CN108068993A - 多瓣式液货舱 - Google Patents

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Abstract

一种多瓣式液舱，用于容纳诸如液化气的加压液体，用于安装到船壳中，其中，所述液舱至少包括具有中心线的第一纵向延伸多瓣式液舱部和具有中心线的第二纵向延伸多瓣式液舱部，所述第一纵向延伸多瓣式液舱部和所述第二纵向延伸多瓣式液舱部位于彼此背后，从而产生具有对准的中心线的前多瓣式液舱部和后多瓣式液舱部，其中，所述第一部可朝向所述第一部的端部逐渐变细。

Description

多瓣式液货舱
技术领域
本发明涉及用于容纳诸如液化气的加压流体的多瓣式液货舱(multi-lobe cargotank)。
背景技术
多瓣式液舱(multi-lobe tank)为大家所熟知，且特别是常用于液化气的存储和/或运输。这种液舱安装在船或其他舰艇上以运输液化气。此外，这些液舱可安装在岸上以在某些位置存储液化气。通常，多瓣式液舱以卧式位置或水平位置设置在船上，然而，岸上的多瓣式液舱通常处于立式或竖直位置。
这些多瓣式液舱的缺点，特别是在安装到船舶上时，在于液舱的重心变得较高，因此船舶的重心变得较高，而这对船舶的稳定性产生负面的影响。这可能限制船舶的性能，例如在运输速度方面或者在最大荷重方面限制船舶的性能。已知相对于船的壳体降低多瓣式液舱的方案，但是这会对船的壳体的形状有负面影响，这也可能例如对稳定性和/或运输速度具有负面影响。
因此，需要通过至少部分解决上述缺点中的至少之一的方式用船舶运输液化气。
发明内容
为此，本发明提供了一种多瓣式液舱，用于容纳诸如液化气的加压液体，用于安装到船壳中，其中，液舱至少包括具有中心轴线的第一纵向延伸多瓣式液舱部和具有中心轴线的第二纵向延伸多瓣式液舱部，第一纵向延伸多瓣式液舱部和第二纵向延伸多瓣式液舱部位于彼此背后，从而产生具有对准的中心轴线的前多瓣式液舱部和后多瓣式液舱部，其中，第一部朝向第一部的端部逐渐变细。通过提供其中的一个部逐渐变细、在连接侧处彼此接合的前液舱部和后液舱部，多瓣式液舱的形状可更好地匹配到船的壳体中。具体地，逐渐变细的部分可良好地装配在船壳的首舷侧。因而，液舱可更低地安装到船的壳体中，从而使得船舶的重心更低。由此，可提高船舶的稳定性，这可使得船的性能提高。此外，由于液舱定位得较低，所以多瓣式液舱可变得更大，从而允许更大的货物荷载。
有利地，第一液舱部和第二液舱部大致一样长，使得两个液舱部均形成液舱的长度的约一半。因此，液舱可更好地匹配到船的壳体中。在可选的实施方式中，逐渐变细的液舱部可占据液舱的总轴长的不同部分轴长，例如，三分之一或四分之一可以是可行的，此外，多于一半也是可行的，例如长度的三分之二。在另一个实施方式中，也可设置具有中心轴线的第三液舱部，且第三液舱部可定位成与其他液舱部形成直线使得中心轴线对准。第三液舱部可定位在第二液舱部背后，使得第二液舱部成为第一液舱部和第三液舱部的中间物。在进一步的实施方式中，第三液舱部也可逐渐变细。应理解的是，第一液舱部和第二液舱部的轴向分布可改变，并且可取决于船的壳体的设计。此外，应理解的是，可能的第三液舱部的存在可取决于船的壳体的设计，和/或第一液舱部、第二液舱部和第三液舱部的轴向分布可改变并且可取决于设计要求。
在优选的实施方式中，第一液舱部和第二液舱部独立地制造，各自具有开放端并且具有与开口端相反的闭合端，其中，第一液舱部和第二液舱部在开放端接合在一起。第一液舱部和第二液舱部于是在它们的开放端接合到一起。在开放端的相反侧处，第一液舱部和第二液舱部具有闭合端。然后，液舱部在它们的开放端处接合以形成多瓣式液舱。第一液舱部可朝向其闭合端逐渐变细，使得在第一液舱部的开放端处的直径和/或横截面积比在第一液舱部的闭合端处或附近的直径和/或横截面积大，因此，在实施方式中，朝向闭合端成圆锥形地逐渐变细。优选地，在第一液舱部和第二液舱部之间的连接处或附近设置有横向网状件。因此，为液舱提供了额外的刚性。此外，可减少液化气在第一部和第二部之间的晃动。横向网状件有利地设置有孔，以允许液体在第一液舱部和第二液舱部之间运动，同时优选地避免严重晃动。
在优选的实施方式中，多瓣式液舱配置为具有两个底部瓣状部和顶部瓣状部的三瓣式液舱。这是降低填充液舱的重心的有利配置。可选地，多瓣式液舱可配置成具有两个底部瓣状部和两个顶部瓣状部的四瓣式液舱。
有利地，在三瓣式液舱中，Y形配置纵向加强网状件设置成在纵向方向上和/或在横过纵向方向的方向上(即，在截面中)的强化液舱。Y形加强网状件连接相邻瓣状部的外壳。有利地，Y形加强网状件设置有开口和/或孔，以允许设备从液舱的顶部降低到底部并且从底部朝向顶部退回。优选地，所述开口和/或孔还设置成用于引导设备通过开口和/或孔。具体地，诸如泵的设备可能必须降低到液舱的底部以从液舱中清空货物。有利地，这种泵定位在液舱的最低位置处，液舱的最低位置通常位于底部瓣状部的底部处。当在Y形纵向网状件的倾斜臂中设置引导孔时，设备可通过引导孔降低和/或退回。
有利地，液舱支撑在鞍形支撑件上，并且更有利地，鞍形支撑件中的至少一个是滑动支撑件。通过提供滑动支撑件，可调节液舱的移动，例如由于液化气的温度变化引起的膨胀或收缩。在有利的实施方式中，滑动支撑件包括相对于彼此可移动的木块。通常，木材具有有利的强度-隔离比例，也就是说木材可抵抗较高的负载(例如压缩负载)，并且可提供合理或有利的隔离。优选地，木块的接触表面设置有金属片以减少磨损并且在木块的金属片之间的滑动运动期间提供金属与金属接触。此外，通过使用木材，在支撑件的位置处液舱的隔离被干扰时，可减少液舱与其环境(例如，船的壳体)之间的热传导。这可提高液舱的绝热性，且因此可减少冷却液舱的能量消耗。
三个瓣状部的节点和Y形纵向加强网状件之间的连接设置成Y型接头。这与三个结构接合到一起(一个瓣状部的壳、另一瓣状部的壳和Y形纵向加强网状件的腿部焊合在一起)的现有技术连接相反。考虑到这种焊接因热力、因低温和/或船的加速度而产生的高应力，这种焊接是极其危险的，因此通常非常繁重。现在通过提供装配到节点上的专用Y型接头，在不重要的区域单个突出的焊缝由三个焊缝替代。那么，存在将Y型接头连接至一个瓣状部的一个壳的缝、将Y型接头连接至另一瓣状部的壳的缝以及将Y型接头连接至纵向Y形加强网状件的Y型接头。这是尤其有利的，由于现在Y型接头可在受控的环境下制造，并且专用于预期的负载。此外，将Y型接头焊接至结构比三个结构接合的复杂接合更简便易行。这明显提高了结构的可靠性并且降低制造和/或保养费用。
在有利的配置中，三瓣式液舱的底部瓣状部的中心轴线之间的距离是顶部瓣状部的中心轴线在底部瓣状部的中心轴线上方的距离的两倍。在有利的配置中，三个瓣状部的中心轴线之间的所有距离大致相等。因此，鉴于船的壳体中的可用空间，三瓣式液舱的配置可优化成降低填充液舱的重心。
进一步有利的实施方式在从属权利要求中呈现。
将基于附图中示出的示例性实施方式进一步阐述本发明。示例性实施方式通过非限制性示例给出。
在附图中：
图1示出了根据本发明的多瓣式液舱在船舶中的总体布置；
图2a示出了多瓣式液舱(具体为三瓣式液舱)的实施方式的主视图；
图2b示出了图2a的实施方式的侧视图；
图2c示出了图2a的实施方式的俯视图；
图3示出了多瓣式液舱的瓣状部的底部的贮槽的细节；
图4示出了多瓣式液舱(具体为三瓣式液舱)在Y形纵向加强网状件中的引导开口的位置处的示意性剖视图；
图5示出了将瓣状部连接至Y形加强网状件的Y型接头的细节；
图6给出了第一液舱部和第二液舱部之间的横向网状件的示意图；
图7a给出了固定支撑件的示意性截面；
图7b给出了滑动支撑件的示意性截面；
图8是图2b的实施方式在段B-B处的剖视图。
注意，附图仅是以非限制性示例的方式给出的本发明实施方式的示意图。在附图中，相同或相应的部件用相同的附图标记表示。
图1示出了带有根据本发明的多瓣式液舱2的船舶1的总体布置的示意图。在该实施方式中，多瓣式液舱被显示为安装在船舶或船的壳体中。在其他实施方式中，多瓣式液舱可放置于岸上以存储液化气。
在船的壳体中，多瓣式液舱2以卧式位置安装；在岸上配置中，多瓣式液舱2通常将以立式位置安装。
多瓣式液舱2包括第一纵向延伸多瓣式液舱部2a和第二纵向延伸多瓣式液舱部2b。每个液舱部2a、2b具有中心轴线A、B。第一液舱部2a和第二液舱部2b位于彼此背后，从而产生前液舱部(这里是液舱部2a)和后液舱部(这里是液舱部2b)，第一液舱部2a和第二液舱部2b的中心轴线A、B对准。液舱部2a、液舱部2b因此彼此重合。根据本发明，第一液舱部2a朝向其端部逐渐变细。这里，当在船舶的航行方向上观看时，第一液舱部2a是前液舱部。
通过使第一液舱部2a逐渐变细，其更地配合在船的、包括船的首舷3的前部中。因此，液舱2可在船1的船壳的载货空间中安装成更低，这可降低重心的高度并且因此可增加船的稳定性。
图2a示意性地示出了多瓣式液舱2的主视图。这里，在该实施方式中，多瓣式液舱2是具有两个底部瓣状部4、5和顶部瓣状部6的三瓣式液舱。图2b示意性地示出了三瓣式液舱2的侧视图，并且图2c示意性地示出了俯视图。每个液舱部2a、2b分别具有两个底部瓣状部4a、5a、4b、5b和一个顶部瓣状部6a、6b。如附图中可见，相应的第一液舱部2a和第二液舱部2b的中心轴线A、B彼此成一直线。每个液舱部2a、2b具有闭合端7a、7b并且具有开放端8a、8b。在开放端8a、8b处，液舱部2a、2b彼此接合，通常通过焊接的方式接合。因此，液舱部2a、2b可彼此独立地制造，然后接合在一起以形成液舱2。这可改善生产时间。优选地，在第一部2a和第二部2b的接合连接处设置横向网状件9。横向网状件9在液舱2的内部，并且例如图6中所示。横向网状件9为液舱2提供加固，并且优选地设置有孔10以允许流体在第一液舱部2a和第二液舱部2b之间移动。
在图2a、图2b、图2c的实施方式中，液舱2包括大致一样长的两个液舱部2a、2b。这对于制造以及安装到船的壳体的载货空间中可以是有利的。此外，这可有利于更好地装配到船的壳体中。然而，例如根据具体的船壳形状，可能想到第一液舱部可以比第二液舱部大或短的其他实施方式。此外，在另一实施方式中，液舱2可包括多于两个液舱部，例如，前液舱部、后液舱部和中间液舱部。在进一步的实施方式中，作为三瓣式液舱的替代，可考虑四瓣式液舱或两瓣式液舱。许多变型是可行的。
如在图2a、图2b、图2c中可见的，在液舱的顶部设置有两个入口11、12。为了例如维修和/或修理或者必要时，或者为了清空和/或清洁液舱，工人、诸如泵的设备可通过这些入口(通常为例如进人孔)进入液舱的内部。每个入口11、12定位在相应瓣状部4、5的最低位置上方。进入开口11定位在瓣状部5的最低位置上方，并且进入开口12定位在瓣状部4的最低位置上方。这在降低泵以清空液舱时是尤其有利的。然后，泵可降低到最低位置并且清空液舱2。在有利的实施方式中，在最低位置处，可提供泵接纳凹进部13、14。在这些凹进部13、14中，可放置泵。然后，通过泵，他们还可以将几乎所有的最后剩余流体从液舱移除。图3给出了凹进部13、14的实施方式的示意性剖视细节。
例如，如在图2a中可见的，这里，多瓣式液舱是具有两个底部瓣状部4、5和顶部瓣状部6的三瓣式液舱。每个瓣状部4、5、6分别具有其本身的中心线C4、C5和C6。顶部瓣状部6定位在底部瓣状部4、5上方，使得底部瓣状部4、5的中心线C4、C5之间的距离D1约为中心线C6在中心线C4、C5上方的距离D2的两倍。因而，三瓣式液舱2的重心可保持相对低，液舱2的体积可以是最适宜的，这有利于优化传输载荷，即待运输的液化气。
另外，三瓣式液舱2设置有加强网状件15。加强网状件15是纵向网状件，在图2a的主视图中，其可被示意性地观察到。在图8中示出了截面。Y形配置纵向加强网状件15以Y形配置在瓣状部的节点之间延伸。三个瓣状部4、5、6在瓣状部交叉的位置分别形成三个节点16、17、18。在俯视图、仰视图或侧视图中，这些节点16、17、18在瓣状部4、5、6交叉的位置形成线。Y形配置加强网状件15(图8/图4)具有三个网状件腿部、两个倾斜网状件19、20以及直立网状件21。有利地，横向网状件9包括三个部分，其中每个部分装配在位于横向网状件9的位置处的Y形配置加强网状件15的网状件腿部之间。
Y形配置加强网状件15具有板状结构，Y形配置的每个网状件腿部19、20、21具有板状结构。这些板状结构设置有孔以允许流体在不同的瓣状部室(图4)之间穿过。
在倾斜网状件19、20中的某些位置处设置有引导开口22、23以允许设备通过引导开口22、23降低和/或退回。具体地，引导开口22、23设置在与开口11、12和凹进部13、14的位置大致对应的位置处，使得经由开口11、12进入液舱的设备可经由引导开口22、23通过加强网状件15朝向凹进部13、14引导。在一些实施方式中，这些开口11、12以及引导开口22、23可足够大以允许人通过，即开口至少具有“进人孔"的尺寸。这样，工人可进入液舱以进行修理、检查、维修等。在有利的实施方式中，引导开口22、23具有向上延伸的壁以通过其引导设备。向上延伸的壁可以是呈例如，圆形、正方形、三角形的多种可能截面的柱状或管状。在引导壁的上端和/或下端处，可设置向外扩口的法兰以进一步朝向引导开口引导设备。
有利地，如图5中可见的，Y形配置加强网状件15通过Y型接头24在节点16、17、18处连接至瓣状部4、5、6。通过设置该Y型接头24，可省略复杂的焊接操作，并且可专门针对Y型接头24可能承受的力来制造Y型接头24。因而，Y型接头24(通常为锻件)可在受控环境下制造(例如制造车间)并且在与瓣状部壁和加强网状件接合之前可进行彻底地进行检查和控制，但是其他制造方法也是可行的。这改善接合部在节点处的可靠性和/或强度。
液舱2通过固定支撑件25和滑动支撑件26支撑，以允许液舱2由于温度变化、负载等而移动。固定支撑件25优选地为鞍形支撑件，其实施方式在图7a中示出。固定支撑件25包括固定安装至外部结构-“固定的世界”-(例如船舶的待放置液舱的载货空间的底部)的下部或保持部27。此外，支撑件25包括固定安装至液舱2的上部28或材料块28。材料(例如，木材或橡胶状材料或复合材料)的块28容纳在下部或保持部27中并且优选地可抵抗较大的力。块材料28本身固定安装至液舱2。这里，突出部29焊接至插入到块材料28中的液舱壁。根据保持部27的形状，块材料可具有任何形状。因而，可限制液舱2的外壁的隔离中断，且可提供充分的支撑。
滑动支撑件26包括第二部或上部31以及固定安装至固定世界的第一部或下部30。由于滑动支撑件，上部31与下部30滑动地接合。有利地，上部31和下部30配置成木块。更有利地，在上部31和下部30的接合表面处，设置金属片或金属层，使得为滑动接合的块提供金属上金属或金属上木材接触。因而，可获得可靠的滑动连接，同时最小化液舱2的绝热材料的干扰，从而减小跨越支撑件的热电桥。具体地，通过将木块用于滑动支撑件26和/或固定支撑件25，尽管受支撑件25、26干扰，也可减少热电桥并且液舱2的绝热可保持有效。
为了清楚和简明描述的目的，在本文中将特征描述成相同或独立实施方式的一部分，然而，将理解，本发明的范围可包括具有所描述的特征的全部或一些的组合的实施方式。应理解，尽管所示出的实施方式被描述成是不同的，但是它们具有相同或相似的组件。
例如，在附图中，通过三瓣式液舱说明了实施方式，但是所描述的所有方面也同样适用于四瓣式液舱或者更高的多瓣式液舱，例如，五瓣式液舱。此外，在液舱将处于向上直立位置时，所有的方面也同样适用，如其将在诸如岸上的静止位置时的情况那样。
许多变型将对本领域技术人员显而易见。所有的变型解释为包括在所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种多瓣式液舱，用于容纳诸如液化气的加压液体，用于安装到船壳中，其中，所述液舱至少包括具有中心线的第一纵向延伸多瓣式液舱部和具有中心线的第二纵向延伸多瓣式液舱部，所述第一纵向延伸多瓣式液舱部和所述第二纵向延伸多瓣式液舱部定位成在彼此背后，从而产生具有对准的中心线的前多瓣式液舱部和后多瓣式液舱部，所述第一部朝向所述第一部的端部逐渐变细。
2.根据权利要求1所述的多瓣式液舱，其中，所述第一液舱部和所述第二液舱部大致一样长。
3.根据权利要求1或2所述的多瓣式液舱，还包括处于所述第一部和所述第二部之间的连接处的横向网状件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的多瓣式液舱，其中，所述多瓣式液舱是具有两个底部瓣状部和一个顶部瓣状部的三瓣式液舱。
5.根据权利要求4所述的多瓣式液舱，还包括Y形配置纵向加强网状件。
6.根据权利要求4或5所述的多瓣式液舱，其中，在所述Y形配置加强网状件的倾斜网状件中设置有引导开口，以允许设备降低和/或退回。
7.根据前述权利要求中任一项所述的多瓣式液舱，还包括支撑所述液舱的鞍形支撑件，其中，所述鞍形支撑件中的至少一个是滑动支撑件。
8.根据权利要求7所述的多瓣式液舱，其中，所述滑动支撑件包括滑动木块。
9.根据前述权利要求中任一项所述的多瓣式液舱，其中，在瓣状部和/或所述加强网状件之间的节点处设置有Y型接头。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的多瓣式液舱，其中，所述底部瓣状部的中心线之间的距离是所述顶部瓣状部的中心线在所述底部瓣状部的中心线上方的距离的大致两倍。
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