CN110949617B - 一种减晃装置及薄膜型液舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减晃装置及薄膜型液舱。所述减晃装置包括固定轨、浮板和弹性连接模块，所述浮板穿过所述固定轨，活动设于所述固定轨上；所述弹性连接模块的一端弹性连接所述浮板，另一端与所述固定轨滚动接触。所述液舱内设有权利要求1至14任一项所述的减晃装置，其中所述固定轨竖直固定设置在所述液舱内，所述浮板的密度小于所述液舱内液体的密度。本发明可减少薄膜型液货运输船在运输过程中的液舱晃荡荷载，使得薄膜型液舱能够在任意液位装载货物。

Description

一种减晃装置及薄膜型液舱

技术领域

本发明涉及舱内减晃技术领域，具体涉及一种减晃装置及薄膜型液舱。

背景技术

在舱内装载有液化天然气(LNG)等液体时，运输过程中难免会产生液体晃动情况，而LNG的大幅晃动将会产生剧烈的晃荡荷载。这种剧烈的晃荡荷载可能损坏舱室，并且进一步地破坏船舶整体安全，因此需要一种装置对舱内液体晃荡进行抑制。

目前很多学者主要集中在晃荡问题分析方法上的研究，未实质解决液舱内液体晃荡问题，尤其对于薄膜型液舱内舱减晃装置还是一片空白。对于薄膜型LNG运输船，目前采用限制装载液位的方式以减小液舱晃荡荷载，即LNG运输船装载时，几乎充满液舱，在卸载时几乎完全卸载，使得液舱内没有足够的晃荡空间，从而避免剧烈晃荡荷载产生。然而，这种方式对于需要长期在海上作业的浮式液化生产装置(FLNG)无法适用，因为在连续生产作业中，舱室内的液位都是连续升高或者降低，无法直接从接近空舱的状态一下上升到几乎充满的状态，目前普遍采用增强液舱结构强度的方式抵抗晃荡冲击荷载，对于薄膜型液舱内舱减晃装置还是一片空白。因此，有必要提出一种新的减晃技术，以在减小液体晃动幅度的同时，能够在任意液位装载货物。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种减晃装置及薄膜型液舱，以使得装载液体时能够减小液体的晃动幅度，还能够在任意液位装载货物。

本发明首先提出一种减晃装置，所述减晃装置主要包括固定轨、浮板和弹性连接模块，其中，所述浮板穿过所述固定轨，活动设于所述固定轨上；所述弹性连接模块的一端弹性连接所述浮板，另一端与所述固定轨滚动接触。

上述的技术方案，浮板可以在液面上浮动，而且通过弹性连接模块使其沿固定轨上下浮动，不至于浮板的浮动完全跟随液体晃动，对其有一定的牵制阻碍作用，从而减小液体晃动的幅度。设置弹性连接，一方面使得浮板的活动有一定的自由度，不至于出现碰撞等可能引起危险液体出现爆炸等险情，另一方面保障了装置的使用寿命，减少磨损。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块包括导向轮和弹簧，所述导向轮与所述固定轨滚动接触，所述弹簧的一端与所述导向轮连接，所述弹簧的另一端与所述浮板连接。

根据本发明的一种实施方式，所述导向轮的滚动面与所述固定轨的外表面相适配。

根据本发明的一种实施方式，所述固定轨的外表面为圆柱形，所述导向轮的滚动面为与所述圆柱面相匹配的部分柱面。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块包括若干组所述导向轮和弹簧，若干组所述导向轮和弹簧均布布置，每组的导向轮均与所述固定轨滚动接触，每组的所述弹簧均与所述浮板连接，每组的导向轮与该自身组的弹簧连接。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块的每组导向轮连接两根弹簧，该两根弹簧平行设置。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块包括两组所述导向轮和弹簧，每组导向轮包括两根平行设置的弹簧，所述两组导向轮和弹簧相对所述固定轨对称设置。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块设置在所述浮板的开孔内。

根据本发明的一种实施方式，所述减晃装置设有若干组所述弹性连接模块和对应的若干条所述固定轨，若干组所述弹性连接模块分散设置于所述浮板的开孔内，若干条所述固定轨分散平行设置，所述浮板穿过每条所述固定轨。

根据本发明的一种实施方式，所述浮板的开孔截面为规则形状或不规则形状。

根据本发明的一种实施方式，所述浮板由若干块板拼接而成的平板，在设有所述弹性连接模块的区域为可拆卸板。

根据本发明的一种实施方式，所述减晃装置还包括止动器，所述止动器设置于所述固定轨的上端和/或下端，以弹性限制所述浮板的位移。

根据本发明的一种实施方式，所述止动器包括内侧板和外侧板，所述内侧板和外侧板之间为弹性连接，所述外侧板与所述固定轨固定连接，所述内侧板与所述固定轨活动连接，且能沿所述固定轨上下移动。

根据本发明的一种实施方式，所述内侧板和外侧板之间通过一组弹簧连接；所述固定轨在上端和/或下端设有弯曲的“U”型段，该“U”型段设于所述止动器外侧。

本发明还提出一种薄膜型液舱，所述液舱内设有所述减晃装置，其中所述固定轨竖直固定设置在所述液舱内，所述浮板的密度小于所述液舱内液体的密度。

本发明通过弹性连接模块使浮板沿固定轨上下浮动，不至于浮板的浮动完全跟随液体晃动，对其有一定的牵制阻碍作用，从而减小浮板下面液体晃动的幅度，而且使得浮板的活动有一定的自由度，不至于因碰撞等可能引起危险液体出现爆炸等险情，另一方面保障了装置的使用寿命，减少磨损。本发明可根据需要减小晃动幅度的大小，选择弹性连接模块的设置方式与数量。

附图说明

图1a为本发明一实施例液舱中减晃装置竖直方向剖面结构示意图；

图1b为本发明一实施例止动器围绕固定轨的内侧板或外侧板上设置弹簧的俯视或仰视结构示意图；

图2为本发明图1a一实施例液舱中减晃装置左视或右视剖面结构示意图；

图3为本发明一实施例减晃装置俯视结构示意图；

附图标号：

1液舱，10减晃装置，101固定轨，1011“U”型段，102浮板，103弹性连接模块，1031导向轮，1032弹簧，1021开孔，1022可拆卸板，104止动器，1041内侧板，1042外侧板，1043弹簧，20外壳，30泵塔，40围护系统，401围护系统主屏蔽，30泵塔。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

如图3所示，本发明首先提出一种减晃装置10，所述减晃装置主要包括固定轨101、浮板102和弹性连接模块103，其中，所述浮板102穿过所述固定轨101，活动设于所述固定轨101上；所述弹性连接模块103的一端弹性连接所述浮板，另一端与所述固定轨滚动接触。

弹性连接模块103可设置为多种结构方式，只要满足一端与固定轨滚动接触，另一端与浮板弹性连接即可。弹性连接件可采用弹簧或弹性橡胶垫等来实现。

上述的技术方案，浮板可以在液面上浮动，而且通过弹性连接模块使其沿固定轨上下浮动，不至于浮板的浮动完全跟随液体晃动，对其有一定的牵制阻碍作用，从而减小液体晃动的幅度。设置弹性连接，一方面使得浮板的活动有一定的自由度，不至于出现碰撞等可能引起危险液体出现爆炸等险情，另一方面保障了装置的使用寿命，减少磨损。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块103包括导向轮1031和弹簧1032，所述导向轮1031与所述固定轨101滚动接触，所述弹簧的一端与所述导向轮连接，所述弹簧的另一端与所述浮板连接。

根据本发明的一种实施方式，所述导向轮1031的滚动面与所述固定轨的外表面相适配。此种结构设置使得导向轮能够紧贴在固定轨表面上，不容易滑脱。

如图3所示，根据本发明的一种实施方式，所述固定轨101的外表面为圆柱形，所述导向轮的滚动面为与所述圆柱面相匹配的部分柱面。

根据本发明的一种实施方式，所述固定轨101可为空心管。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块103包括若干组所述导向轮1031和弹簧1032，若干组所述导向轮1031和弹簧1032均布布置，每组的导向轮1031均与所述固定轨101滚动接触，每组的所述弹簧1032均与所述浮板102连接，每组的导向轮1031与该自身组的弹簧1032连接。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块103的每组导向轮1031连接两根弹簧，该两根弹簧平行设置。

如图3所示，根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块103包括两组所述导向轮1031和弹簧1032，每组导向轮1031包括两根平行设置的弹簧1032，所述两组导向轮和弹簧相对所述固定轨对称设置。

根据本发明的一种实施方式，所述弹性连接模块103设置在所述浮板102的开孔1021内。

浮板有一定的厚度，而弹性连接模块在竖直方向上的高度与该厚度相适配，也就是弹性连接模块可以不超出浮板两侧的表面。

根据本发明的一种实施方式，所述减晃装置10设有若干组所述弹性连接模块103和对应的若干条所述固定轨101，若干组所述弹性连接模块103分散设置于所述浮板102的开孔1021内，若干条所述固定轨分散平行设置，所述浮板穿过每条所述固定轨。设置多组弹性连接模块及固定轨可以多方牵制浮板虽液体的晃动幅度，因而更大程度上减小液体的晃动。

根据本发明的一种实施方式，设有四组所述弹性连接模块103，该四组弹性连接模块103对应设置连接在四根固定轨101上，该四组固定轨101和相应的弹性连接模块103均布在浮板102的周边。如此可以均匀地对浮板形成限制，使得浮板如果向一个方向晃动，其他几个方向的连接点处对其有一定的牵拉力，使得晃动减小。而弹性连接的设置，又使得浮板有一定的自由度。

根据本发明的一种实施方式，在浮板的中间位置及周边设有所述弹性连接模块及固定轨。

根据本发明的一种实施方式，在浮板上阵列排布所述弹性连接模块及固定轨。

弹性连接模块和固定轨的形式及数量可根据实际情况综合考虑成本及要求的减小幅度进行设置。

本发明中浮板大小与形状可根据液舱的大小及形状设置，以覆盖液舱中液体的大部分表面为宜。

浮板的密度小于液体的密度即可，比如可以是聚合物材料形成的板或铝合金等金属材质的空心板等。

根据本发明的一种实施方式，所述浮板102的开孔1021截面为规则形状或不规则形状。规则形状可以是圆形、矩形、椭圆形等。

开孔的大小以能连接弹性连接模块为宜。

根据本发明的一种实施方式，所述浮板可由若干块板拼接而成的平板，在设有所述弹性连接模块的区域为可拆卸板。

如图3所示，根据本发明的一种实施方式，浮板102为矩形，在四个角处设置四块可拆卸板1022，每块可拆卸板1022上各自设有开孔1021，沿开孔1021的内圈连接两组导向轮1031，两组导向轮1031分设在固定轨101的两侧，每个导向轮1031各自又连接两根弹簧1032，两个弹簧1032各自一端连接导向轮1031，弹簧1032另一端固定在浮板102开孔1021的内周面上，此处也就是可拆卸板1022的开孔内周面上。为了使导向轮1031抵接在固定轨101上，弹簧1032处于压缩状态。

如图1a、2所示，根据本发明的一种实施方式，所述减晃装置10还包括止动器104，所述止动器104设置于所述固定轨101的上端和/或下端，以弹性限制所述浮板102的位移。

根据本发明的一种实施方式，所述止动器104包括内侧板1041和外侧板1042，所述内侧板1041和外侧板1042之间为弹性连接，所述外侧板1042与所述固定轨101固定连接，所述内侧板1041与所述固定轨101活动连接，且能沿所述固定轨101上下移动。

根据本发明的一种实施方式，可使内侧板1041和外侧板1042穿在固定轨101上。

根据本发明的一种实施方式，所述内侧板1041和外侧板1042之间通过一组弹簧连接。

如图1b所示，是内侧板1041或外侧板1042上弹簧1043围绕固定轨101设置的俯视图。

内侧板1041和外侧板1042之间弹簧的数量可根据需要设置。

为了减小固定轨在竖直方向上的热胀冷缩变形，根据本发明的一种实施方式，所述固定轨101在上端和/或下端设有弯曲的“U”型段1011，该“U”型段1011设于所述止动器104外侧。“U”型因中间的间隔可抵消固定轨在上下方向的变形，以免影响舱室结构，对舱室造成较大温度变化引起荷载冲击。

“U”型的弯折优选与固定轨的长度方向垂直设置，如图1a所示。

如图1a、图2所示，本发明还提出一种薄膜型液舱1，所述液舱内设有所述减晃装置10，其中所述固定轨101竖直固定设置在所述液舱内，所述浮板102的密度小于所述液舱内液体的密度。

如图1a、图2所示，根据本发明的一种实施方式，液舱的外围设有船体外壳20，液舱周边设有围护系统40、围护系统主屏蔽401，液舱内一侧设有泵塔30。围护系统紧贴在船体外壳上，围护系统主屏蔽属于围护系统的一部分，一般包括主次两层屏蔽和主次两层隔热层。

本发明通过弹性连接模块使浮板沿固定轨上下浮动，不至于浮板的浮动完全跟随液体晃动，浮板与固定轨连接处对浮板有一定的牵制阻碍作用，从而减小浮板下面液体晃动的幅度，而且弹性设置使得浮板的活动有一定的自由度，不至于因碰撞等可能引起危险液体出现爆炸等险情，另一方面保障了装置的使用寿命，减少磨损。本发明可根据需要减小晃动幅度的大小，选择弹性连接模块的设置方式与数量。

实施例

如图1a、2、3所示，图1a和图2分别是液舱中横剖面和侧视剖面图，示意了本发明减晃装置的使用位置，图3是本实施例浮动减晃装置的示意图，它主要有浮板102、弹簧1032、导向轮1031、固定轨101等组成。

具体地，浮动装置如图3所示，浮板102在四个角上设置四个弹簧1032和导向轮1031的组装模块的可拆卸板1022，四个可拆卸板1022均匀布置，每个可拆卸板1022设置4个弹簧1032、两个导向轮1031，每两个弹簧1032一端连接一个导向轮1031，弹簧1032另一端固定在浮板102上，两个导向轮1031中间是固定轨101。

本实施例的液舱1盛放液化天热气。浮板102材料的密度应小于液化天然气密度，装载液体时浮板102随着液体的升降，在导向轮1031作用下沿固定轨101上下活动。Z₅和Z₆分别取液舱高度的10％和90％，在此高度上下分别设置止动器104，每个止动器104由A(内侧板)1041、B(外侧板)1042两块止动板通过4个弹簧1043连接组成，止动板A位于靠近浮板一侧，可以上下活动，止动板B位于靠近舱壁(舱顶壁或舱底壁)一侧，固定在固定轨101上，4个弹簧1043均匀布置在A和B之间。

浮板102只能在Z₅到Z₆的固定距离之间上下滑动，到达此止动器位置时，浮板将逐渐停止继续上下活动。固定轨101在止动器104和舱底和/或舱顶之间呈“U”型设置，见图1a中“U”型段1011，以解决固定轨101的热胀冷缩问题。

本实施例中，固定轨101的具体位置，如图1a所示，在横向上，Y₂可为Y₃和Y₄较小值的0.75倍。如图2所示，在纵向上距离泵塔30的长度X₁可为舱长X的5％，若此时止动器104外缘到泵塔30的距离X₂小于2米，则可增加X₁使得X₂等于2米。4根固定轨101的位置可相对液舱中横剖面及中纵剖面两两对称，如图1a和图2所示。浮板102的宽度和长度均优选不超出止动器外沿，浮板102可全部拼接而成，且浮板上可根据实际情况，设置圆形开孔，或设置成槽型，可根据实际工程需要进行选择。止动器大小的选取应当和浮板相配合，四角都可采用倒圆角。

本实施例中各距离的设定是为了防止减晃装置与周围设施干扰而设定，具体可根据舱型及其他设备而定。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中实施例的各零部件、装置都是可以有所变化的，各实施方式都可根据需要进行组合或删减，附图中并非所有部件都是必要设置，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (14)

1.一种减晃装置，其特征在于，所述减晃装置包括固定轨、浮板和弹性连接模块，其中

所述浮板穿过所述固定轨，活动设于所述固定轨上；

所述固定轨为一组，布置于所述浮板的四周边缘处；

所述弹性连接模块在每个所述固定轨处以所述固定轨为中心设有相对称的一组，以对所述浮板的运动形成一定的牵制作用，每个所述弹性连接模块的一端弹性连接所述浮板，另一端与所述固定轨滚动接触，其被配置为能沿所述固定轨的高度方向上下运动；

所述弹性连接模块包括导向轮和弹簧，所述导向轮与所述固定轨滚动接触，所述弹簧的一端与所述导向轮连接，所述弹簧的另一端与所述浮板连接。

2.根据权利要求1所述的减晃装置，其特征在于，所述导向轮的滚动面与所述固定轨的外表面相适配。

3.根据权利要求2所述的减晃装置，其特征在于，所述固定轨的外表面为圆柱形，所述导向轮的滚动面为与所述圆柱面相匹配的部分柱面。

4.根据权利要求1至3任一项所述的减晃装置，其特征在于，所述弹性连接模块包括若干组所述导向轮和弹簧，若干组所述导向轮和弹簧均布布置，每组的导向轮均与所述固定轨滚动接触，每组的所述弹簧均与所述浮板连接，每组的导向轮与该自身组的弹簧连接。

5.根据权利要求4所述的减晃装置，其特征在于，所述弹性连接模块的每组导向轮连接两根弹簧，该两根弹簧平行设置。

6.根据权利要求4所述的减晃装置，其特征在于，所述弹性连接模块包括两组所述导向轮和弹簧，每组导向轮包括两根平行设置的弹簧，所述两组导向轮和弹簧相对所述固定轨对称设置。

7.根据权利要求1至3或5或6任一项所述的减晃装置，其特征在于，所述弹性连接模块设置在所述浮板的开孔内。

8.根据权利要求7所述的减晃装置，其特征在于，所述减晃装置设有若干组所述弹性连接模块和对应的若干条所述固定轨，若干组所述弹性连接模块分散设置于所述浮板的开孔内，若干条所述固定轨分散平行设置，所述浮板穿过每条所述固定轨。

9.根据权利要求8所述的减晃装置，其特征在于，所述浮板的开孔截面为规则形状或不规则形状。

10.根据权利要求1至3或5或6或8或9任一项所述的减晃装置，其特征在于，所述浮板为由若干块板拼接而成的平板，在设有所述弹性连接模块的区域为可拆卸板。

11.根据权利要求1至3或5或6或8或9任一项所述的减晃装置，其特征在于，所述减晃装置还包括止动器，所述止动器设置于所述固定轨的上端和/或下端，以弹性限制所述浮板的位移。

12.根据权利要求11所述的减晃装置，其特征在于，所述止动器包括内侧板和外侧板，所述内侧板和外侧板之间为弹性连接，所述外侧板与所述固定轨固定连接，所述内侧板与所述固定轨活动连接，且能沿所述固定轨上下移动。

13.根据权利要求12所述的减晃装置，其特征在于，所述内侧板和外侧板之间通过一组弹簧连接；所述固定轨在上端和/或下端设有弯曲的“U”型段，该“U”型段设于所述止动器外侧。

14.一种薄膜型液舱，其特征在于，所述液舱内设有权利要求1至13任一项所述的减晃装置，其中所述固定轨竖直固定设置在所述液舱内，所述浮板的密度小于所述液舱内液体的密度。

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