是水平穿过船延伸的假想平面，并且纵向平面是竖直穿过船的长度延伸的假想平面。
60.在以下条款中阐述根据本公开的产品的实施方案(供气系统和船舶)：
61.条款1.一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统(100)，所述供气系统(100)包括：
[0062]-多个空气排放单元add(20；20ab、20ba)，所述多个adu用于将压缩空气流在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部，其中所述多个add(20；20ab、20ba)被配置成围绕所述船舶的所述船体的纵向中心线(202)对称地布置，
[0063]-用于将所述压缩空气流提供到所述add(20)的第一流动路径(11a)，
[0064]-一个或多个压力控制装置(30)，所述一个或多个压力控制装置被布置在所述第一流动路径(11a)中，用于将所述压缩空气流以大于所述add(20；20ab、20ba)处的排放压力的压力供给到所述add(20)，其中每个压力控制装置(30)包括用于接收入口空气流的入口(34)、用于将所述空气流供给到所述多个add的子集(20；20ab、20ba)的第一出口(35a)和第二出口(35b)，其中所述第一出口(35a)连接到布置在所述船舶(200)的所述船体(201)的所
述纵向中心线(202)的第一侧的第一add子集(20ab)并且所述第二出口(35b)连接到布置在所述船舶的所述船体的所述纵向中心线(202)的相对第二侧的第二add子集(20ba)，其中所述一个或多个压力控制装置(30)被配置成补偿所述第一adu子集(20ab；20cd)与所述第二adu子集(20ba；20dc)之间的排放压力差。
[0065]
条款2.根据条款1所述的供气系统(100)，其中所述第一adu子集(20ab)被布置成与所述船舶的所述纵向中心线(202)的距离和所述第二adu子集(20ba)相同。
[0066]
条款3.根据前述条款中任一项所述的供气系统(100)，其中每个压力控制装置(30)包括驱动单元(31)、用于将压缩空气供给到所述第一出口的第一增压单元(32a)和/或用于将压缩空气供给到所述第二出口的第二增压单元(32b)，其中所述第一增压单元(32a)和所述第二增压单元(32b)由同一驱动单元(31)驱动。
[0067]
条款4.根据条款3所述的供气系统(100)，其中所述第一增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)是鼓风机或压缩机。
[0068]
条款5.根据条款3或4所述的供气系统(100)，其中所述第一增压单元(32a)和所述第二增压单元(32b)是固定体积排量鼓风机或压缩机。
[0069]
条款6.根据条款3至5中任一项所述的供气系统(100)，其中所述驱动单元(31)是电动马达。
[0070]
条款7.根据条款3至6中任一项所述的供气系统(100)，其中当所述压力控制装置(30)上游的所述压缩空气流的压力超过所述adu(20)处的所述排放压力时，所述第一压力增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)被配置成减小通过所述第一流动路径(11a)的流量。
[0071]
条款8.根据条款3至7中任一项所述的供气系统(100)，其中当所述增压(30)上游的所述压缩空气流的压力超过所述adu(20)处的所述排放压力时，所述驱动单元(31)被配置成由所述第一增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)驱动并且去除所述空气流中的能量。
[0072]
条款9.根据条款3至8中任一项所述的供气系统(100)，其中所述驱动单元(31)是电动马达，并且当所述增压(30)上游的所述压缩空气流的压力超过所述adu(20)处的所述排放压力时，所述电动马达(31)被配置成由所述第一增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)驱动并且充当电能产生器。
[0073]
条款10.根据前述条款中任一项所述的供气系统(100)，其中所述入口空气流是环境空气。
[0074]
条款11.根据条款1到10中任一项所述的供气系统(100)，其中所述入口空气流是来自所述船舶的发动机的压缩扫气空气流。
[0075]
条款12.根据条款11所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括一个或多个涡轮增压器(10)，每个涡轮增压器(10)包括由来自所述发动机的排气流驱动的涡轮(10a)和用于将所述压缩扫气空气流供应到所述第一流动路径(11a)的压缩机(10b)。
[0076]
条款13.根据前述条款中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括转换阀(13)，所述转换阀被布置在所述第一流动路径(11a)中，用于打开和/或关闭所述第一流动路径(11a)。
[0077]
条款14.根据前述条款中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)
包括流量控制装置(12)，所述流量控制装置被布置在所述第一流动路径(11a)中，用于控制通过所述第一流动路径(11a)的流量。
[0078]
条款15.根据前述条款中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括一个或多个止回阀(14)，所述一个或多个止回阀在所述一个或多个压力控制装置(30)与所述多个adu(20)之间布置在所述第一流动路径(11a)中，用于防止海水通过所述多个adu(20)进入所述第一流动路径(11a)。
[0079]
条款16.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述一个或多个压力控制装置(30)是将固定体积流量的空气提供到所述多个adu(20)中的每一个的固定体积排量压力控制装置。
[0080]
条款17.一种船舶(200)，所述船舶包括船体(201)、发动机和根据前述条款中任一项所述的供气系统(100)。
[0081]
术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“第一级”、“第二级”、“第三级”等的使用并不暗示任何特定的顺序，但是包括所述术语以识别各个要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“第一级”、“第二级”、“第三级”等的使用并不表示任何顺序或重要性，而是使用术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“第一级”、“第二级”、“第三级”等来区分一个要素与另一个要素。请注意，在此处和其他地方使用词语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“第一级”、“第二级”、“第三级”等仅用于标记目的，并且不希望表示任何特定的空间或时间顺序。此外，第一要素的标记并不暗示第二要素的存在，反之亦然。
[0082]
需要注意的是，词语“包含”不一定排除所列要素或步骤之外的其他要素或步骤的存在。
[0083]
需要注意的是，在要素之前的词语“一个”或“一种”不排除多个此类要素的存在。
[0084]
虽然已经示出并描述了特征，但是应当理解，它们并不旨在限制所要求保护的公开，并且对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所要求保护的公开的范围的情况下，可以作出各种改变和修改。相应地，说明书和附图被认为是说明性意义的而非限制性意义的。所要求保护的公开旨在涵盖所有替代方案、修改和等同物。

技术特征：
1.一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统(100)，所述供气系统(100)包括：-多个空气排放单元adu(20)，所述多个adu用于将压缩空气流在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部，其中所述多个adu(20)被配置成围绕所述船舶的所述船体的纵向中心线(202)布置，-用于将所述压缩空气流提供到所述adu(20)的第一流动路径(11a)，-一个或多个压力控制装置(30)，所述一个或多个压力控制装置被布置在所述第一流动路径(11a)中，用于将所述压缩空气流以大于所述adu(20)处的排放压力的压力供给到所述adu(20)，其中每个压力控制装置(30)包括用于接收入口空气流的入口(34)、用于将所述空气流供给到所述多个adu的子集(20ab、20ba；20cd、20dc)的第一出口(35a)和第二出口(35b)，其中所述第一出口(35a)连接到布置在所述船舶(200)的所述船体(201)的所述纵向中心线(202)的第一侧的第一adu子集(20ab；20cd)并且所述第二出口(35b)连接到布置在所述船舶的所述船体的所述纵向中心线(202)的相对第二侧的第二adu子集(20ba；20dc)，其中所述一个或多个压力控制装置(30)被配置成补偿所述第一adu子集(20ab；20cd)与所述第二adu子集(20ba；20dc)之间的排放压力差。2.根据权利要求1所述的供气系统(100)，其中所述第一adu子集(20ab；20cd)被布置成与所述船舶的所述纵向中心线(202)的距离和所述第二adu子集(20ba；dc)相同。3.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中每个压力控制装置(30)包括驱动单元(31)、用于将压缩空气供给到所述第一出口的第一增压单元(32a)和/或用于将压缩空气供给所述第二出口的第二增压单元(32b)，其中所述第一增压单元(32a)和所述第二增压单元(32b)由同一驱动单元(31)驱动。4.根据权利要求3所述的供气系统(100)，其中所述第一增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)是鼓风机或压缩机。5.根据权利要求3或4所述的供气系统(100)，其中所述第一增压单元(32a)和所述第二增压单元(32b)是固定体积排量鼓风机或压缩机。6.根据权利要求3到5中任一项所述的供气系统(100)，其中所述驱动单元(31)是电动马达。7.根据权利要求3至6中任一项所述的供气系统(100)，其中当所述压力控制装置(30)上游的所述压缩空气流的压力超过所述adu(20)处的所述排放压力时，所述第一压力增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)被配置成减小通过所述第一流动路径(11a)的流量。8.根据权利要求3至7中任一项所述的供气系统(100)，其中当所述增压(30)上游的所述压缩空气流的压力超过所述adu(20)处的所述排放压力时，所述驱动单元(31)被配置成由所述第一增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)驱动并且去除所述空气流中的能量。9.根据权利要求3至8中任一项所述的供气系统(100)，其中所述驱动单元(31)是电动马达，并且当所述增压(30)上游的所述压缩空气流的压力超过所述adu(20)处的所述排放压力时，所述电动马达(31)被配置成由所述第一增压单元(32a)和/或所述第二增压单元(32b)驱动并且充当电能产生器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述入口空气流是环境空气。11.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述入口空气流是来自所述船舶的发动机的压缩扫气空气流。12.根据权利要求11所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括一个或多个涡轮增压器(10)，每个涡轮增压器(10)包括由来自所述发动机的排气流驱动的涡轮(10a)和用于将所述压缩扫气空气流供应到所述第一流动路径(11a)的压缩机(10b)。13.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括转换阀(13)，所述转换阀被布置在所述第一流动路径(11a)中，用于打开和/或关闭所述第一流动路径(11a)。14.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括流量控制装置(12)，所述流量控制装置被布置在所述第一流动路径(11a)中，用于控制通过所述第一流动路径(11a)的流量。15.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述供气系统(100)包括一个或多个止回阀(14)，所述一个或多个止回阀在所述一个或多个压力控制装置(30)与所述多个adu(20)之间布置在所述第一流动路径(11a)中，用于防止海水通过所述多个adu(20)进入所述第一流动路径(11a)。16.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述一个或多个压力控制装置(30)是将固定体积流量的空气提供到所述多个adu(20)中的每一个的固定体积排量压力控制装置。17.一种船舶(200)，所述船舶包括船体(201)、发动机和根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)。

技术总结
公开了一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统(100)。所述供气系统(100)包括多个空气排放单元ADU(20)，所述多个ADU用于将压缩空气流在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部，其中所述多个ADU(20)被配置成围绕所述船舶的所述船体的纵向中心线(202)布置。所述供气系统(100)包括用于将所述压缩空气流从发动机提供到所述ADU(20)的第一流动路径(11A)。所述供气系统(100)包括一个或多个压力控制装置(30)，所述一个或多个压力控制装置被布置在所述第一流动路径(11A)中，用于将所述压缩空气流以大于所述ADU(20)处的排放压力的压力供给到所述ADU(20)。每个压力控制装置(30)包括用于接收入口空气流的入口(34)、用于将所述空气流供给到所述多个ADU的子集(20AB、20BA；20CD、20DC)的第一出口(35A)和第二出口(35B)。所述第一出口(35A)连接到布置在所述船舶(200)的所述船体(201)的所述纵向中心线(202)的第一侧的第一ADU子集(20AB；20CD)，并且所述第二出口(35B)连接到布置在所述船舶的所述船体的所述纵向中心线(202)的相对第二侧的第二ADU子集(20BA；20DC)。所述一个或多个压力控制装置(30)被配置成补偿所述第一ADU子集(20AB；20CD)与所述第二ADU子集(20BA；20DC)之间的排放压力差。20DC)之间的排放压力差。20DC)之间的排放压力差。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：马士基有限公司
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2023/7/4