CN102490890A - 船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法 - Google Patents

Abstract

一种船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法，其属于船舶安全与防护技术的应用领域。该方法主要是在船舶甲板平台区域周围环境形成气流微循环，使船体周围作上升运动的近海面表层温度较高气体被牵引填充到甲板平台区域，有效地防止温度较低气体(通常情况下比海水温度低10℃以上)在该区域的滞留积聚，使其温度明显上升，实现该区域的升温、防冻和除冰等目的。因此，本发明提出的船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法，可有效改善船舶甲板平台区域的工作环境，对提高船舶在寒冷环境下的工作性能以及保证船员的安全等，都具有极为重要的现实意义，综合效益显著。这种技术使用起来十分方便，附加设备结构简单，便于船舶环境的应用，具有很好的应用前景。

Description

船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法

技术领域

本发明涉及一种船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法，其属于船舶安全与防护技术的应用领域。

背景技术

一直以来，船舶甲板平台区域防冻和除冰是亟待解决的技术难题。现有的甲板平台区域除冰方法主要包括两大类：一是热力融冰法，其除冰的主要原理是焦耳热原理，包括过电流密度法、电磁波法、微波法和激光法等；二是机械破冰法，是基于机械装置的除冰方法，包括电脉冲除冰法、电斥分离法、强力振动法和电磁应力线法等。

然而，现有的这两大类除冰方法都存在明显的不足，归纳起来主要有：(1)除冰效率较低，现行的除冰方法不仅浪费时间、人力和物力等大量资源，而且融化后的冰水积聚在甲板上很有可能重新结冰；(2)除冰成本偏高，热力融冰法存在能量损耗大、设备投资成本高和使用范围较小等缺陷，机械破冰法工作强度大并且难以达到及时除冰的目的；(3)除冰危险系数大，由于船舶甲板平台区域在结冰之后表面非常滑，人员在除冰过程中易发生安全危险甚至可能危及其生命。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明根据气流循环理论，提出利用专用气体牵引设备，对积聚于船舶甲板平台区域内的温度较低气体和近海面表层的温度较高气体进行牵引，使两者在船体周围形成微环流，从而使温度较低气体不再在船舶甲板平台区域积聚，能够自动回落到海面；与此同时，船体周围作上升运动的近海面表层温度较高气体被牵引填充到甲板平台区域，从而实现该区域升温防冻的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法，它采用的步骤如下：

A、在船舶甲板平台区域的上方、下方或侧方各设有一个或多个气体牵引设备，气体牵引设备的数量及位置根据船舶甲板平台区域的大小、形状及其所处环境寒冷程度的具体情况决定。

B、把气体牵引设备的取气口布置在甲板平台区域的上方或离海面一定高度的船体侧方，其高度随实际情况变动。

C、把气体牵引设备的吹气口布置在甲板平台区域上方，气体牵引设备的吹气方向、速率和流量根据船舶甲板平台区域的大小、形状及其所处环境寒冷程度的具体情况进行控制。

上述技术方案的设计思想是：由于海面上存在海气耦合现象，气流在垂直方向上也存在比较有规律的运动。在广阔的海平面上，由于重力的影响，低温气团因为密度较大逐渐下沉，当沉到海面时，与海水发生感热、潜热、动量和水汽等交换，气温上升，气流变为了向上运动。当温暖气流上升到一定高度时，气团辐射冷却，温度降低，继而向下运动。当海面上有船舶时，甲板平台区域以外的海面进行着上述的气流循环运动。但对于甲板平台区域上方的气块来说，除少数溢出外，大部分气流下沉时因有甲板平台区域阻隔，冷气流无法到达海面，而是积聚在甲板平台区域，因而无法与海水发生海气耦合作用，进行热量交换。在寒冷海区，随着冷气流冷量的积聚，甲板平台区域温度就会不断降低，当降至冰点以下时，船舶甲板就十分容易结冰，带来诸多不便和危险。由此，可以利用专用的气体牵引设备，将近海面表层温度较高气体有效牵引到船舶甲板平台区域，使甲板平台区域的温度明显上升，从而达到对甲板平台区域进行防冻和除冰的目的，即：由于甲板平台区域温度的明显上升，就可使结冰现象的发生率大大下降；而当甲板平台区域已有结冰现象时，由于温度的明显上升，则可使其融化而达到快速除冰的目的。

本发明的有益效果是：一种船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法，该方法将可改变甲板平台区域的除冰技术费时、费力又危险的相对落后现状，有效提高这些区域的防冻效果，大幅降低甲板平台区域结冰给船舶带来的安全隐患，提高船舶在寒冷环境下的甲板平台区域各类机械设备的工作性能，保证船员的安全，并且这一升温防冻方法具有消耗电能少、除冰效率高等诸多独特的优越性。这种方法使用起来十分方便，附加设备结构简单，便于船舶环境的应用，具有很好的应用前景。

附图说明

图1是一种气体牵引工作过程示意图。

图1中：1、气体牵引设备，1a、取气口，1b、吹气口，2、海面，3、甲板平台区域，4a、温度较低气体，4b、温度较高气体。

具体实施方式

为了更容易清楚地理解本发明的内容，下面根据本发明的具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1示出了一种气体牵引工作过程。船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法的工作过程是利用专用的气体牵引设备1在甲板平台区域3周围环境形成牵引式气流微循环，将甲板平台区域3上方的温度较低气体4a或海面2到甲板平台区域3间的温度较高气体4b经取气口1a送到吹气口1b，扰动甲板平台区域3积聚的温度较低气体4a，使温度较低气体4a在甲板平台区域3流动，直至离开甲板平台区域3；因为积聚于甲板平台区域3上方的温度较低气体4a比甲板平台区域3下方的近海面2表层温度较高气体4b密度较大，所以温度较低气体4a吹离开甲板平台区域3后即会继续下沉，直至回落到海面2，进而再被海水加温；与此同时，船体周围作上升运动的近海面2表层温度较高气体4b被牵引填充到甲板平台区域3，使甲板平台区域3的温度上升，从而达到对甲板平台区域3进行升温防冻和除冰的目的。

船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻的具体实施方法是：根据船舶航行海区的寒冷程度、甲板平台区域3的大小和形状、船体周围环境气体的温度和海水温度等因素，在甲板平台区域3上方、下方或侧方各设有一个或多个气体牵引设备1；将气体牵引设备1的取气口1a布置在甲板平台区域3下方或离海面2一定高度的船体侧方，所述的取气口1a高度可以随实际情况变动；将气体牵引设备1的吹气口1b布置在甲板平台区域3上方，其吹气方向、速率和流量可控；启动气体牵引设备1，对甲板平台区域3进行升温、防冻和除冰。

为了验证本发明的科学性及应用效果，特在实验室里进行了模拟实验：当气体牵引设备在不同取气口、不同吹气口、不同吹气方向和不同吹气速率等条件下工作时，观测甲板平台区域表层气体温度的变化。通过多次模拟实验，结果表明：气体牵引设备工作3～5分钟后，甲板平台区域表层的气体温度能上升1～3℃，从而验证了气流牵引式微循环升温防冻技术应用于船舶甲板平台区域防冻和除冰的可行性和有效性。

Claims (1)

1.一种船舶甲板平台区域利用海水潜能升温防冻方法；其特征是：它采用的步骤如下：

A、在船舶甲板平台区域(3)的上方、下方或侧方各设有一个或多个气体牵引设备(1)，气体牵引设备(1)的数量及位置根据船舶甲板平台区域(3)的大小、形状及其所处环境寒冷程度的具体情况决定；

B、把气体牵引设备(1)的取气口(1a)布置在甲板平台区域(3)的上方或离海面(2)一定高度的船体侧方，其高度随实际情况变动；

C、把气体牵引设备(1)的吹气口(1b)布置在甲板平台区域(3)的上方，气体牵引设备(1)的吹气方向、速率和流量根据船舶甲板平台区域(3)的大小、形状及其所处环境寒冷程度的具体情况进行控制。

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