CN114408091A - 一种适用于极地船舶的防冰海底门装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于极地船舶的防冰海底门装置，包括海水箱、进水格栅、冷却水回注管、海水泵吸入管、挡板，所述海水箱分为上部的集冰区和下部的进水区、排水区，所述挡板固设在所述海水箱的内部，所述挡板分隔所述海水箱的进水区和排水区，所述进水格栅设于所述海水箱进水区的船体外板上，所述海水泵吸入管的入口与所述海水箱排水区连接，所述冷却水回注管的出口与所述海水箱集冰区连接。本发明的海底门装置结构简单，能够有效去除海水泵入口处的浮冰，避免船体内的管路系统发生堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及极地航行船舶技术领域，尤其涉及一种适用于极地船舶的防冰海底门装置。
背景技术
近年来，全球气候逐步变暖，北极地区的冰层逐渐消融，使得北极航线的开行逐渐具有可行性，极地航行船舶的开发逐步成为热点，极地船舶需要针对冰区环境进行特殊的设计，以便具备全面的防冰抗冻能力。
在现有技术中，船舶通常需要在船体外板开孔并设置海底门，用来吸入海水供船上主机冷却、压载和消防等系统进行使用。一般船舶的海水泵吸入口直接布置在海底门中，海水泵直接吸入海水进入船上的压载、冷却和消防管路系统。而当船舶在极地低温环境下，船体周围分布大量的浮冰，如果没有采取特殊的措施，海底门内的海水泵入口容易被海冰堵塞，海水泵无法吸入足量的海水，将导致主机缺少冷却水供应而过热，从而导致船舶停航。为此，在极地航行的船舶需要针对冰区的环境进行特殊的设计。
因此，本领域的技术人员致力于提供一种适用于极地船舶的防冰海底门装置，以防止船舶在极地航行时浮冰堵住海底门，影响海水系统的正常工作。
发明内容
有鉴于现有技术上的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能防止浮冰堵住船舶的海底门、适用于船舶在极地航行的防冰海底门装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于极地船舶的防冰海底门装置，所述防冰海底门装置设于船舶的舭部，包括海水箱、进水格栅、冷却水回注管、海水泵吸入管、挡板，所述海水箱分为上部的集冰区和下部的进水区、排水区，所述挡板固设在所述海水箱的内部，所述挡板分隔所述海水箱的进水区和排水区，所述进水格栅设于所述海水箱进水区的船体外板上，所述海水泵吸入管的入口与所述海水箱排水区连接，所述冷却水回注管的出口与所述海水箱集冰区连接。
进一步地，所述海水箱的顶部还连接有透气管，所述透气管上设有隔离阀。
优选地，所述透气管的截面积等于所述海水泵吸入管的截面积。
进一步地，所述透气管上还设有电加热装置。
进一步地，所述海水箱的顶部还设有检修人孔。
进一步地，所述海水泵吸入管上还设有过滤器。
优选地，所述海水箱为上窄下宽的变截面箱体，所述集冰区位于窄部，所述进水区和排水区位于宽部。
优选地，所述海水箱的顶部高于船舶的最大吃水线高度。
优选地，所述挡板的高度低于船舶的正常水线高度。
优选地，所述进水格栅的开口流通面积不小于所述海水泵吸入管的流通面积。
本发明至少具有如下有益技术效果：
本发明提供的适用于极地船舶的防冰海底门装置，海水箱分成进水区、集冰区和排水区三个部分，通过挡板分离进水区和排水区，能够防止含有大量浮冰的海水直接进入排水区从而堵塞海水泵吸口。利用水密度大于冰的物理性质，形成冰水分层，吸入的浮冰漂浮在海水箱上部的集冰区内，有效去除了进入排水区的海水的浮冰。同时集冰区内引入冷却水回注管系，利用冷却推进系统后的高温冷却水融化集聚的浮冰，防止浮冰大量聚集对结构产生破坏。海水泵吸口设置于排水区的底部，远离水面，大大减少了海水泵吸入浮冰的概率。同时在海水泵吸口布置有过滤器，能够进一步分离海水中残存的较小的碎冰和杂质。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的防冰海底门装置沿船宽方向的投影侧视图；
图2是本发明实施例提供的防冰海底门装置沿船长方向的投影剖视图；
图3是本发明实施例提供的防冰海底门装置的海水和冷冻水流动示意图。
图中，
1-海水箱，11-进水区，12-排水区，13-集冰区，14-挡板，2-进水格栅，3-冷却水回注管，4-透气管，5-海水泵吸入管，6-检修人孔，7-过滤器，8-船体外板。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
本发明提供了一种适用于极地船舶航行的防冰海底门装置，本发明的防冰海底门装置设于船舶的舭部位置，如图1、图2和图3所示，本实施例的防冰海底门装置由海水箱1、进水格栅2、冷却水回注管3、透气管4、海水泵吸入管5、过滤器7组成。
海水箱1为上窄下宽的变截面箱体结构，其内部空间可分为上方的集冰区13和下方的进水区11、排水区12，集冰区13位于窄部，进水区11和排水区12位于宽部，进水区11和排水区12前后相邻布置。进水区11和排水区12之间采用挡板14分隔，进水区11容纳从船体外部流入的含有浮冰的海水，浮冰在浮力的作用下进入集冰区13，去除浮冰之后的水进入排水区12，挡板14可以防止含有浮冰的海水从进水区11流入排水区12。
海水箱1的一个壁面为船体外板8的一部分，使海水箱1与船体成为一个整体。海水箱1的上窄下宽结构，有利于浮冰进入集冰区13，从而与进入排水区12的海水相分离。
进水格栅2设于海水箱1的进水区11所对应的船体外板8上，通过进水格栅2引入船舶舷外的海水，使海水进入进水区11。
海水泵吸入管5的入口端设于海水箱1的排水区12的底部，用于将去除了浮冰的海水引入船体内的海水总管或冷却管系。海水泵吸入管5的位置应尽可能低，以保证海水泵的正常运行，同时尽量减少对浮冰的吸入。
在海水泵吸入管5上还设有过滤器7，以对排水区12中的水进行进一步过滤，尽可能地去除浮冰，减轻对船体内管路系统的影响。
为保证排水区12内的海水供应，进水格栅2的流通面积应不小于海水泵吸入管5的流通面积。
冷却水回注管3的出口端设于集冰区13，用于将流经冷却主机的部分高温冷却水注入集冰区13，以将集冰区13内的浮冰进行融化。
在集冰区13的顶部设有检修人孔6，便于人员进入海水箱1内去除冰块或对海水箱1进行检修。
集冰区13的顶部还设有带隔离阀的透气管4，透气管4的顶部伸至甲板区域，以平衡海水箱1内的气压。透气管4上设有电加热装置，通过启动电加热装置，可以防止在严寒区域透气管4因结冰而堵塞。
为了保证气压平衡的效果，透气管4的流通面积应与海水泵吸入管5的流通面积相当。
本实施例中，海水箱1的顶部应尽可能高，且需要高于船舶的最大吃水线。挡板14的高度应低于船舶的正常水线高度。
本实施例的防冰海底门装置的具体工作过程如下：当舷外海水流入进水区11后，由于挡板14分离进水区11和排水区12，含有大量浮冰的海水不会直接进入排水区12从而堵塞海水泵吸口。由于密度差异，形成冰水分层，吸入的浮冰漂浮在水面上存储于集冰区13内，分离浮冰后的海水通过排水区12底部的海水泵吸入管5进入海水总管或冷却管系。同时在海水泵吸入管5上布置有过滤器7，能够进一步分离海水中残存的较小的碎冰和杂质。集冰区13内引入冷却水回注管3，利用冷却主机等推进系统后的高温冷却水融化集聚的浮冰，防止浮冰大量聚集对结构产生破坏。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种适用于极地船舶的防冰海底门装置，所述防冰海底门装置设于船舶的舭部，其特征在于，包括海水箱、进水格栅、冷却水回注管、海水泵吸入管、挡板，所述海水箱分为上部的集冰区和下部的进水区、排水区，所述挡板固设在所述海水箱的内部，所述挡板分隔所述海水箱的进水区和排水区，所述进水格栅设于所述海水箱进水区的船体外板上，所述海水泵吸入管的入口与所述海水箱排水区连接，所述冷却水回注管的出口与所述海水箱集冰区连接。
2.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述海水箱的顶部还连接有透气管，所述透气管上设有隔离阀。
3.如权利要求2所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述透气管的截面积等于所述海水泵吸入管的截面积。
4.如权利要求2所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述透气管上还设有电加热装置。
5.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述海水箱的顶部还设有检修人孔。
6.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述海水泵吸入管上还设有过滤器。
7.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述海水箱为上窄下宽的变截面箱体，所述集冰区位于窄部，所述进水区和排水区位于宽部。
8.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述海水箱的顶部高于船舶的最大吃水线高度。
9.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述挡板的高度低于船舶的正常水线高度。
10.如权利要求1所述的适用于极地船舶的防冰海底门装置，其特征在于，所述进水格栅的开口流通面积不小于所述海水泵吸入管的流通面积。
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