CN117302498A - 一种船舶风口自动除冰系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶风口自动除冰系统，包括至少两个风口，每个风口分别通过通风管道连接自动切换阀，自动切换阀通过通风管道连接船舶通风系统，每个风口位置均设有温度传感器，每个风口与自动切换阀之间的通风管道内均设有流量传感器，每个风口位置的通风管道内均设有蒸汽除冰喷头，每个蒸汽除冰喷头分别通过蒸汽管道与船舶蒸汽制造系统连接，每个蒸汽管道上均设有截止阀，截止阀、温度传感器、流量传感器、自动切换阀分别与PLC控制箱连接。本发明可根据温度传感器、流量传感器反馈的信号，自动判断风口冻结情况，通过自动切换阀切换通风管路，同时采用蒸汽喷射除冰系统自动对冻结风口进行除冰，始终保持一路风口处于正常非冻结状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶风口自动除冰系统，属于船舶制造技术领域。
背景技术
低气温环境下航行的船舶应充分满足防寒设计技术要求，以确保船舶及其设备和系统具备低气温环境下的操作能力。空调通风系统等方面均需考虑在经受严酷低气温环境下能够确保良好的居住及工作环境要求，保障设备和系统能够及时且正常运行，从而确保船舶安全航行。而通风系统的风口在船舶航行在低气温区域时，会遭受积雪和积冰后被封堵的风险，虽然CCS船级社在《钢质海船入级规范》2022第8篇第13章13.3.10.1要求“机器和起居处所通风装置的进气口应在船的两侧都予以设置”，CCS《极地船舶指南》3.2.7.5的替代措施，把船两侧风口设置和设有加热装置作为替代关系，提高船上实施可行性，但当船舶在极寒地区航行时仍然会发生两侧或两个风口都被积冰封堵的情况，此时风口的防冻措施(多采用电伴热加热电缆防冻)不足以消除风口积冰，只能采用停止通风系统并手动方式机械除冰，费时费力，效果不好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何方便有效的消除风口积冰，避免采用停止通风系统并手动方式机械除冰的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，包括至少两个风口，每个风口分别通过通风管道连接自动切换阀，自动切换阀通过通风管道连接船舶通风系统，每个风口位置均设有温度传感器，每个风口与自动切换阀之间的通风管道内均设有流量传感器，每个风口位置的通风管道内均设有蒸汽除冰喷头，每个蒸汽除冰喷头分别通过蒸汽管道与船舶蒸汽制造系统连接，每个蒸汽管道上均设有截止阀，截止阀、温度传感器、流量传感器、自动切换阀分别与PLC控制箱连接；PLC控制箱通过接收各个风口处对应温度传感器的温度信号和流量传感器的流量信号，判断对应风口是否结冰，并反馈控制自动切换阀切换至未结冰的风口，并开启已结冰风口位置蒸汽除冰喷头对应的截止阀，通过船舶蒸汽制造系统中的蒸汽至蒸汽除冰喷头进行除冰。
优选地，所述的每个风口上均设有一个风口百叶窗。
优选地，所述的风口百叶窗设于船舶通风系统的进出风末端。
优选地，所述的每个风口处的温度传感器分别设于风口百叶窗位置。
优选地，所有所述的的风口均设于外舱壁上。
优选地，至少两个所述的风口呈90度角布置在外舱壁上。
优选地，所述的自动切换阀与每个风口位置的蒸汽除冰喷头之间均设有温度传感器和流量传感器。
优选地，所述的每个蒸汽管道上还设有蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀连接PLC控制箱；当需要除冰时，打开截止阀并根据温度传感器的温度信号，PLC控制箱调节蒸汽流量调节阀的大小。
优选地，所述的蒸汽管道上设有截止阀的旁通管路。
优选地，所述的自动切换阀通风管路接至船舶空调或船舶通风系统的风机。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)安装方便，可根据温度传感器、流量传感器反馈的信号，自动判断风口冻结情况，通过自动切换阀切换通风管路，同时采用蒸汽喷射除冰系统自动对冻结风口进行融冰和除冰，大大提高了风口融冰和除冰的效率，始终保持一路风口处于正常非冻结状态，保证船舶通风系统的正常运行。
2)采用PLC控制箱，自动调节，操作简单，采用通风管路自动切换阀的设计，结构紧凑，节省成本。
3)本发明提供的风口自动除冰系统为独立系统，整个过程为全自动控制，不需要人员手动操作。适合船舶各类处所的空调和通风进出口。自动切换阀为气密设计，能确保一路风口在除冰过程中对另一路风口不产生影响。
附图说明
图1为一种船舶风口自动除冰系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明基于极寒地区航行船舶的通风需求，从而提出的一种船舶风口自动除冰系统，如图1所示，其主要由风口百叶窗1、温度传感器3、流量传感器4、PLC控制箱6、蒸汽除冰喷头8、蒸汽阀板、自动切换阀5组成。风口百叶窗1作为船舶通风系统10的进出风末端装置，本实施例中，风口百叶窗1的数量为两个，且2个风口百叶窗1成90度角布置在外舱壁9两个方向上；温度传感器3安装在风口百叶窗1附近，用于测量外部环境温度；流量传感器4安装在船舶通风系统10的通风管道内(本实施例中，流量传感器4安装在靠近温度传感器3的位置)，用于测量风量变化情况；PLC控制箱6用于接收温度传感器3的温度信号和流量传感器4的流量信号，并反馈控制自动切换阀5动作，和船舶蒸汽除冰系统动作；蒸汽除冰喷头8为船舶蒸汽除冰系统的部件，设于每个风口位置，用于喷射高温蒸汽除冰；蒸汽阀板包括截止阀2和蒸汽流量调节阀7，由PLC控制箱6控制自动运行，实现对风口的自动除冰，即当需要除冰时，打开截止阀2并根据温度传感器3的温度信号，调节蒸汽流量调节阀7的大小，从实现增大或减小蒸汽的流量，达到有效除冰的效果。
本实施例中，在自动切换阀5与每个风口位置的蒸汽除冰喷头8之间均设有温度传感器3和流量传感器4。
采用高温蒸汽喷射除冰，用于除冰的介质为高温蒸汽，接自船舶蒸汽系统11，可以大大提高融冰和除冰的效率。在风口的两路通风管道之间设置自动切换阀5，实现两通风管道的自动切换，自动切换阀5应具有良好的气密性。在两路风口百叶窗1附近均设置温度传感器3，用于测量室外温度并反馈PLC控制箱6。在两路风口处的通风管道内均设置流量传感器4，用于测量风管内流量变化并反馈PLC控制箱6。
PLC控制箱6根据传感器(即温度传感器3和流量传感器4)反馈的信号，判断风口处于何种状态，相应的开启/关闭自动切换阀5切换风口。并开启已冻结风口一路的蒸汽阀板和蒸汽除冰喷头8，用于除冰。当处于通风状态的风口温度传感器3和流量传感器4反馈信号表明风口冻结时，再次相应的开启/关闭自动切换阀5切换风口，开启已冻结风口一路的蒸汽阀板和蒸汽除冰喷头8，用于除冰。从而实现循环自动除冰过程，确保船舶通风系统10正常运行。
船舶蒸汽除冰系统包括船舶蒸汽制造系统11、蒸汽阀板、蒸汽管路和蒸汽除冰喷头8，用于风口百叶窗1的除冰。蒸汽阀板包括截止阀2和蒸汽流量调节阀7，并设置截止阀2的旁通管路，用于阀门维修。风口百叶窗1作为通风的进口或者出口，2个百叶窗成90度角布置在外舱壁9两个方向上，便于自动切换阀5切换风口，并且降低2处风口同时冻结的概率。自动切换阀5后段的通风管路接至船舶空调或船舶通风系统10的风机。
本实施例中，本发明的系统由两个风口组成，正常使用一个风口，另外一个风口处于关闭状态。在每个风口的通风进口或出口设置温度传感器3和流量传感器4，用于判断该风口是否被冻结，同时根据风口冻结情况采用自动切换阀5自动切换风口，即当一个风口被冻结时，通过自动切换阀5自动切换至另外一个风口，确保持续通风状态。并通过PLC控制箱6控制系统开启蒸汽流量调节阀7，用蒸汽除冰喷头8通过蒸汽喷射除冰方式，来快速有效的去除风口积冰，确保风口始终通畅。本发明的除冰系统可实现全自动控制，保证船舶通风系统10的进风和排风始终通畅，确保极地航行船舶的通风需求。
Claims (10)
1.一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，包括至少两个风口，每个风口分别通过通风管道连接自动切换阀(5)，自动切换阀(5)通过通风管道连接船舶通风系统(10)，每个风口位置均设有温度传感器(3)，每个风口与自动切换阀(5)之间的通风管道内均设有流量传感器(4)，每个风口位置的通风管道内均设有蒸汽除冰喷头(8)，每个蒸汽除冰喷头(8)分别通过蒸汽管道与船舶蒸汽制造系统(11)连接，每个蒸汽管道上均设有截止阀(2)，截止阀(2)、温度传感器(3)、流量传感器(4)、自动切换阀(5)分别与PLC控制箱(6)连接；PLC控制箱(6)通过接收各个风口处对应温度传感器(3)的温度信号和流量传感器(4)的流量信号，判断对应风口是否结冰，并反馈控制自动切换阀(5)切换至未结冰的风口，并开启已结冰风口位置蒸汽除冰喷头(8)对应的截止阀(2)，通过船舶蒸汽制造系统(11)中的蒸汽至蒸汽除冰喷头(8)进行除冰。
2.如权利要求1所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的每个风口上均设有一个风口百叶窗(1)。
3.如权利要求2所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的风口百叶窗(1)设于船舶通风系统(10)的进出风末端。
4.如权利要求2所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的每个风口处的温度传感器(3)分别设于风口百叶窗(1)位置。
5.如权利要求1所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所有所述的的风口均设于外舱壁(9)上。
6.如权利要求5所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，至少两个所述的风口呈90度角布置在外舱壁(9)上。
7.如权利要求1所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的自动切换阀(5)与每个风口位置的蒸汽除冰喷头(8)之间均设有温度传感器(3)和流量传感器(4)。
8.如权利要求1所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的每个蒸汽管道上还设有蒸汽流量调节阀(7)，蒸汽流量调节阀(7)连接PLC控制箱(6)；当需要除冰时，打开截止阀(2)并根据温度传感器(3)的温度信号，PLC控制箱(6)调节蒸汽流量调节阀(7)的大小。
9.如权利要求1所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的蒸汽管道上设有截止阀(2)的旁通管路。
10.如权利要求1所述的一种船舶风口自动除冰系统，其特征在于，所述的自动切换阀(5)通风管路接至船舶空调或船舶通风系统(10)的风机。
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