CN105711755A - 液舱与用于液舱的晃荡制荡装置 - Google Patents

液舱与用于液舱的晃荡制荡装置 Download PDF

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马宁
范佘明
聂军
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Abstract

本发明提供了一种用于液舱的晃荡制荡装置以及载有该晃荡制荡装置的液舱，包括浮板和滑轨；滑轨竖直设于液舱内宽度方向的两侧，两组滑轨构成的平面与液舱的纵向轴相垂直，浮板竖直设置，且浮板嵌入滑轨，能够沿着滑轨上下滑动；浮板沿厚度方向设有若干供液体通过的通孔。通过本发明的设计，使得本发明不仅解决了现有的晃荡制荡装置的体积大，易损坏的问题，而且安装简单，适用于大部分的液舱。

Description

液舱与用于液舱的晃荡制荡装置
技术领域
本发明涉及液体运输技术领域，特别涉及了一种液舱及其内部的晃荡制荡装置。
背景技术
晃荡就是在外界激励下，载液舱体内自由液面的波动现象。它具有强烈的非线性和随机性。当外界激励频率接近自由液面的固有频率时，液舱内液体产生共振，尤其是当接近自由液面的一阶固有频率时晃荡最为剧烈，同时对舱壁作用巨大的冲击压力，会对舱壁结构的安全性产生非常大的影响。为了防止部分装载下液舱内液体产生剧烈晃荡，各大船级社均对LNG薄膜型液舱的载液率提出了要求：在满载航行下，载液率大于等于70％；在压载航行下，载液率小于等于10％。英国劳氏船级社认为30％载液率下，液体晃荡最剧烈。而FLNG是液化天然气外海开采输运的中转站，其功能要求液舱无载液率限制。在部分载液率下，液舱内液体运动很剧烈甚至会影响到液舱结构的安全性和船体的稳定性。通过在液舱腔体增加制荡设施可以起到降低冲击压力，保护舱壁结构的作用。
目前液舱晃荡的制荡装置主要有固定式和浮动式两种形式。固定式制荡装置需要固定在舱壁上，因此需要调整原有的舱壁结构；灵活性差，无法根据载液率的变化而变化。浮动式制荡装置可以根据载液率的变化而变化，但很难适应不同形状的液舱，且结构复杂，体积较大，往往降低了液舱的载货量。
专利号：WO2012/144641Al。专利名称：Sloshingpreventingdeviceandsloshingpreventingmethod。发明人荒井诚(横滨国立大学)提出在液货船或者浮式海洋设备的薄膜型液舱中安装多块浮板来抑制液舱晃荡，通过柱状滑轨来引导并限制浮板仅能沿垂向平动。位于自由水面附近将液舱分为多个子舱，通过将自由液面固有频率向高频转移来抑制共振的发生。该装置的柱状滑轨是它的缺点之一，太细柔性太大容易引起轨道变形阻碍了制荡装置发挥作用，太粗又占有大量空间，对原有液舱结构产生影响，而且剧烈的浮板运动可能导致它的端部遭到破坏；另一个缺点是浮板体积较大，大大降低了液舱的载货量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小，且不易损坏的用于液舱的晃荡制荡装置。
为实现以上目的，本发明提供了一种用于液舱的晃荡制荡装置，包括浮板和滑轨；
滑轨竖直设于液舱内宽度方向的两侧，两组滑轨构成的平面与液舱的纵向轴相垂直，浮板竖直设置，且浮板嵌入滑轨，能够沿着滑轨上下滑动；浮板沿厚度方向设有若干通孔。
作为优选的，滑轨的底端固定设于液舱内壁的底部。
作为优选的，滑轨为三折滑轨；
三折滑轨的最内层轨道固定于浮板靠近轨道的两侧。
作为优选的，三折滑轨全部展开后，总长度等于或略小于液舱的高度。
作为优选的，通孔均匀地排布。
作为优选的，每一行或每一列通孔之间交错排布。
作为优选的，浮板靠近滑轨的两侧的高度略大于中间部。
本发明还提供了一种液舱，包括舱体，在舱体内部设有上述任意一项的用于液舱的晃荡制荡装置。
作为优选的，液舱腔体为立方体腔体。
作为优选的，立方体腔体内的横向内壁上设有用于设置滑轨的凹槽。
本发明相比现有的晃荡制荡装置，具有以下优点：
1、整个晃荡制荡装置的体积小，确保了液舱的容积不会被晃荡制荡装置过多地占用。
2、浮板嵌入于滑轨的凹槽中，且滑轨与液舱内壁固定连接，使得整个晃荡制荡装置将受到的冲击力分散地作用在内壁上，轨道变形小且很难被破坏，提升装置整体的质量。
附图说明
图1为本发明中第一种实施方式的截面示意图。
图2为本发明中第一种实施方式的侧面示意图。
图3为本发明中第二种实施方式的截面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。
为了便于描述，将该制荡装置应用于矩形液舱，来描述根据本发明的技术方案。然而，应当注意的是，根据本发明的技术方案的浮式开孔制荡装置不仅适用于矩形液舱，还适用于其他形状的液舱，例如棱形液舱等。
为解决上述技术问题，本发明的第一实施方式提供了用于液舱的晃荡制荡装置，如图1和图2所示，包括浮板2和滑轨3；
滑轨3竖直设于液舱1内宽度方向的两侧，两组滑轨3构成的平面与液舱1的纵向轴相垂直，浮板2竖直设置，且浮板2嵌入滑轨3，能够沿着滑轨3上下滑动；浮板2沿厚度方向设有若干通孔。
液舱在外界激励下会产生横摇运动。当液舱1内载有液化天然气或其他液体时，在外界激励频率接近自由液面的一阶固有频率时，产生共振，此时晃荡激烈，对舱壁和舱顶产生的冲击载荷也很大，在安装浮式开孔制荡装置后，开孔浮板随着自由液面的波动而上下运动，在其自身重力作用下，对晃荡产生较大的抑制作用。当液舱1内的液化天然气发生振荡时，液化天然气会拍打在浮板2上，对浮板2产生一个作用力。同时，部分液化天然气会穿过浮板2上的通孔，减小了浮板2受到的力。而通过开孔浮板2的整流作用，流态变得更加均匀，又在一定程度上降低了晃荡的冲击载荷，特别是对液舱顶板的冲击压力，同时也大大地降低了晃荡的波面沿纵向舱壁的爬高，提升了船体运行的平稳度。
在本实施方式中，滑轨3的底端固定设于液舱1内壁的底部，使得滑轨3与液舱1内表面的接触面积增加，且将滑轨3固定于液舱1内壁的底部，可以增加滑轨对力的承受能力，提升整体质量。
在本实施方式中，滑轨3采用的是三折滑轨，通过三折滑轨使开孔浮板2仅在垂向发生平移运动，三折滑轨的最外侧轨道固定于横向舱壁上，而三折滑轨的最内侧轨道固定于开孔浮板2的侧面。较佳的，三折滑轨全部展开后，总长度等于或略小于液舱的高度，这样可以使得在液位过高时，浮板2不会撞上液舱的顶部，有效地防止因浮板对液舱1的撞击而出现振荡的情况。
在本实施方式中，通孔应当尽可能均匀地排布。较佳的，每一行或每一列通孔之间可以平行排布，也可以交错排布。通过此种排布方式，能够均衡液化天然气对浮板2的作用力，避免因浮板2的受力不均而导致整个液舱1的受力不均。
在本实施方式中，立方体腔体内的横向内壁上设有用于设置滑轨1的凹槽。通过将滑轨1设计在内壁凹槽内，增大了晃荡制荡装置与液舱内表面的接触面积，使得浮板2在受到冲击力时，作用于液舱上的力度也有所减小。
本发明第二种实施方式涉及一种用于液舱的晃荡制荡装置，第二种实施方式是第一种实施方式的改进，其不同之处在于，浮板2靠近滑轨3的两侧的高度略大于中间部。
如图3所示。通过将浮板两侧的高度加高，具有以下两种技术效果，一是能够有效地避免浮板2撞上液舱内顶部，二是能够增加浮板2与滑轨3的接触面积，进而减小液化天然气对液舱内表面产生的间接力度。
上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，本领域的普通技术人员可以理解，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，包括浮板和滑轨；
所述滑轨竖直设于液舱内宽度方向的两侧，两组所述滑轨构成的平面与所述液舱的纵向轴相垂直，所述浮板竖直设置，且所述浮板嵌入所述滑轨，能够沿着所述滑轨上下滑动；所述浮板沿厚度方向设有若干通孔。
2.根据权利要求1所述的用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，所述滑轨的底端固定设于所述液舱内壁的底部。
3.根据权利要求1所述的用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，所述滑轨为三折滑轨；
所述三折滑轨的最内层轨道固定于所述浮板靠近所述轨道的两侧。
4.根据权利要求3所述的用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，所述三折滑轨全部展开后，总长度等于或略小于所述液舱的高度。
5.根据权利要求1所述的用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，所述通孔均匀地排布。
6.根据权利要求5所述的用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，每一行或每一列所述通孔之间交错排布。
7.根据权利要求1所述的用于液舱的晃荡制荡装置，其特征在于，所述浮板靠近所述滑轨的两侧的高度略大于中间部。
8.一种液舱，包括舱体，其特征在于，在所述舱体内部设有权利要求1至7中任意一项所述的用于液舱的晃荡制荡装置。
9.根据权利要求8所述的液舱，其特征在于，所述液舱腔体为立方体腔体。
10.根据权利要求9所述的液舱，其特征在于，所述立方体腔体内的横向内壁上设有用于设置所述滑轨的凹槽。
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