1.本发明涉及船舶建造中的浮体结构领域，具体涉及一种气体燃料罐嵌入浮体结构的主甲板内，形成带有下沉式燃料罐的浮体结构。
背景技术：
2.随着人们对环境生态问题愈加重视，各个国家、地区、组织及其规范逐步开始针对重燃油设置更严苛的要求，而气体燃料，例如lng、lpg等清洁能源产生的二氧化碳含量低，硫化物含量几乎为零，因此散货船、油船、集装箱船等各种运输船舶和海工结构物都逐步开始采用气体燃料作为推进燃料；然而近年油价巨幅下跌，重燃油又显现出了明显的经济优势，故使用能够采用所述的两种燃料推进，并能够自由切换燃料系统的船舶。
3.现有技术中往往将燃料罐全部置于主甲板上，由于燃料罐较大，会造成很大的风阻同时，燃料罐内的燃料为液化状态，随着燃料的消耗会产生自由液面，降低了整个船舶的稳心高，不利于船舶的稳性，船舶操作的安全性、快速性和经济性。另外，置于甲板上的燃料罐高度较高，增加维修人员作业安全系数，造成维修困难，也影响了船舶的美观性；较高的燃料罐对驾驶员的视线造成遮挡，无论是对船舶的安全性还是船员的心理都产生不利影响。
4.若将燃料罐完全置入船体内部，则会大大占用货舱的舱容，使得船舶单程可载的货量降低，船舶经济性大打折扣。本发明所述的下沉式燃料罐布置，结合以上两方面，通过将燃料罐部分下沉至甲板下，不仅降低了燃料罐的高度，还可以保证船舶的结构强度，保证了船舶的稳性、安全性和美观性，同时又不会过多的占用货舱舱容，保证了船舶的经济性。另外，海上与陆地不同，常伴有较大风浪，而本发明的下沉式设计可以有效降低风阻，减少冲到甲板上的海浪对储气罐的冲击，从而提高船舶的安全性和美观性。
5.近年智能船舶发展一日千里，无人驾驶不再是遥不可及的未来，而无人驾驶船舶与现有船舶外观上最大的不同就是没有上层建筑，取消上层建筑的好处很多，不仅可以节约钢材，还可以大大降低风阻，降低船舶重心高度等，而此时将燃料罐置于甲板上则更显突兀。本专利所述的布置方式则可以很好的平衡经济性、安全性、快速性和美观性等诸多问题，是未来智能船舶发展的重要方向。
技术实现要素：
6.为解决上述问题，本发明提供一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，旨在达到减少甲板以上气体燃料罐高度，保证船舶的稳性、安全性、经济性的目的，其所采用的技术方案是：
7.一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，有储存气体燃料的燃料罐，在所述浮体结构带有的主甲板表面开有一个或一个以上的凹槽，所述凹槽内固定有一个或一个以上的燃料罐，所述燃料罐下半部分坐落在凹槽内，通过所述凹槽内的支撑件支撑固定，所述燃料罐上半部分高于所述主甲板；所述凹槽底部与所述主甲板之间存在间距，在所述凹槽底部
与所述主甲板之间纵向等间距设置有隔板，所述凹槽与所述主甲板之间设置的隔板形成隔离层。浮体结构可以是任意型号的船舶或海工结构物。燃料罐中的气体燃料并非气体状态，而是指常温下为气体的燃料，例如lng、lpg、dme、cng等，燃料罐中的气体燃料为液体状态存在于燃料罐内。
8.所述支撑件底部穿过所述隔离层与所述主甲板焊接固定，所述支撑件顶部与所述燃料罐之间设置有隔热件，所述隔热件与所述燃料罐相接触。
9.在所述凹槽上方，设置有围挡，所述围挡是一个异形罩，罩设在所述燃料罐、所述凹槽上方，所述异形罩底部开口与所述凹槽开口大小相同，所述异形罩底部边缘与所述凹槽顶部边缘焊接连接，或者所述围挡是带有弧度的异形板，在所述凹槽上方、沿所述燃料罐周向设置有一圈围挡，所述异形板一边与所述凹槽顶部边缘焊接，另一边与所述燃料罐罐体表面焊接。
10.上述一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，更进一步地，所述凹槽内部设置有排水管道，所述凹槽内的水可经由所述排水管道排出。
11.上述一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，更进一步地，所述浮体结构带有气化系统，所述浮体结构尾部带有独立的推进系统。浮体结构的推进系统可包含双重燃料引擎，浮体的推进系统可自由选择浮体结构中燃料舱中至少一种燃料用于推进，即该推进系统可单独使用燃料罐中的气体燃料单独航行，也可使用其他燃料单独航行。燃料罐中的气体燃料为液态状态，气化系统将液态燃料气化，并提供给推进系统的整套设备系统，例如再冷凝器、泵、冷却器、蒸发器和蒸发气体压缩器等。
12.上述一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，更进一步地，所述支撑件为钢制构件，所述隔热件为特殊木材。
13.上述一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，更进一步地，所述凹槽周围设置有肘板或骨材。
14.上述一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，更进一步地，所述推进系统采用高压气体喷射引擎或者低压气体喷射引擎。当燃料罐置于货舱区后端，尽量靠近推进系统，这样做可以最大程度上简化燃料输送系统，此时，推进系统采用高压气体喷射引擎。当燃料罐位于货舱区位于货舱区前端，远离推进系统，则采用低压气体喷射引擎，优选地，燃料罐置于货舱区后端。
15.上述一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，更进一步地，所述凹槽高度大于或等于所述燃料罐高度的1/3。
16.本发明采用的这种浮体结构，燃料罐的下半部分下埋于主甲板下方，降低了燃料罐重心和受风面积，增加了所述浮体的稳性力臂，有利于浮体的稳性和操纵性，降低了受风面积还有利于大大降低支撑系统的需用结构强度，以及减少为了抵抗风力额外增加的结构加强，降低浮体自重，从而降低建造成本和航行成本，提升经济性，对于未来没有上层建筑的无人智能船舶来说，下沉式设计将大大降低船体的受风面积，增加船型美感，提升安全性。
附图说明
17.图1是采用下沉式燃料罐的浮体结构的侧视结构示意图；
18.图2是两个下沉式燃料罐对称设置在浮体结构两侧的剖面结构示意图；
19.图3是图2的俯视示意图；
20.图4是两个下沉式燃料罐设置在同一凹槽内的结构示意图；
21.图5是燃料罐采用异形罩式围挡的结构示意图；
22.图6是燃料罐采用异形板式围挡的结构示意图；
23.图7是一个凹槽内设置有两个燃料罐的浮体结构的俯视示意图；
24.图8是浮体结构带有三个下沉式燃料罐的俯视结构示意图；
25.其中：1
‑
凹槽、2
‑
燃料罐、3
‑
主甲板、4
‑
支撑件、5
‑
隔板、6
‑
动力设备舱室、7
‑
围挡。
具体实施方式
26.结合附图对本发明做进一步说明。
27.实施例1
28.一种带有下沉式气体燃料罐的浮体结构，浮体结构带有动力设备舱室6、气化系统、用于储存液态燃料的燃料罐2，燃料罐带有隔热系统。浮体结构的尾部设置有独立的推进系统，推进系统采用高压气体喷射引擎，气化系统将燃料罐内的液态燃料气化，提供给推进系统。
29.如图1、2、3所示，在浮体结构两侧的主甲板3上各开有一个凹槽1，凹槽高度等于1/3至2/3燃料罐高度范围内，一个燃料罐通过支撑件4固定在凹槽内，燃料罐下半部分坐落在凹槽内，上半部分高于主甲板。凹槽内设置有排水系统，排水系统带有的排水管道延伸至凹槽外部。凹槽底部与主甲板之间存在间距，在凹槽底部与主甲板之间，纵向等间距设置有隔板5，凹槽与主甲板之间形成隔离层。隔离层将凹槽与主甲板隔离开，进一步保障燃料罐在航行过程中的安全性。
30.支撑件为钢制支撑件，支撑件为两个，分别固定在燃料罐两端，支撑件底部穿过隔离层，与主甲板焊接连接，支撑件为燃料罐提供重力支撑，在支撑件与燃料罐之间还设置有特殊木材(特殊木材未在图示中显示)，起到隔热的作用。燃料罐的下半部分下埋于主甲板下方，降低了燃料罐重心和受风面积，增加了所述浮体的稳性力臂，有利于浮体的稳性和操纵性；降低了受封面积还有利于大大降低支撑系统的需用结构强度，以及减少为了抵抗风力额外增加的结构加强，降低浮体自重，从而降低建造成本和航行成本，提升经济性；对于未来没有上层建筑的无人智能船舶来说，下沉式设计将大大降低船体的受风面积，增加船型美感，提升安全性。
31.在凹槽及燃料罐的上方还可以设置有围挡7，如图5所示，采用异形罩式围挡7，异形罩扣在凹槽和燃料罐上方，异形罩底部开口与凹槽开口大小相同，异形罩与凹槽焊接连接。全包围的异形罩式围挡，将燃料罐与外界隔离，有利于燃料罐和船体的安全性的同时，降低燃料污染海洋环境的可能性。防止雨水或海水落入凹槽结构中，有利于设备维护，也可防止船员坠落，异形罩的顶壁可做成倒角形式，有利于节约材料和提高快速性。
32.如图6所示，围挡也可以是带有弧度的异形板，沿燃料罐周向设有一圈异形板，异形板底部边缘与凹槽顶部边缘焊接连接，异形板顶部边缘与燃料罐焊接连接。
33.实施例2
34.如图4、7所示，在浮体结构的货舱区域上方，开有一个凹槽，凹槽内固定有两个燃
料罐，燃料罐通过支撑件固定在凹槽内，两个燃料罐之间存在间距。凹槽的结构、燃料罐与凹槽的连接结构与实施例1相同。浮体结构还可以带有三个下沉式燃料罐，如图8所示。