CN101700806A

CN101700806A - 船用油水复合舱

Info

Publication number: CN101700806A
Application number: CN200910272468A
Authority: CN
Inventors: 董文才; 欧勇鹏; 毕毅; 姚朝帮; 许勇
Original assignee: Naval University of Engineering PLA
Current assignee: Naval University of Engineering PLA
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2010-05-05

Abstract

本发明涉及一种船用油水复合舱，包括液舱、输液管道，所述液舱中间设置有分隔单元，该分隔单元与液舱舱壁水密配合，将液舱一分为二；所述分隔单元两侧的液舱中分别设有与其相通的输液管道；所述分隔单元随着两侧液体体积的变化向两侧移动或发生伸缩。本发明所述的船用油水复合舱能实现船上任意功能液舱的复合使用，集经济效益与环保效益于一身，结构简单，布置紧凑，便于生产加工，日常维护方便，可广泛应用于各类船舶及设置有液舱的海洋结构物上。

Description

船用油水复合舱

技术领域

本发明涉及船舶领域，尤其涉及一种船用油水复合舱。

背景技术

船舶航行过程中，需要消耗大量的燃油、滑油、污水及淡水等，航线及航区的不同，则会导致航态的变化，为了调整船舶的航行状态，需要大量的压载水。因此，为了满足船上用水及用油问题，一般均设置有大量的液舱。潜艇为了实现上浮与下沉，也需设置有大容积的压载水舱；在一些特种船舶上，为了满足特殊任务的需要，其航态改变频繁且迅速，除了通过水翼来提供升降力及力矩之外，还需要采用压载水的变化来调整航态。

常规的水面船舶为了满足不同的用水用油需求，往往设置有专门的液舱，如压载水舱、燃油舱、滑油舱、净水舱及污水舱等。为了避免相邻舱室之间的污染，在液舱设置时，基本上是专舱专用。燃油舱不能用作压载水舱，净水舱与污水舱之间必须水密或相互远离。这就导致了舱容的利用率较低。当满载航行时，压载水舱空着，不能注入燃油，而由于排水量及舱室布置的限制，油舱的容积有限，这直接限制了船舶的续航力；当返航时，燃油舱室空有大量的容积，亦不能注水压载，而压载水舱除了用于压载外，别无他用，使得货船载货量降低。

目前，采用油水混合及分离技术可达到油水共舱的效果，其原理是利用油水比重的不同来实现二者的分离。燃油进入主机之前，先通过油水分离器进行过滤分离，将燃油中混杂的水份分离出去。虽然此项技术已经获得了较为广泛的应用，但其对油水分离器的依赖较大，且不能达到油水的绝对分离，虽然能满足柴油机对燃油纯度的要求，但无法满足燃气轮机对燃油品质的要求。而且，当注入燃油舱的压载水排出舱外时，难免带出大量油污，造成对环境的污染；同时，使用油水分离器，又增大了成本和技术难度。

多航态潜浮航行器是一种新型特种船舶，其突出特点是能够实现水下潜浮航行、水面排水航行及水面高速滑行三种航态的任意变换。其航态的变换主要途径之一是依赖压载水的迅速排出与吸入。如何实现压载水的迅速排出，从而实现快速上浮、高速滑行是其关键技术之一。而且快艇的排水量相对较少，如何提高燃油装载量、提升续航力亦是研究的重点。

随着我国经济的发展及海洋油气资源的开发利用，超大型油轮(VLCC)、液化天然气船(LNG)、液化石油气船(LPG)和液态化学品船(LCG)等各种专门装载液态货物的大型船舶逐渐增多。对于这类船舶而言，都具有大舱容的液体舱室。当它们在海上航行时，海面上的风、浪、流会使船舶不可避免地发生摇荡运动，由于舱室内自由液面的存在，引起液舱内液体的晃荡运动，这除了可能导致船舶摇荡运动加剧、影响适航性能之外，还会引起液舱内部的抨击现象。因此消除自由液面是减小或避免液舱晃荡最直接的方法，对减小液舱晃荡意义十分重大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能提高舱容利用率、可有效解决潜艇及特种船舶中压载水迅速排出及吸入、并有效抑制自由液面晃荡的船用油水复合舱。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种船用油水复合舱，包括液舱、输液管道，所述液舱中间设置有分隔单元，该分隔单元与液舱舱壁水密配合，将液舱一分为二；所述分隔单元两侧的液舱中分别设有与其相通的输液管道；所述分隔单元随着两侧液体体积的变化向两侧移动或发生伸缩。

在上述方案中，所述分隔单元可以为刚性隔板，在这种情况下，液舱为等截面腔体，所述刚性隔板两端与舱壁上设置的滑轨配合，可沿着滑轨移动。

在上述方案中，所述分隔单元还可以为刚性隔板和弹性囊袋构成的组合体，在这种情况下，液舱为等截面腔体，所述刚性隔板两端与舱壁上设置的滑轨配合，可沿着滑轨移动；所述弹性囊袋位于液舱中与隔板对应的截面处，该弹性囊袋四周与舱壁水密固定。

在上述两种方案中，所述液舱内可以设有推拉系统，该推拉系统通过液压顶杆或拉索实现隔板在液舱中沿轨道移动。

在上述方案中，所述分隔单元也可以为弹性囊袋。

在上述方案中，所述分隔单元可以沿液舱垂直方向将液舱分隔成两个舱室，还可以沿液舱水平方向将液舱分隔成两个舱室。

在上述方案中，所述液舱还可以设有增压系统，该增压系统通过管路与液舱相连，实现向液舱中喷射高压空气或对舱室中的空气进行抽吸。

本发明所述的船用油水复合舱能实现船上任意功能液舱的复合使用，集经济效益与环保效益于一身，结构简单，布置紧凑，便于生产加工，日常维护方便，可广泛应用于各类船舶及设置有液舱的海洋结构物上。其优点主要表现如下：

(1)提高液舱容积的使用效率。

(2)增大载油量，提高续航力。

(3)减少压载水舱，提高载货量。

(4)实现油水完全分离，减少污染，环保效益高。

(5)可实现压载的快速变换。

(6)有效地抑制自由液面的晃荡。

以下结合附图所述实施例详细描述本发明，以便本领域技术人员理解。

附图说明

图1是实施例1结构示意图；

图2是实施例2结构示意图；

图3是实施例3结构示意图；

图4是实施例4结构示意图；

图5是实施例5结构示意图；

图6是实施例6结构示意图；

具体实施方式

实施例1：参见图1，本实施例所述船用油水复合舱包括液舱1、输液管道2、刚性隔板3、滑轨、增压系统和推拉系统。其中，液舱1为等截面腔体，沿垂直方向截面不变，垂直舱壁上设置有滑轨。所述刚性隔板3水平设置于液舱1中，与液舱1舱壁水密配合，沿液舱垂直方向将液舱一分为二，上侧为燃油舱，下侧为压载水舱或污水舱。该刚性隔板3两端与舱壁上设置的滑轨配合，可沿着滑轨移动。所述输液管道2分别与刚性隔板3两侧的舱室相通。所述增压系统可实现对燃油舱内空气的吹吸，辅助刚性隔板3在液舱1内的移动。所述推拉系统为液压顶杆与拉索的联合装置；通过液压顶杆及拉索的推拉，可实现刚性隔板3在舱室内的移动。

当船舶满载出港时，向刚性隔板3上侧注入燃油，刚性隔板3在燃油重力及推拉系统的作用下缓慢下移动，刚性隔板3另一侧的压载水被排出船外，直至整个舱室注满燃油。此时该舱室为燃油舱，又起到压载的作用。

随着船舶的航行，燃油逐渐被消耗，推拉系统将刚性隔板3缓慢上移，增压系统将刚性隔板3上侧的气体吸出舱外，燃油舱缩小，刚性隔板3下侧注入海水。此时舱室内为海水与燃油混载，但两者并不混合。该舱室依然起到压载的效果。

当船舶航行到港时，燃油基本消耗完毕，液舱1内被海水注满。此时该液舱1为纯粹的压载水舱。该复合舱，可以保证在整个船舶航行过程中液舱时刻满载，提高燃油装载量，维持航行姿态不变，而且油水隔绝，具有良好的环保效果。

实施例2：参见图2，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述液舱1沿水平方向截面不变，水平舱壁上设置有滑轨。所述刚性隔板3垂直设置于液舱1中，与液舱1舱壁水密配合，沿液舱水平方向将液舱一分为二，一侧为燃油舱，另一侧侧为压载水舱或污水舱。

实施例3：参见图3，本实施例所述船用油水复合舱包括液舱1、输液管道2、刚性隔板3、弹性囊袋4、滑轨、增压系统和推拉系统。其中，液舱1为等截面腔体，沿垂直方向截面不变，垂直舱壁上设置有滑轨。所述刚性隔板3水平设置于液舱1中，沿液舱垂直方向将液舱一分为二，上侧为燃油舱，下侧为压载水舱或污水舱。该刚性隔板3两端与舱壁上设置的滑轨配合，可沿着滑轨移动。所述输液管道2分别与刚性隔板3两侧的舱室相通。所述弹性囊袋4具有高弹性、耐腐蚀及抗疲劳性，安装在刚性隔板3上侧的燃油箱内，其开口指向燃油入口，并与舱壁水密固定。所述增压系统可实现对弹性囊袋4内空气的吹吸，辅助弹性囊袋4的膨胀与收缩。所述推拉系统为液压顶杆与拉索的联合装置；通过液压顶杆及拉索的推拉，可实现刚性隔板3在舱室内的移动。

当船舶满载出港时，向弹性囊袋4内注入燃油，刚性隔板3在燃油重力及推拉系统的作用下缓慢下移动，刚性隔板3另一侧的压载水被排出船外，直至整个舱室注满燃油。此时该舱室为燃油舱，又起到压载的作用。

随着船舶的航行，燃油逐渐被消耗，推拉系统将刚性隔板3缓慢上移，增压系统将弹性囊袋4内的气体吸出舱外，燃油舱缩小，刚性隔板3下侧注入海水。此时舱室内为海水与燃油混载，但两者并不混合。该舱室依然起到压载的效果。

实施例4：参见图4，本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于，液舱1沿水平方向截面不变，水平舱壁上设置有滑轨。所述刚性隔板3垂直设置于液舱1，沿液舱水平方向将液舱一分为二，一侧为燃油舱，另一侧为压载水舱或污水舱。

实施例5：参见图5，本实施例所述船用油水复合舱包括液舱1、输液管道2、弹性囊袋4。所述弹性囊袋4具有高弹性、高强度、耐疲劳性与耐腐蚀性。弹性囊袋4在液舱1内水平布置，四周通过水密结构固定于垂直舱壁中部附近，弹性囊袋4上侧为燃油舱，下侧面为压载水舱或污水舱。所述水密固定结构易于拆装，方便弹性囊袋4的装卸及清理。

当船舶满载离港时，向弹性囊袋4上方注入燃油，下方压载水排出舱外，在燃油重量的作用下，弹性囊袋4向下扩张形成囊袋状，直至整个舱室注满燃油为止。

船舶到港时，燃油消耗殆尽，此时向弹性囊袋4下方注入海水，在增压系统的抽吸及弹性囊袋4下方海水的挤压下，弹性囊袋4向上方扩张形成向上的囊袋结构。此时液舱1内注满海水，起到压载作用。

应用该方案可将不同形状的压载水舱改进为燃油-压载两用液舱，提高了燃油装载量，增加续航力，同时可增大载货量。

实施例6：参见图6，本实施例与实施例5基本相同，不同之处在于，所述弹性囊袋4在液舱1内垂直布置，四周通过水密结构固定于水平舱壁中部附近，弹性囊袋4一侧为燃油舱，另一侧为压载水舱或污水舱。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.船用油水复合舱，包括液舱、输液管道，其特征在于，所述液舱中间设置有分隔单元，该分隔单元与液舱舱壁水密配合，将液舱一分为二；所述分隔单元两侧的液舱中分别设有与其相通的输液管道；所述分隔单元随着两侧液体体积的变化向两侧移动或发生伸缩。

2.根据权利要求1所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述分隔单元是刚性隔板，所述液舱为等截面腔体，所述刚性隔板两端与舱壁上设置的滑轨配合，可沿着滑轨移动。

3.根据权利要求2所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述液舱中还设有推拉系统，所述推拉系统通过液压顶杆或拉索实现隔板在液舱中沿轨道移动。

4.根据权利要求1所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述液舱为等截面腔体，所述分隔单元为刚性隔板和弹性囊袋构成的组合体，所述刚性隔板两端与舱壁上设置的滑轨配合，可沿着滑轨移动；所述弹性囊袋位于液舱中与隔板对应的截面处，该弹性囊袋四周与舱壁水密固定。

5.根据权利要求4所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述液舱还设有推拉系统，所述推拉系统通过液压顶杆或拉索实现隔板在液舱中沿轨道移动。

6.根据权利要求1所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述分隔单元是弹性囊袋。

7.根据权利要求1所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述分隔单元沿液舱垂直方向将液舱分隔成两个舱室。

8.根据权利要求1所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述分隔单元沿液舱水平方向将液舱分隔成两个舱室。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的船用油水复合舱，其特征在于，所述液舱还设有增压系统，该增压系统通过管路与液舱相连，实现向液舱中喷射高压空气或对舱室中的空气进行抽吸。