CN1104357C - 更换船里的压载水的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动更换在船(5)的压载水舱(6)里的压载水的系统，它包括：在船的一部分上的进水口(11)，当船在水中前进时，作用在船的该部分上的水压高于要被更换的压载水的压力；一在压载水舱里的排水孔(14)；以及在进水口(11)和压载水舱(6)之间延伸的进水管(12)，以便在比压载水舱里的压载水高的压力下引导水进入压载水舱。这样，通过进水口(11)进入的水使压载水被迫从压载水舱通过排水孔(14)被更换。还提供一种更换船的压载水舱里的压载水的方法。

Description

更换船里的压载水的方法和装置
本发明的技术领域
本发明涉及更换船的压载水舱里的压载水的方法和装置，以及安装有更换压载水的系统的船。
本发明的技术背景
船上通常设置压载水舱，以便使船稳定。为了实现这个功能，压载水舱里灌注有压载水。由于可能将污染的或肮脏的水引入压载水舱，因此必须或较理想的是用清洁水更换这种脏的压载水。
通常，使用泵来更换压载水。这需要动力及控制这种操作的操作者。
本发明的目的是便于压载水的更换。
本发明的简要说明
按照本发明，提供一种更换船的压载水舱里的压载水的方法，该方法包括以下步骤，在船的一部分上设置一进水口，当船在水中前进时，作用在船的该部分上的水压高于要被更换的压载水的压力；使所述进水口与包含要被更换的压载水的压载水舱连接，以便引导所述高压水从进水口进入压载水舱；以及利用来自所述进水口的高压水和压载水之间的压差使压载水排出压载水舱，从而用来自进水口的水更换压载水。
也是按照本发明，提供一种自动更换在船的压载水舱里的压载水的系统，它包括，在船的一部分上的进水口，当船在水中前进时，作用在船的该部分上的水压高于要被更换的压载水的压力；一在压载水舱里的排水孔；以及在所述进水口和所述压载水舱之间延伸的进水管，以便在比压载水舱里的压载水高的压力下引导水进入压载水舱，由此迫使压载水舱里的压载水通过所述排水孔。
较佳的是，进水口位于船的船首的前部，且在船前进运动中通常位于水的下面。
本发明还涉及设置上述压载水更换系统的船。
本发明的其它目的和优点通过下面对本发明的较佳实施例的描述可以看得更加清楚。
附图的简要说明
现在将通过例子并结合附图描述本发明，附图中：
图1是显示本发明一个实施例的船的船首的示意立体图；
图2A是一船的立体图，它显示了按照本发明一实施例的一进水口和许多排水孔的位置；
图2B是显示图2A中的进水口和各排水孔之间的水位差的关系视图；
图3A和3B是侧剖视图，它显示了按照本发明一实施例的压载水的更换操作；
图4是测试装置的示意的侧视图，以便观察压载水舱里的水的更换；以及
图5是一图表，它显示了利用图4中的装置测试水箱里的含盐浓度的变化的测试结果。
较佳实施例的详细说明
在图1和2中，所示的船5具有一系列沿其两侧延伸的压载水舱6。进水口11设置在船5的船首里，并当船5在水里向前移动时位于水平面8的下面，如图1所示。进水口11向外扩大，以便在船5向前移动过程中海水自然流入进水口11。
进水通道、诸如钢管12从进水口11延伸通过压载水舱6，如图1所示。它在标号12.1处分叉，以便延伸通过在船5两侧的压载水舱6。
各压载水舱6里设置在钢管12上的进水孔13，以便将水导入压载水舱6。如图所示，进水孔位于压载水舱6的一侧。各进水孔上设置一阀门13.1，以便打开和关闭进水孔13。
各压载水舱6上还设置一排水孔14和一用来打开和关闭排水孔14的阀门14.1。如图所示，排水孔14沿着船前进的方向在进水孔13的前面，并位于在压载水舱6另一端处的底部，从而使其位于离进水孔13最远的位置上。
阀门11.1设置于进水口11，以便根据需要打开和关闭进水口11。
由于进水口11位于一位置，即在水平面8之下的船5的船首的前部，而在该位置作用在移动的船上的水压较高，因此在进水口11和排水孔14之间产生一压差或水位差。这样可将水提供给压载水舱6而不需要另外的动力将水从进水口11泵送入压载水舱6。
由于水位差，来自进水口11的水流动通过在压载水舱6一侧的进水孔13，迫使在压载水舱6里的、需要更换的脏的压载水到压载水舱6的另一侧，并将该水通过排水孔14排出。这样，在海上航行过程中，脏的压载水自动地被新鲜水更换。
通常，阀门11.1将被关闭，以防止水流入进水口11。在开始更换水操作之前，阀门14.1被打开。由此使压载水舱6里的水在重力作用下自动地排出到与船的汲取水位相对应的一降低高度，如图3A所示。
接着，打开阀门11.1和13.1。然后，水在压力下通过钢管12从进水口11流入压载水舱6。
由于在进水口13处的钢管12里的水压基本上与进水口11处的相同，并高于在压载水舱6里的压载水的压力，因此压载水舱6里的水被压向压载水舱6的另一侧，通过排水孔14排出，如图3B所示。
在肮脏的压载水被新鲜水更换后，阀门11.1、13.1和14.1被关闭，换水操作完成。如果必须或需要，也可利用泵将压载水舱6里的水升高至所需的高度。
上面的介绍是针对单个压载水舱6进行的。然而，同样的操作可提供给其它的、需要更换脏的压载水的压载水舱。为此，可在船5的不同位置处设置排水孔，例如图2A中的标号141、142、143和144所示的位置。进水口11与排水孔141至144之间的水位差的例子如图2B所示。
测试例子
进行下面的测试是为了证明通过水位差、而不需要使用另外的动力就可以更换压载水舱里的压载水。
测试装置如图4所示。提供一能产生与进水口11对应的水压的水箱21。新鲜水被引入水箱21。使水箱21里的水溢出，如图所示。还提供一与压载水舱6对应的密封水箱22。水箱22里装有盐水，而在水箱22内设置许多含盐浓度检测点1至9。还提供一能产生类似于排水孔14处的水压的水箱23。使水箱23里的水溢出。然后，利用水管24连接水箱21和22。此外，利用水管25连接水箱22和23。
通过使水箱21里的水平面高于水箱22里的水平面及使水箱23里的水平面低于水箱22里的水平面测试换水情况。通过利用水位差将水箱21里的新鲜水提供给水箱22。然后测得在水箱22里的不同含盐浓度检测点1至9处的变化。
由于对应于15哩/小时的船速的水压差，在含盐浓度检测点1至9的各点处含盐浓度随时间的变化如图5所示。经过60分钟后，含盐浓度降低至原始值的四分之一，这表示水箱22里的约四分之三的盐水被更换。
本发明不限于上面所述的实施例，当然，在本发明的范围内还可以有许多改进。例如，在上面所述的实施例里，进水口设置在船首前部的水平面下面，在该位置，作用在运动中的船上的水压最大。然而，本发明不限于此，进水口也可设置在其它的位置，只要其水压高于压载水舱6里的水压。
此外，在上面所述的实施例里，水管12分叉并连接于船两侧的各压载水舱6。然而，本发明并不限于此，其中的布置也可以这样，即提供对应于压载水舱6数量的许多进水管12，许多进水管12的端部与各压载水舱6连接。因此，与进水管12的分叉相反，交换水可在相同的压力下提供给各压载水舱6。
本发明的优点是，压载水舱里的压载水除了移动的船产生的动力、不需要任何其它的动力就可交换压载水舱里的压载水，因此，压载水的更换不需要能源费用。此外，控制使用动力的操作者也不需要了，从而进一步降低费用。
虽然这里详细地介绍了本发明的一个较佳实施例，但本发明并不限于此，在附后的权利要求书的范围内还可以有许多改进。

Claims (4)

1.一种更换船的压载水舱里的压载水的方法，该方法包括以下步骤：
在船的船首的前部设置一进水口，当船在水中前进时，作用在船的该部分上的水压高于要被更换的压载水的压力；
使所述进水口与包含要被更换的压载水的压载水舱连接，以便引导所述高压水从进水口进入压载水舱；以及
利用来自所述进水口的高压水和压载水之间的压差使压载水排出压载水舱，从而用来自进水口的水更换压载水。
2.一种自动更换在船的压载水舱里的压载水的系统，它包括：
在船的船首的前部的进水口，当船在水中前进时，作用在船的该部分上的水压高于要被更换的压载水的压力；
一在压载水舱里的排水孔；以及
在所述进水口和所述压载水舱之间延伸的进水管，以便在比压载水舱里的压载水高的压力下引导水进入压载水舱，由此迫使压载水舱里的压载水通过所述排水孔。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，船上设有许多压载水舱，它们通过所述进水管与所述进水口连接。
4.一船，其上安装如权利要求2至3之一所述的更换压载水的系统。
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