CN114379708B - 一种船舶压载水系统及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶压载水系统及船舶。船舶压载水系统包括横倾压载水子系统和纵倾压载水子系统。横倾压载水子系统包括压载泵和横倾管路，压载泵安装于横倾管路中。纵倾压载水子系统包括纵倾舱、纵倾泵和纵倾管路。纵倾舱位于船体的艏部。纵倾泵安装于纵倾管路中，纵倾管路能够与横倾管路连通，并使纵倾泵与压载泵并联。纵倾泵通过纵倾管路将外部的水注入纵倾舱内。或者，纵倾泵通过纵倾管路将纵倾舱内的水排出船体外部。船舶包括上述的船舶压载水系统，纵倾泵通过纵倾管路将外部的水注入纵倾舱或将纵倾舱的水排出船体，提高了船舶的纵倾调节效率。纵倾泵与压载泵可以互为备份，提高了船舶压载水系统的可靠性和稳定性。

Description

一种船舶压载水系统及船舶

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶压载水系统及船舶。

背景技术

在船舶，尤其是客滚船的设计过程中，为方便码头停靠之后货物上下船，通常会使用纵倾系统来实现船舶靠港时艏艉吃水调节。

目前，第一种方式为通过压载水系统进行船舶的艏艉纵倾调节时，客滚船的压载泵的排量较小，需要在进港之前进行较长时间的预调整，会影响船舶的航速及航行时间，并可能对船舶的安全性造成一定的影响。第二种方式为通过安装专用的纵倾系统进行调节，即在船舶的艏艉尖舱装载永久淡水进行前后调拨调节船舶纵倾，该方案的缺点为淡水需永久存放于船上，会影响船舶的载货量。同时，管路从艏部到艉部的布置难度大，而且船舶艉部线型狭小(一般为尖端)难以布置较大的纵倾舱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶压载水系统及船舶，以提高船舶的纵倾调节效率和净载重量，同时简化船舶压载水系统的管路分布。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种船舶压载水系统，包括横倾压载水子系统和纵倾压载水子系统；所述横倾压载水子系统包括压载泵和横倾管路，所述压载泵安装于所述横倾管路中；所述纵倾压载水子系统包括：

纵倾舱，位于船体的艏部；以及

纵倾泵和纵倾管路，所述纵倾泵安装于所述纵倾管路中，所述纵倾管路能够与所述横倾管路连通，并使所述纵倾泵与所述压载泵并联；

所述纵倾泵被配置为能够通过所述纵倾管路将外部的水注入所述纵倾舱内；或者，能够通过所述纵倾管路将所述纵倾舱内的水排出所述船体外部。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾管路上并联安装有至少两台所述纵倾泵。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾压载水子系统还包括：

第一阀体，所述纵倾管路与所述横倾管路的连通位置均安装有所述第一阀体；所述第一阀体被配置为打开时使得所述纵倾管路与所述横倾管路连通，关闭时使所述纵倾管路与所述横倾管路断开。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾压载水子系统还包括水槽，所述水槽位于所述船体底部，并与外部水源连通；

所述纵倾管路包括吸水管路，所述吸水管路包括相互连通的第一支管、第二支管和第三支管，所述第一支管能够与所述水槽连通，所述第二支管能够与所述纵倾泵的入水口连通，所述第三支管能够与所述横倾管路连通。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾压载水子系统还包括：

第二阀体，安装于所述第一支管上，以打开或关闭所述第一支管。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾管路还包括：

第一抽水管路，所述第一抽水管路的两端能够分别与所述第二支管和所述纵倾舱的注水口连通，所述纵倾泵安装于所述第一抽水管路中；

第二抽水管路，所述纵倾舱的排水口能够通过所述第二抽水管路与所述纵倾泵的入水口连通；以及

排水管路，与所述第一抽水管路连通，以使所述纵倾舱内的水依次通过所述第二抽水管路、所述第一抽水管路和所述排水管路排出所述船体外部。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾压载水子系统还包括：

压载水处理装置和第三阀体，所述压载水处理装置和所述第三阀体并联安装于所述第一抽水管路中，所述纵倾泵的出水口可选择性地与所述压载水处理装置或所述第三阀体连通；以及

第四阀体，安装于所述纵倾泵的出水口与所述压载水处理装置之间，当所述第四阀体打开时，所述第三阀体关闭，以使所述纵倾泵的出水口通过所述压载水处理装置与所述纵倾舱的注水口连通；当所述第四阀体关闭时，所述第三阀体打开，以使所述纵倾泵的出水口通过所述第三阀体与所述纵倾舱的注水口连通。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾压载水子系统还包括：

第五阀体，安装于所述第二抽水管路上，以打开或关闭所述第二抽水管路；以及

第六阀体，安装于所述排水管路上，以打开或关闭所述排水管路。

作为所述船舶压载水系统的可选方案，所述纵倾压载水子系统还包括：

第七阀体，所述第一抽水管路与所述纵倾舱的注水口之间安装有所述第七阀体。

一种船舶，包括上述的船舶压载水系统。

本发明的有益效果为：

本发明提出的船舶压载水系统，纵倾泵通过纵倾管路将外部的水注入纵倾舱或将纵倾舱的水排出船体，从而提高了船舶的纵倾调节效率。同时仅在船体的船艏设置纵倾舱，无需在船舶的艉部设置纵倾舱，避免了在船体的船艏与船艉之间布置过长的管路，简化了纵倾压载水子系统的管路分部，降低了纵倾管路的布置难度。而且，由于纵倾泵能够直接将外部的水注入纵倾舱内，使得纵倾舱内无需长期储水，进一步提高了船舶的载货量，从而提高了船舶的运营能力。

此外，纵倾管路能够与横倾管路连通，并使纵倾泵与压载泵并联，使得纵倾泵与压载泵可以互为备份，提高了船舶压载水系统的可靠性和稳定性。

本发明提出的船舶通过采用上述的船舶压载水系统，提高了船舶的纵倾调节效率，简化了纵倾压载水子系统的管路分部，降低了纵倾管路的布置难度。而且提高了船舶的载货量，从而提高了船舶的运营能力。同时，纵倾泵与压载泵可以互为备份，提高了船舶压载水系统的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的船舶压载水系统的结构分布示意图；

图中部件名称和标号如下：

1、船体；2、压载泵；3、横倾管路；4、纵倾舱；5、纵倾泵；6、纵倾管路；61、吸水管路；611、第一支管；612、第二支管；613、第三支管；62、第二阀体；63、第一抽水管路；64、第二抽水管路；65、排水管路；66、压载水处理装置；67、第三阀体；68、第四阀体；69、第五阀体；60、第六阀体；7、第一阀体；8、水槽；9、第七阀体。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例公开了一种船舶压载水系统，该船舶压载水系统包括横倾压载水子系统，横倾压载水子系统包括压载泵2、横倾管路3以及多个压载舱(图中未示出)，压载泵2安装于横倾管路3中。多个压载舱分布于船体1宽度方向的两侧，压载泵2能够通过横倾管路3可选择性地性向其中一个或多个压载舱注水或抽水，通过改变每个压载舱内的水量大小调节船舶的横倾状态。

目前，压载泵2的排量较小，若通过压载泵2调节船体1的纵倾状态，压载泵2需要在位于船艏和船艉的压载舱之间进行水量调拨，需要较长时间的预调整，调节效率较低，难以满足客滚船靠港后货物快速上下船的需求。若通过安装专用的纵倾系统进行调节，即在船舶的艏艉尖舱采用装载永久淡水进行前后调拨调节船舶纵倾，尖舱内需要永久存放淡水，会影响船舶的载货量。同时，管路从艏部到艉部的布置难度大。而且船舶艉部一般线型狭小难以布置较大的舱室。

为解决上述问题，如图1所示，本实施例的船舶压载水系统还包括纵倾压载水子系统，纵倾压载水子系统包括纵倾舱4、纵倾泵5和纵倾管路6。纵倾舱4位于船体1的艏部。纵倾泵5安装于纵倾管路6中，纵倾管路6能够与横倾管路3连通，并使纵倾泵5与压载泵2并联。纵倾泵5能够通过纵倾管路6将外部的水注入纵倾舱4内。或者，纵倾泵5能够通过纵倾管路6将纵倾舱4内的水排出船体1外部。

纵倾泵5通过纵倾管路6将外部的水注入纵倾舱4或将纵倾舱4内的水排出船体1，从而提高了船舶的纵倾调节效率。同时仅在船体1的船艏位置设置纵倾舱4，无需在船舶的艉部设置纵倾舱4，避免了在船体1的船艏与船艉之间布置过长的管路，简化了纵倾压载水子系统的管路分部，降低了纵倾管路6的布置难度。而且，由于纵倾泵5能够直接将外部水源注入纵倾舱4内，使得纵倾舱4内无需长期储水，进一步提高了船舶的载货量，从而提高了船舶的运营能力。

此外，当纵倾管路6与横倾管路3连通时，纵倾泵5与压载泵2并联，使得纵倾泵5与压载泵2可以互为备份，提高了船舶压载水系统的可靠性和稳定性。

优选地，纵倾管路6上并联安装有至少两台纵倾泵5。通过安装多台纵倾泵5不仅能够进一步提高船舶的纵倾调节效率，而且多台纵倾泵5能够确保即使一台纵倾泵5发生故障时依然能够实现船舶的纵倾调节，提高了纵倾压载水子系统的可靠性。

具体地，本实施例的纵倾压载水子系统中安装有两台纵倾泵5，在保证纵倾舱4内水量的调拨效率的同时，能够降低纵倾压载水子系统的安装成本。当然，还可以结合实际使用需求与压载泵2的功率安装三台或四台以上的压载泵2。

需要说明的是，当纵倾管路6能够与横倾管路3连通时，使得纵倾压载水子系统与横倾压载水子系统能够进行整体布置和安装，简化了船舶压载水系统管路分布和整体结构。

为了保证纵倾压载水子系统与横倾压载水子系统两个子系统之间的相对独立性，当两个子系统正常工作时，纵倾管路6与横倾管路3保持断开状态。因此，纵倾压载水子系统还包括第一阀体7，纵倾管路6与横倾管路3的连通位置均安装有第一阀体7。当第一阀体7打开时，纵倾管路6与横倾管路3连通，压载泵2可以参与到纵倾舱4的注水或抽水过程或者纵倾泵5参与到压载舱的注水或抽水过程。当第一阀体7关闭时，纵倾管路6与横倾管路3断开，压载泵2和纵倾泵5独立工作。

如图1所示，纵倾压载水子系统还包括水槽8，水槽8位于船体1底部，并与外部水源连通。通过将外部的水(多为海水)吸入水槽8内进行过滤，提高了进入纵倾管路6内水的清洁度，避免纵倾管路6发生堵塞。

进一步地，还可以将水槽8开设于船体1上靠近纵倾舱4的位置，以缩短纵倾管路6的长度，缩短纵倾调节的时间，提高纵倾压载水子系统的调节效率。

本实施例的纵倾管路6包括吸水管路61，吸水管路61为三通管结构，具体包括相互连通的第一支管611、第二支管612和第三支管613，第一支管611能够与水槽8连通，第二支管612能够与纵倾泵5的入水口连通，以便于外部的水能够依次通过第二支管612和第一支管611进入纵倾泵5内。第三支管613能够与横倾管路3连通。在第三支管613与横倾管路3之间安装有第一阀体7，通过第一阀体7控制第三支管613与横倾管路3的通断。

纵倾压载水子系统还包括第二阀体62，第二阀体62安装于第一支管611上，以打开或关闭第一支管611。当需要向纵倾舱4内注水时，打开第二阀体62。当注水结束后，关闭第二阀体62。

如图1所示，纵倾管路6还包括第一抽水管路63、第二抽水管路64和排水管路65。第一抽水管路63的两端能够分别与第二支管612和纵倾舱4的注水口连通，纵倾泵5安装于第一抽水管路63中。纵倾舱4的排水口能够通过第二抽水管路64与纵倾泵5的入水口连通。排水管路65与第一抽水管路63连通，以使纵倾舱4内的水依次通过第二抽水管路64、第一抽水管路63和排水管路65排出船体1外部。

纵倾舱4的注水过程为：水槽8内的水经过第一支管611、第二支管612和第一抽水管路63后，通过纵倾舱4的注水口进入纵倾舱4内。纵倾舱4的排水过程为：纵倾舱4内的水通过其排水口依次进入第二抽水管路64、第一抽水管路63和排水管路65，并排出船体1。

需要说明的是，纵倾舱4的注水口与排水口为同一个，以简化纵倾舱4的结构。

为了控制外部的水沿预定的注水方向和排水方向流动，纵倾压载水子系统还包括第五阀体69、第六阀体60和第七阀体9，第五阀体69安装于第二抽水管路64上，以打开或关闭第二抽水管路64。第六阀体60安装于排水管路65上，以打开或关闭排水管路65。第一抽水管路63与纵倾舱4的注水口之间安装有第七阀体9。

由于纵倾压载水子系统需要将外部的水注入纵倾舱4，并将纵倾舱4内的水排出船体1，为了避免不同水域的水混合可能发生的生物污染或破坏排放水域的生态平衡，如图1所示，纵倾压载水子系统还包括压载水处理装置66、第三阀体67和第四阀体68，压载水处理装置66和第三阀体67并联安装于第一抽水管路63中，纵倾泵5的出水口可选择性地与压载水处理装置66或第三阀体67连通。第四阀体68安装于纵倾泵5的出水口与压载水处理装置66之间。

当需要将纵倾舱4内的水排出船体1时，第四阀体68打开时，第三阀体67关闭，以使纵倾泵5的出水口通过压载水处理装置66与纵倾舱4的注水口连通。纵倾舱4内的水经过压载水处理装置66的无害化处理后可以排放至船舶所在的区域，有利于保护当地水域的生态安全。

当需要向纵倾舱4内注入外部的水时，无需使用压载水处理装置66。第四阀体68关闭，第三阀体67打开，以使纵倾泵5的出水口通过第三阀体67与纵倾舱4的注水口连通，有利于提高注水效率，从而提高了船舶的纵倾调节效率。

本实施例还公开了一种船舶，该船舶包括上述的船舶压载水系统，提高了船舶的纵倾调节效率，简化了纵倾压载水子系统的管路分部，降低了纵倾管路6的布置难度，而且提高了船舶的载货量。同时，纵倾泵5与压载泵2可以互为备份，提高了船舶压载水系统的可靠性和稳定性。

具体地，以客滚船卸货为例进行说明。当客滚船到达港口时，客滚船的船艉坡道盖搭接于港口的码头上，以方便进行卸货。由于船舶为满载状态，船体1的艉部吃水较深，需要根据码头水位情况调高艉部，便于船上货物从艉部坡道盖顺利下船。

此时需要向纵倾舱4内注水，注水过程为：打开第二阀体62、第三阀体67和第七阀体9，并启动两台纵倾泵5。外部的水经过水槽8处理后，依次通过第一支管611、第二支管612、第三阀体67所在的第一抽水管路63部分以及第七阀体9后通过纵倾舱4的注水口进入纵倾舱4内，当注水完成后，关闭第二阀体62、第三阀体67和第七阀体9。需要说明的是，注水过程中，其他阀体保持关闭状态。

随着船体1上货物的减少，客滚船的艉部吃水慢慢减少，需要将纵倾舱4内的水排出船体1。排水过程为：打开第四阀体68、第五阀体69和第六阀体60，纵倾舱4内的水依次通过第二抽水管路64、压载水处理装置66所在的第一抽水管路63以及排水管路65后，将水排出船体1。需要说明的是，排水过程中，其他阀体保持关闭状态。

当然，还可以根据实际工况，打开两个第一阀体7，使压载泵2和纵倾泵5互为备用。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种船舶压载水系统，包括横倾压载水子系统和纵倾压载水子系统；所述横倾压载水子系统包括压载泵(2)和横倾管路(3)，所述压载泵(2)安装于所述横倾管路(3)中；其特征在于，所述纵倾压载水子系统包括：

纵倾舱(4)，位于船体(1)的艏部；以及

纵倾泵(5)和纵倾管路(6)，所述纵倾泵(5)安装于所述纵倾管路(6)中，所述纵倾管路(6)能够与所述横倾管路(3)连通，并使所述纵倾泵(5)与所述压载泵(2)并联；

所述纵倾泵(5)被配置为能够通过所述纵倾管路(6)将外部的水注入所述纵倾舱(4)内；或者，能够通过所述纵倾管路(6)将所述纵倾舱(4)内的水排出所述船体(1)外部；

所述纵倾管路(6)还包括：第一抽水管路(63)；

所述纵倾压载水子系统还包括：

压载水处理装置(66)和第三阀体(67)，所述压载水处理装置(66)和所述第三阀体(67)并联安装于所述第一抽水管路(63)中，所述纵倾泵(5)的出水口可选择性地与所述压载水处理装置(66)或所述第三阀体(67)连通；以及

第四阀体(68)，安装于所述纵倾泵(5)的出水口与所述压载水处理装置(66)之间；当所述第四阀体(68)打开时，所述第三阀体(67)关闭，以使所述纵倾泵(5)的出水口通过所述压载水处理装置(66)与所述纵倾舱(4)的注水口连通；当所述第四阀体(68)关闭时，所述第三阀体(67)打开，以使所述纵倾泵(5)的出水口通过所述第三阀体(67)与所述纵倾舱(4)的注水口连通。

2.根据权利要求1所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾管路(6)上并联安装有至少两台所述纵倾泵(5)。

3.根据权利要求1所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾压载水子系统还包括：

第一阀体(7)，所述纵倾管路(6)与所述横倾管路(3)的连通位置均安装有所述第一阀体(7)；所述第一阀体(7)被配置为打开时使得所述纵倾管路(6)与所述横倾管路(3)连通，关闭时使所述纵倾管路(6)与所述横倾管路(3)断开。

4.根据权利要求1所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾压载水子系统还包括水槽(8)，所述水槽(8)位于所述船体(1)底部，并与外部水源连通；

所述纵倾管路(6)包括吸水管路(61)，所述吸水管路(61)包括相互连通的第一支管(611)、第二支管(612)和第三支管(613)，所述第一支管(611)能够与所述水槽(8)连通，所述第二支管(612)能够与所述纵倾泵(5)的入水口连通，所述第三支管(613)能够与所述横倾管路(3)连通。

5.根据权利要求4所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾压载水子系统还包括：

第二阀体(62)，安装于所述第一支管(611)上，以打开或关闭所述第一支管(611)。

6.根据权利要求4所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾管路(6)还包括：

所述第一抽水管路(63)的两端能够分别与所述第二支管(612)和所述纵倾舱(4)的注水口连通，所述纵倾泵(5)安装于所述第一抽水管路(63)中；

第二抽水管路(64)，所述纵倾舱(4)的排水口能够通过所述第二抽水管路(64)与所述纵倾泵(5)的入水口连通；以及

排水管路(65)，与所述第一抽水管路(63)连通，以使所述纵倾舱(4)内的水依次通过所述第二抽水管路(64)、所述第一抽水管路(63)和所述排水管路(65)排出所述船体(1)外部。

7.根据权利要求6所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾压载水子系统还包括：

第五阀体(69)，安装于所述第二抽水管路(64)上，以打开或关闭所述第二抽水管路(64)；以及

第六阀体(60)，安装于所述排水管路(65)上，以打开或关闭所述排水管路(65)。

8.根据权利要求6所述的船舶压载水系统，其特征在于，所述纵倾压载水子系统还包括：

第七阀体(9)，所述第一抽水管路(63)与所述纵倾舱(4)的注水口之间安装有所述第七阀体(9)。

9.一种船舶，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的船舶压载水系统。

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