CN108298018B - 一种用于海水箱透气的缓冲装置、以及海水箱透气系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于海水箱透气的缓冲装置，包括具有内腔的缓冲箱、安装在缓冲箱内的上网格板和下网格板、以及固定于缓冲箱的进气管、出气管和连接管；上网格板和下网格板将缓冲箱的内腔分隔成的上腔室、杂质收集腔室、以及下腔室，上网格板和下网格板上都开设有数个上下贯通的滤孔；进气管的上端置于杂质收集腔室中、且进气管上开设有与下腔室相连通的泄水孔，出气管的下端与上腔室连通，连接管的一端与上腔室连通、另一端连接有压力释放阀；进气管的下端和出气管的上端分别用于和透气管路的下段管路和上段管路相连接。本申请能够防止海水、海生物和大颗粒海水杂质继续在透气管路的上段管路中上行，有效避免产生透气管喷水和堵塞的现象。

Description

一种用于海水箱透气的缓冲装置、以及海水箱透气系统

技术领域

本发明涉及船舶海水箱透气系统的设计与布置领域，特别涉及一种用于海水箱透气的缓冲装置、以及包含有上述缓冲装置的海水箱透气系统。

背景技术

船舶在海上航行或作业时，需要提供大量的海水供船上的设备使用，主要为设备冷却、压载、消防、海水淡化以及船上的卫生水系统等，而船舶的海水系统主要来源于海水箱。

船舶海水箱通常为设置在船底区域的结构密闭箱体，在海水箱内部的船底外板上安装有吸水格栅，外部海水通过吸水格栅进入海水箱内，船上的海水总管与海水箱相连后实现取水功能，并将海水供应给船上的各设备。同时，船舶在航行或驻留海面作业时因受到海流和海浪的影响，海水中会存在着大量的空气，船上的海水系统在抽取海水箱内的海水时，大量的空气容易聚集在海水箱的顶部，如果不及时排出这些聚集的空气，会造成船舶海水系统无法取出足量的海水，甚至可能造成海水系统瘫痪，进而影响到船舶的正常航行和作业。

为解决上述海水箱内的空气聚集问题，现有船舶的海水箱都会设置透气系统，海水箱透气系统的常规设计是在海水箱顶部设置一根透气管，该透气管向上延伸、并终止于干舷甲板以上区域，透气管顶部末端设置透气帽或鹅颈式空气管头，用作透气口，海水箱顶部聚集的空气经透气管和透气管上端的透气口排出。但是，上述海水箱透气系统的设计在实际船舶上应用时仍然存在以下主要缺陷：1、对于船体型深较小而用水量较大的船舶、特别是海工作业船舶而言，其海水箱透气管的透气口处容易产生喷水的现象，进而影响甲板区域作业、以及腐蚀甲板设备；2、一旦大量海生物或大颗粒海水杂质随海水进入透气管中，很容易造成透气管的内部堵塞，最终造成透气不畅，严重时影响船舶安全。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于海水箱透气的缓冲装置，能够避免产生透气管喷水和堵塞的现象。

为实现上述目的，本发明提供一种用于海水箱透气的缓冲装置，安装在与海水箱相连的透气管路中，所述缓冲装置包括具有内腔的缓冲箱、安装在缓冲箱内的上网格板和下网格板、以及固定于缓冲箱的进气管、出气管和连接管；所述上网格板和下网格板将缓冲箱的内腔分隔成从上往下依次排布的上腔室、杂质收集腔室、以及下腔室，所述上网格板和下网格板上都开设有数个上下贯通的滤孔，所述上腔室和杂质收集腔室通过上网格板上的滤孔相连通，所述杂质收集腔室和下腔室通过下网格板上的滤孔相连通；所述进气管的上端置于杂质收集腔室中、且进气管上开设有与下腔室相连通的泄水孔，所述出气管的下端与上腔室连通，所述连接管的一端与上腔室连通、另一端连接有压力释放阀；所述进气管的下端和出气管的上端分别用于和透气管路的下段管路和上段管路相连接。

优选地，所述泄水孔位于下腔室的底部。

进一步地，所述缓冲箱的内壁上固设有上下排布的上网格板支架和下网格板支架，所述上网格板由上网格板支架支撑、并与上网格板支架可拆卸连接，所述下网格板由下网格板支架支撑、并与下网格板支架可拆卸连接。

优选地，所述上网格板和下网格板都为钢板。

进一步地，所述缓冲箱包括用于形成所述内腔的箱体、以及盖合在内腔上端开口处的箱盖，所述箱体的上端设有盖板连接法兰，所述盖板连接法兰与箱盖可拆卸连接；所述进气管和连接管都固定连接于箱体，所述出气管固定连接于箱盖。

优选地，所述箱盖的上端固设有盖板把手。

进一步地，缓冲装置还包括放水管，所述放水管的上端与缓冲箱的底部相固定、并与下腔室连通，所述放水管的下端连接有放水阀。

本发明还提供一种海水箱透气系统，包括设在船底的海水箱、安装于海水箱的吸水格栅、与海水箱相连接的透气管路、以及如上所述的缓冲装置，所述透气管路包括下端与海水箱相连接的进气管线、以及上端具有透气口的出气管线，所述透气口位于干舷甲板的上方，所述缓冲装置中进气管的下端与进气管线的上端相固定并连通，所述缓冲装置中出气管的上端与出气管线的下端相固定并连通。

进一步地，海水箱透气系统还包括泄放管线和设在船底的泄水舱，所述泄放管线的上端与压力释放阀相连接，所述泄放管线的下端连接至泄水舱。

优选地，所述缓冲装置位于船舶吃水线的上方。

如上所述，本发明涉及的用于海水箱透气的缓冲装置、以及海水箱透气系统，具有以下

有益效果：

本申请中，通过上网格板对从进气管中喷出的压力脉冲水流施加阻尼作用，从而缓冲、减缓压力脉冲水流继续向上，通过上网格板和下网格板将随压力脉冲水流喷出的海生物和大颗粒海水杂质等拦截在缓冲箱内的杂质收集腔室中，防止出气管和透气管路的堵塞，同时还通过压力释放阀进行自动卸压，进而保证船舶在航行或作业过程中，若遇到极其恶劣的海况，能够防止海水、海生物和大颗粒海水杂质继续在透气管路的上段管路中上行，进而有效避免产生透气管喷水和堵塞的现象，保证海水箱透气通畅，最终保证船舶安全。

附图说明

图1为本申请中用于海水箱透气的缓冲装置的结构示意图。

图2为图1中上过滤板和下过滤板的俯视图。

图3为本申请中海水箱透气系统的结构示意图。

元件标号说明

10 缓冲装置

101 缓冲箱

102 上网格板

103 下网格板

104 进气管

105 出气管

106 连接管

107 上腔室

108 杂质收集腔室

109 下腔室

110 滤孔

111 泄水孔

112 压力释放阀

113 上网格板支架

114 下网格板支架

115 箱体

116 箱盖

117 盖板连接法兰

118 盖板把手

119 放水阀

120 放水管

121 密封垫圈

20 海水箱

30 透气管路

301 进气管线

302 出气管线

303 透气口

40 吸水格栅

50 泄放管线

60 泄水舱

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请提供一种用于海水箱透气的缓冲装置10、以及包含有该缓冲装置10的海水箱透气系统。所述缓冲装置10安装在与海水箱20相连的透气管路30中，如图1所示，缓冲装置10包括具有内腔的缓冲箱101、安装在缓冲箱101内的上网格板102和下网格板103、以及固定于缓冲箱101的进气管104、出气管105和连接管106。所述上网格板102和下网格板103上下排布，并将缓冲箱101的内腔分隔成从上往下依次排布的上腔室107、杂质收集腔室108、以及下腔室109；如图2所示，所述上网格板102和下网格板103上都开设有数个上下贯通的滤孔110，所述上腔室107和杂质收集腔室108通过上网格板102上的滤孔110相连通，所述杂质收集腔室108和下腔室109通过下网格板103上的滤孔110相连通。所述进气管104穿设在缓冲箱101的底部、并与缓冲箱101的底部相固定，进气管104的上端伸入缓冲箱101内并穿过下网格板103后置于杂质收集腔室108中、与杂质收集腔室108相连通，故下网格板103中开设有容许进气管104穿过的通孔，进气管104上还开设有与下腔室109相连通的泄水孔111。所述出气管105固设在缓冲箱101的顶部，出气管105的下端穿过缓冲箱101的顶部后置于上腔室107中、并与上腔室107相连通。所述连接管106固定安装在缓冲箱101的外周侧，连接管106的内端与上腔室107连通、外端连接有压力释放阀112，故连接管106在箱体115上的开孔位置位于上网格板102的上方，所述压力释放阀112为能够自动启闭的自动阀。当缓冲装置10安装在透气管路30中时，所述进气管104的下端和出气管105的上端分别用于和透气管路30的下段管路(即下述的进气管线301)和上段管路(即下述的出气管线302)相连接。

本发明还提供一种海水箱透气系统，如图3所示，海水箱透气系统包括设在船底的海水箱20、安装于海水箱20的吸水格栅40、与海水箱20相连接的透气管路30、以及如上所述的缓冲装置10，所示海水箱20位于船舶底部的外板上方，所述吸水格栅40安装在船体外板上，所述透气管路30包括下端与海水箱20相连接的进气管线301、以及上端安装有空气管头的出气管线302，所述空气管头构成透气口303，所述透气口303位于干舷甲板的上方、用于将出气管线302引出干舷甲板以上的露天区域，所述缓冲装置10中进气管104的下端与进气管线301的上端相固定并连通，所述缓冲装置10中出气管105的上端与出气管线302的下端相固定并连通，使得海水箱20、进气管线301、缓冲装置10和出气管线302从下至上依次相连。

船舶在航行或驻留海面作业过程中，正常情况下，外部海水通过吸水格栅40进入海水箱20内，插入到海水箱20内部的海水总管取水、并将海水供给船舶的海水系统使用，聚集在海水箱20顶部的空气由透气管路30和缓冲装置10排出。当遇到较为恶劣、以及极其恶劣的海况时，受水流和海浪的影响，透气管路30下端的进口处容易产生较大的瞬时脉冲压力，造成夹杂着大量空气和杂质的瞬时压力脉冲水流经透气管路30的进气管线301和缓冲装置10的进气管104进入到缓冲箱101的杂质收集腔室108中，此时，上网格板102直接承受瞬时压力脉冲水流的冲击，从而对瞬时压力脉冲水流施加一定的阻尼，进而减缓瞬时压力脉冲水流继续向上，起到一定的缓冲作用，同时也大大降低缓冲箱101内部积存的水气瞬时压力。随水流进入杂质收集腔室108中的空气依次经上网格板102上的滤孔110、上腔室107和出气管105后溢出，再依次经透气管路30的出气管线302和透气口303排出；随水流进入杂质收集腔室108中的海生物和大颗粒海水杂质等在上网格板102和下网格板103的作用下被拦截在杂质收集腔室108中，并落在下网格板103上，避免堵塞出气管105和出气管线302；而分离空气、海生物和大颗粒海水杂质后的海水经下网格板103上的滤孔110下落至缓冲箱101内的下腔室109中，最后，当透气管路30下端的进口处的瞬时脉冲压力降低时，则缓冲箱101内下腔室109中海水依次经泄水孔111、进气管104和进气管线301回流至海水箱20中。特别地，当缓冲箱101内承受的压力超过压力释放阀112的设定值时，则压力释放阀112将自动打开，进行泄压，有效缓解海水箱透气系统中的气压超标环境，防止海水沿着出气管105和出气管线302继续上行、并在透气口303处喷出；当缓冲箱101内的压力降低到压力释放阀112的设定值后，压力释放阀112自动关闭。因此，本申请涉及的缓冲装置10能够实现对透气管路30内瞬时压力脉冲水流的减压、气水缓冲分离的功能，能够防止海生物和大颗粒海水杂质堵塞透气管路30，还能够避免海水在透气管路30上端的透气口303处喷出，从而保证海水箱透气通畅，确保船舶海水系统更加安全可靠地工作，最终保证船舶安全。

进一步地，为了便于清洗检修缓冲装置10、特别是上网格板102和下网格板103，如图1所示，所述缓冲箱101包括用于形成所述内腔的箱体115、以及盖合在内腔上端开口处的箱盖116，所述箱体115的上端设有盖板连接法兰117，所述盖板连接法兰117与箱盖116通过多个螺栓可拆卸连接、且两者之间设有密封垫圈121；所述进气管104安装在箱体115的底部，所述连接管106安装在箱体115的侧部，所述出气管105安装在箱盖116的顶部；所述箱盖116的上端固设有盖板把手118。所述箱体115的内壁上固设有上下排布的上网格板支架113和下网格板支架114，所述上网格板102由上网格板支架113支撑、并与上网格板支架113通过多个螺栓可拆卸连接，所述下网格板103由下网格板支架114支撑、并与下网格板支架114通过多个螺栓可拆卸连接。缓冲装置10还包括放水管120，所述放水管120的上端与箱体115的底部相固定、并与下腔室109连通，所述放水管120的下端连接有放水阀119；所述放水阀119处于常关的状态。在需要清洗检修时，先手动开启放水阀119，将箱体115内部残水泄放掉；之后，解除箱盖116与盖板连接法兰117之间的连接，移开箱盖116，即可清洗密封垫圈121；解除上网格板102与上网格板支架113的连接、以及拆除上网格板102后，即可方便地取出和清理掉下网格板103上的海生物和大量颗粒杂质；解除下网格板103与下网格板支架114的连接、以及拆除下网格板103后，即可方便地取出和清理掉箱体115底部的杂质。清洗检修完成后，再手动关闭放水阀119。

较优地，本实施例中，所述泄水孔111位于下腔室109的底部，能够使大量的海水回流至海水箱20中。所述上网格板102和下网格板103都为钢板，能够提高上网格板102和下网格板103的结构强度，进而提高上网格板102和下网格板103的使用寿命。所述进气管104与箱体115、连接管106与箱体115、出气管105与箱盖116、上网格板支架113与箱体115、下网格板支架114与箱体115、盖板把手118与箱盖116都采用焊接的方式固定。所述进气管104的下端和出气管105的上端都设有管道连接法兰，分别用于和透气管路30的进气管线301和出气管线302相连接。

进一步地，如图3所示，海水箱透气系统还包括泄放管线50和设在船底的泄水舱60，缓冲装置10中的压力释放阀112和放水阀119都通过管道与泄放管线50的上端相连接，泄放管线50的下端连接至泄水舱60，进而将箱体115内的残水和空气释放至船底的泄水舱60内进行收集。

优选地，所述缓冲装置10的安装位置位于船舶吃水线L的上方，以避免在打开缓冲装置10顶部的箱盖116进行清洗检修时，海水从箱盖116处冒出，影响船舶安全。

综上所述，具有上述结构的缓冲装置10以及包含有缓冲装置10的海水箱透气系统的工作原理如下：当船舶在海况较为优越的环境下航行或作业时，透气管道下端的进气管线301内部的瞬时压力脉冲水流较小，缓冲箱101的内部未出现超压现象，压力释放阀112处于关闭状态，缓冲装置10处于正常透气状态。当船舶在海况恶劣的环境下航行或作业时，透气管道下端的进气管线301内部的瞬时压力脉冲水流较大，导致缓冲箱101内的瞬时压力超过压力释放阀112的设定值，压力释放阀112自动打开，空气和海水经压力释放阀112后从泄放管线50中泄放出来，并排泄至泄水舱60；当缓冲箱101内的瞬时压力降低到压力释放阀112的设定值后，压力释放阀112自动关闭，海水从泄水孔111处回流至海水箱20中。若船舶经常在海况恶劣的环境下航行或作业，则需要船员定期打开缓冲装置10顶部的箱盖116，进行缓冲装置10的清洗、检修、清理杂物的作业。

进一步地，上述缓冲装置10具有以下优点：

1、采用上网格板102和下网格板103上下排布的布置形式，能够实现以下两种功能：a、上网格板102能够阻拦进气管104中喷出的海生物和大颗粒海水杂质的继续上行，同时还能达到对进气管104中喷出的海水施加阻尼、缓冲减压的目的；b、下网格板103用于搁置被上网格板102阻拦下来的海生物和大颗粒海水杂质，收集并承载海生物和大颗粒海水杂质。

2、通过自动启闭的压力释放阀112有效实现缓冲箱101内部瞬时压力的自动泄压，确保海水不会从透气管道上端的透气口303处喷出。

3、能够定期地人工检修、人工清洗安装在缓冲箱101内部的上网格板102和下网格板103。

4、构成缓冲装置10各构件的材料采用船用钢板支撑，并在车间内场完成加工，且各构件的内外表面都进行防腐处理，以保证缓冲装置10的使用寿命。

5、缓冲装置10整体制作简单，安装、操作、维护和保养均较为方便，具备较高的工程应用价值，在船舶的海水箱透气系统中应用该缓冲装置10后，能够解决海水箱20的透气口303在恶劣环境下出现喷水或喷出杂质的问题，使海水箱透气系统更加安全可靠地工作，同时也降低了海生物或大颗粒杂质堵塞透气管路30的情况发生，从而确保船舶海水系统更加安全可靠地工作。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于海水箱透气的缓冲装置，安装在与海水箱(20)相连的透气管路(30)中，其特征在于：所述缓冲装置(10)包括具有内腔的缓冲箱(101)、安装在缓冲箱(101)内的上网格板(102)和下网格板(103)、以及固定于缓冲箱(101)的进气管(104)、出气管(105)和连接管(106)；所述上网格板(102)和下网格板(103)将缓冲箱(101)的内腔分隔成从上往下依次排布的上腔室(107)、杂质收集腔室(108)、以及下腔室(109)，所述上网格板(102)和下网格板(103)上都开设有数个上下贯通的滤孔(110)，所述上腔室(107)和杂质收集腔室(108)通过上网格板(102)上的滤孔(110)相连通，所述杂质收集腔室(108)和下腔室(109)通过下网格板(103)上的滤孔(110)相连通；所述进气管(104)的上端置于杂质收集腔室(108)中、且进气管(104)上开设有与下腔室(109)相连通的泄水孔(111)，所述出气管(105)的下端与上腔室(107)连通，所述连接管(106)的一端与上腔室(107)连通、另一端连接有压力释放阀(112)；所述进气管(104)的下端和出气管(105)的上端分别用于和透气管路(30)的下段管路和上段管路相连接。

2.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：所述泄水孔(111)位于下腔室(109)的底部。

3.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：所述缓冲箱(101)的内壁上固设有上下排布的上网格板支架(113)和下网格板支架(114)，所述上网格板(102)由上网格板支架(113)支撑、并与上网格板支架(113)可拆卸连接，所述下网格板(103)由下网格板支架(114)支撑、并与下网格板支架(114)可拆卸连接。

4.根据权利要求1或3所述的缓冲装置，其特征在于：所述上网格板(102)和下网格板(103)都为钢板。

5.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：所述缓冲箱(101)包括用于形成所述内腔的箱体(115)、以及盖合在内腔上端开口处的箱盖(116)，所述箱体(115)的上端设有盖板连接法兰(117)，所述盖板连接法兰(117)与箱盖(116)可拆卸连接；所述进气管(104)和连接管(106)都固定连接于箱体(115)，所述出气管(105)固定连接于箱盖(116)。

6.根据权利要求5所述的缓冲装置，其特征在于：所述箱盖(116)的上端固设有盖板把手(118)。

7.根据权利要求1或5所述的缓冲装置，其特征在于：还包括放水管(120)，所述放水管(120)的上端与缓冲箱(101)的底部相固定、并与下腔室(109)连通，所述放水管(120)的下端连接有放水阀(119)。

8.一种海水箱透气系统，包括设在船底的海水箱(20)、安装于海水箱(20)的吸水格栅(40)、以及与海水箱(20)相连接的透气管路(30)，其特征在于：还包括权利要求1-7任一项所述的缓冲装置(10)，所述透气管路(30)包括下端与海水箱(20)相连接的进气管线(301)、以及上端具有透气口(303)的出气管线(302)，所述透气口(303)位于干舷甲板的上方，所述缓冲装置(10)中进气管(104)的下端与进气管线(301)的上端相固定并连通，所述缓冲装置(10)中出气管(105)的上端与出气管线(302)的下端相固定并连通。

9.根据权利要求8所述的海水箱透气系统，其特征在于：还包括泄放管线(50)和设在船底的泄水舱(60)，所述泄放管线(50)的上端与压力释放阀(112)相连接，所述泄放管线(50)的下端连接至泄水舱(60)。

10.根据权利要求8所述的海水箱透气系统，其特征在于：所述缓冲装置(10)位于船舶吃水线(L)的上方。