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In Frachtschiffsladeräumen einsetz- und entfernbare Wartungseinheit
Die Erfindung bezieht sich auf eine in Frachtschiffsladeräume, insbesondere Rohöltanks,
einsetz-und entfernbare Wartungseinheit.
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Durch die britischen Patenschriften 512651,
795367 ist
es bereits bekanntgeworden, zum Ausspülen der Laderäume von Rohöltanks besondere
Spüleinrichtungen zu verwenden, die mit ihrem wirk-.samen Teil durch eine Luke in
den Laderaum eingeführt werden und auf dem Deck bzw. Lukendeckel festlegbar sind.
Beide Einheiten besitzen je zwei bezüglich einer gemeinsamen Drehachse rotationssymmetrisch
zueinander angeordnete. Düsen, die durch das Spülwasser in Drehung versetzbar sind.
Im einen Fall ist darüber hinaus eine Verstellmöglichkeit für die Düsen in vertikaler
Richtung vorgesehen, um mit ein und demselben Gerät möglichst die gesamte Tankinnenwand
mit der Spülflüssigkeit bestreichen zu können. Zu diesem Zweck sind die Düsen von
außen her über ein Handrad um eine horizontale Achse schwenkbar.
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Obwohl bei einem solchen Gerät der Nachteil vermieden wird, daß Mannschaften,
die in der Regel mit Gasmasken auszurüsten wären, zur Reinigung des Tanks in diesen
einsteigen müssen, wird doch eine Handbedienung nicht vollkommen überflüssig gemacht,
und es bleibt der Geschicklichkeit des Bedienenden vorbehalten, wie vollständig
der Tank letzten Endes ausgespült wird, dessen Innenwand sich in diesem Fall einer
unmittelbaren Kontrolle durch das Auge entzieht. Es ist weiterhin beispielsweise
durch die britische Patentschrift 801329 ein Heizelement für das in den Laderäumen
von Rohöltanks befindliche Öl bekanntgeworden, das gleichfalls durch eine
Luke in den Laderaum einführbar ist und dort zur Aufheizung des öls und Herabsetzung
dessen Viskosität dient.
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Früher war es üblich, zu diesem Zweck grill- oder spiralförmige Rohranordnungen
zu verwenden, die überwiegend am Boden des betreffenden Laderaumes angeordnet waren.
Solche Einrichtungen ergaben jedoch eine unbefriedigende Wärmekonvektion, die durch
das erwähnte Element erheblich verbessert wurde. Dieses besteht im wesentlichen
aus einer Rohrwendel, die sich nach unten zu schwach konisch erweitert und durch
die gesamte Höhe des Laderaumes verläuft. Bei Nichtgebrauch, beispielsweise zür
Verwendung in Mehrzweckfrachtschiffen, ist das Heizelement durch die Luke zu entfernen
und kann auf Deck gestaut werden.
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Nachteilig ist in jedem Fall, daß bei gleichzeitiger Verwendung der
erwähnten Spüleinrichtungen mit solchen Heizelementen die zweierlei Geräte nacheinander
in die Luken eingesetzt werden müssen oder daß eine entsprechende Lukenzahl vorgesehen
werden muß, um beide Geräte nebeneinander aufnehmen zu können.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in erster Linie darin, für dieses
Problem Abhilfe zu schaffen und überdies jede Handbedienung überflüssig zu machen.
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Diese Aufgabe wird, erfindungsgemäß durch die Kombination eines Heizelements
mit einer Spüleinrichtung gelöst. Da das Ausspülen der Tanks und die Aufheizung
des in ihnen eingeschlossenen öls praktisch die einzigen normalerweise anfallenden
Wartungsarbeiten sind, erübrigt sich durch die erfindungsgemäße Zusammenfassung
jeder Austausch der betreffenden Geräte.
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Zweckmäßigerweise ist die erfindungsgemäße Einheit im Laderaum in
Höhe des Decks - wie an sich bekannt - sowie am Boden des Laderaumes
festlegbar. Die Befestigung auf Deck geschieht zweckmäßigerweise, wie ebenfalls
an sich bekannt, mittels eines Kopfes, über den die Heizdampf-, Kondensat-und Waschwasseranschlüsse
automatisch mit dem Einsetzen der Wartungseinheit herstellbar sind.
Weitere
Einzelheiten sind der folgenden Beschreibung zweier in den Figuren dargestellter
Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
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F ig. 1 zeigt zusammen mit einem Teilschnitt des Decks und
des Doppelbodens eines Schiffes eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Wartungseinheit, die in den Lukendeckel eingebaut ist; F i g. 2 zeigt, wie
eine solche Wartungseinheit in einem Hohlraum eines Querschottes des Schiffes -estaut
werden kann; F i g. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen der oberen
Spülwasserverteilungsabschnitte gemäß der Linie 111-Ill in F i g. 2; F i
g. 4 zeigt einen ebensolchen Schnitt durch einen der unteren Verteilungsabschnitte
gemäß der Linie IV-IV in F i g. 2; F i g. 5 gibt in weiter vergrößertem
Maßstab einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil der Wartungseinheit nach
F i g. 1 in Verbindung mit den betreffenden Dampf- und Wasserführungen im
Lukendeckel an; F i g. 6 ist ein Schnitt gemäß der Linie VI-VI in F i
g. 5;
F i g. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Ladeluke mit zwei
in diese eingebauten Wartungseinheiten sowie den zugehörigen Zu- und Ableitungen
über entsprechende Lukendeckelabteile; F i g. 8 zeigt im Aufriß eine zweite
Ausführungsform der erlindungsgemäßen Wartungseinheit; F i g. 9 und
10 sind zwei senkrechte Schnitte durch die Wartungseinheit nach F i
g. 8 in zwei zueinander senkrechten Ebenen; F i g. 11 bis
13 erläutern die bei der Beheizung auftretenden Konvektionsströmungen.
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Die in den F i g. 1 bis 7 wiedergegebene Wartungseinheit
weist eine Reihe rohrförmiger Abschnitte 6,
7, 8, 9 und 10 auf,
die miteinander über Spülwasserverteilungsabschnitte 11 bzw. 12 bzw.
15 bzw. 16
verbunden sind. Die oberen Verteilungsabschnitte
11
und 12 besitzen je eine kreiszylindrische Seitenwand 13 von
größerem Durchmesser als dem der Rohrabschnitte sowie konische Stirnwände 14, deren
kleinerer Durchmesser gleich demienigen der Rohrabschnitte ist, wie aus F i
g. 3 ersichtlich.
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Die unteren Verteilungsabschnitte 15 und 16 sind den
oberen ähnlich mit der Ausnahme, daß ihre obere Stirnwand 17 flach ausgebildet
ist, sich also rechtwinklig zur Achse der Rohrabschnitte erstreckt.
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In die Seitenwände 13 und die Stirnwände 14 sämtlicher Verteilungsabschnitte
ist eine Reihe von Düsen 18 eingesetzt. Jeder dieser Düsen wird nach dem
erstmaligen Einbau der Wartungseinheit in ein Schiff eine solche Winkelstellung
zugeteilt, daß eine bestmögliche Reinigungswirkung auf die benachbarten Flächen
des Laderaumes ausgeübt wird. Vorzugsweise sind die oberen Verteilungsabschnitte
11
und 12 mit einer größeren Anzahl von Düsen versehen als die unteren Verteilungsabschnitte
15 und 16.
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Selbstverständlich kann der Querschnitt der Verteilungsabschnitte
entsprechend einer besonderen gewünschten Spritzwirkung auch von der Kreisform abweichen.
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Das untere Ende 19 der Wartungseinheit 5 ist mit einem
Ansatz 20 versehen, um es entweder in der Betriebsstellung im Laderaum des Schiffes
oder in dem Stauraum zu verankern, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Das obere
Ende der Wartungsgt einen Kopf 21, mittels dessen sie in der einheit träg Betriebs-
oder der Staustellung am Deck bzw. Lukendeckel des Schiffes aufsitzt und über den
auch die Spülwasser-, Heizdampf- und Kondensatanschlüsse automatisch mit dem Einsetzen
in die Betriebsstellung herstellbar sind.
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Der Kopf 21 ist um den oberen Teil des Rohrabschnittes 6 herumgeschweißt
und besitzt eine kreisförmige Platte 22, die mit einem nach unten gerichteten Bund
23 versehen ist und gegenüber dem Rohrabschnitt 6 durch vertikal angeordnete
Stützplatten 24 versteift ist. Mit dem oberen Ende des Rohrabschnittes
6 sowie demjenigen der Stützplatten 24 ist rechtwinklig zur Achse der Rohrabschnitte
eine Kappenplatte, 25 verschweißt, die einen Tragflansch für die gesamte
Wartungseinheit 5 bildet. Auf der Oberseite der Kappenplatte 25 ist
eine haubenförmige Abdeckung 26 befestigt, die einen Dampfeinlaßkanal
27 bildet, der sich von der Nähe des Randes der Kappenplatte bis über die
Mittelachse des Rohrabschnittes 6 hinaus erstreckt. Eine ähnliche, jedoch
kürzere haubenartige Abdeckung 28 ist diagonal gegenüberliegend der Abdeckung
26 angeordnet und bildet einen Kondensatauslaßkanal 29. Konzentrisch
im Inneren der Rohrabschnitte 6 bis 10 ist ein Heizdampfrohr
30 vorgesehen, dessen oberes, offenes Ende in einer Mittelöffnung
31 der Kappenplatte 25
endet und mit dem Dampfeinlaßkanal
27 in Verbindung steht.
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Das Heizdampfrohr 30 erstreckt sich nach unten bis kurz vor
das untere Ende der Wartungseinheit, wo es durch die Wand des Rohrabschnittes
10 nach außen tritt. Von dieser Stelle aus ist es spiralig ansteigend mit
einem Abstand konzentrisch um die Außenwand des Rohrabschnittes 10 herumgewickelt,
indem es eine Heizwendel 31 bildet. Bei 32 ist das Rohr
30 gerade an dem unteren Verteilungsabschnitt 16 vorbeigeführt und
darauf wiederum als Heizwendel 33 um den Rohrabschnitt 9 gewickelt.
Bei 34 nimmt das Rohr wieder einen geraden Verlauf an, um den Verteilungsabschnitt
15 zu umgehen, worauf es den Rohrabschnitt 8 wieder als Heizwendel
35 umgibt. Schließlich ist es entlang dem oberen Teil des Rohrabschnittes
8, dem Verteilungsabschnitt 12, dem Rohrabschnitt 7, dem Verteilungsabschnitt
11 und dem Rohrabschnitt 6 als gerades Rohrstück 36 nach oben
geführt und endet mit seinem oberen Ende 37
in einer öffnung 38 in
der Kappenplatte 25, wo es mit dem Kondensatauslaßkanal 29 in Verbindung
steht.
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Das obere Ende des Rohrabschnittes 6 weist einen großen Wassereinlaß
39 auf, der sich oberhalb des Bundes 23 befindet.
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Bei der dargestellten Anordnung ist die Wartungseinheit in einen Lukendeckel
eines Schiffes eingebaut, wobei vorzugsweise je eine Einheit an jeder der
vier Ecken des Lukendeckels vorgesehen ist. Der Lukendeckel 40 ist mit einer oder
mehreren Kammern 41 versehen, die den Kopf 21 der Wartungseinheit aufnehmen. Vorzugsweise
befindet sich also je eine Kammer 41 an allen vier Ecken des Lukendeckels.
Jede dieser Kammern umfaßt drei gesonderte Abteile, nämlich ein Spülwasserabteil
42, ein Heizdampfabteil 43 und ein Kondensatrückführungsabteil 44. Das mittig angeordnete
Spülwasserabteil 42 wird durch die obere Wand 45 des Lakendeckels 40 und durch senkrechte
Seitenwände 46, 47, 48 und 49 gebildet. Eine untere Wand 50, die zu der oberen
Wand 45 parallel verläuft, erstreckt sich von den senkrechten
Seitenwänden
46, 47, 48 und 49 teilweise nach innen und bildet einen Sitz 51 für einen
Dichtungsring 52.
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Das Spülwasser wird dem Spülwasserabteil 42 von einer Wasserhauptleitung
53 zugeführt, die in den Entlüftungskanälen 54 des Schiffes angeordnet ist,
die sich unter dem Deck 55 auf jeder Seite der Lukenöffnungen 56 befinden.
Von der Wasserhauptleitung 53 führt eine Zweigleitung 57, in der sich
ein ferngesteuertes Ventil 58 befindet, nach oben durch das Deck
55, von wo sie über eine biegsame Verbindungsleitung 59 mit einem
T-Stück 60 verbunden ist, von dem aus Leitungen 61 zu zwei Spülwasserabteilen
42 führen. Das Spülwasser innerhalb des Abteils 42 wird von dem Laderaum des Schiffes
durch die Abdichtung zwischen dem Bund 23 und dem Dichtungsring
52 getrennt, kann jedoch in den Rohrstrang der Wartungseinheit
5 über den Wassereinlaß 39 eintreten. Die Verbindung zwischen der
Kappenplatte 25 und einem Ring 62 auf der Oberseite des Lukendeckels
40 verhindert ein Lecken aus dem Spülwasserabteil 42 zur Außenseite des Lukendeckels.
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Das Heizdampfabteil 43 wird von der oberen Wand 45 des Lukendeckels
40 und der Außenfläche der senkrechten Wand 46 des Spülwasserabteils 42 begrenzt
und steht über eine Öffnung 63 in unmittelbarer Verbindung mit dem Dampfeinlaßkanal
27 im Kopf 21 der Wartungseinheit. Der Heizdampf wird dem Abteil 43 von einer
Dampfhauptleitung, die sich vorzugsweise ebenfalls in dem Entlüftungskanal 54 befindet,
über eine Abzweigleitung 64, ein Ventil 65,
ein T-Stück 66 und eine
Leitung 67 zugeführt.
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Das Kondensatrückführungsabteil 44 wird von der Unterseite der oberen
Wand 45 des Lukendeckels 40 und von der Außenfläche der senkrechten Wand 47 des
Abteils 42 begrenzt und steht über eine Öffnung 68 in unmittelbarer Verbindung
mit dem Kondensatrückführungskanal 29 im Kopf 21 der Wartungseinheit. Das
Kondensat wird aus der Leitung 36 über den Kanal 29 in das Kondensatrückführungsabteil
44 geleitet und gelangt über eine Leitung 69, eine Ab-
zweigleitung
70 und ein Ventil 71 zu einer Kondensathauptleitung, die sich vorzugsweise
wiederum in dem Entlüftungskanal 54 befindet.
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An der Kappenplatte 25 am oberen Ende der Wärtungseinheit
5 sind zwei Hebeaugbolzen 72 befestigt, die dazu dienen, die Wartungseinheit
in den Lukendeckel 40 niederzulassen bzw. aus diesem herauszuheben.
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Beim Einsetzen der Wartungseinheit in den Lukendeckel wird der Ansatz
20 am unteren Ende der Wartungseinheit mit einem Sockel 73 im Boden 14 des
Laderaumes zum Fluchten gebracht und in diesen eingesetzt. Auf diese Weise wird
die Wartungseinheit fest in ihrer senkrechten Stellung gehalten und der Kopf 21
von der Aufgabe befreit, die Wartungseinheit gegenüber Pendelbewegungen beim Schlingern
des Schiffes zu sichern.
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Soll in den Laderäumen des Schiffes trockenes Schüttgut befördert
werden, so werden die Wartungseinheiten 5 vorzugsweise aus ihnen entfernt,
da sie sonst ein Hindernis für die Handhabung der Fracht darstellen würden. Anderenfalls
bestünde zudem die Gefahr, daß die Wartungseinheiten in den Laderäumen durch die
Schüttgutbe- und -entladeeinrichtung beschädigt werden. In den »hohlen« oder besser
mäanderförmigen Querschotten, die neuerdings für große Massengutfrachter als erforderlich
gehalten werden, steht ein ohnehin vorhandener Stauraum für die Wartungseinheiten
zur Verfügung. F i g. 2 zeigt eine Wartungseinheit 5, die in ein solches
Querschott 75 eingesetzt ist. Dabei ruht der Kopf 21 der Wartungseinheit
auf dem Deck 76 des Schiffes zwischen den Enden der benachbarten Lukendeckel
auf. Der Ansatz 20 am unteren Ende der Wartungseinheit findet wiederum in einem
Sockel 77 Aufnahme, der im Boden des Schiffes vorgesehen ist und sich in
mittiger Lage bezüglich des Stauraumes des Schotts 75 befindet. In diesen
Schotten kann normalerweise eine Anzahl Wartungseinheiten nebeneinander zwischen
den Lukendeckeln verstaut werden, wo sie die normale Arbeit auf Deck nicht beeinträchtigen.
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Geeignete, nicht gezeigte Abdeckplatten sind dafür vorgesehen, die
Öffnungen für die Wartungseinheiten in den Lukendeckeln und auf dem Deck des Schiffes
abzudichten, wenn dort keine Wartungseinheit eingesetzt ist.
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Wenn Öl in den Laderäumen des Schiffes transportiert werden
soll, werden die Wartungseinheiten in die Lukendeckel so eingesetzt, wie dies in
F i g. 1
gezeigt ist. Sodann werden die Heizdampf-, Kondensat- und Waschwasseranschlüsse
von den entsprechenden Hauptleitungen zu den Abteilen 42, 43 und 44 in den Lukendeckeln
hergestellt. In der Heizdampf- und der Kondensatrückführleitung werden die entsprechenden
Ventile geöffnet, so daß der Dampf in das Dampfrohr 30 und die einzelnen
Heizwendel 31, 33 und 35 der Wartungseinheiten eintreten kann. Infolge
der von den Heizwendeln abgegebenen Wärme treten im Öl Konvektionsströme
auf. Wenn je eine Wartungseinheit 5 an allen vier Ecken der Lukendeckel
eingebaut ist, werden die so entstehenden Konvektionsströme über einen großen Bereich
des Laderaumes wirksam. Es wurde festgestellt, daß bei der beschriebenen Bauform
und Anordnung der Wartungseinheiten eine angemessene Erwärmung des in den Laderäumen
befindlichen Öls zu erzielen ist, obwohl nur der untere Teil der Wartungseinheiten
von Heizwendeln 31, 33 und 35 umgeben ist. Die betrachteten Wartungseinheiten
zeichnen sich daher bei Verwendung als Heizelemente durch einen besonders sparsamen
Dampfverbrauch aus.
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Nachdem das die Laderäume füllende Öl gelöscht ist, werden
die Spülwasserventile 58 geöffnet, so daß das Spülwasser in die Abteile 42
und von dort durch den Wassereinlaß 39 in die betreffende Wartungseinheit
eintreten kann, die in voller Länge geflutet wird. Das unter Druck stehende Spülwasser
tritt durch die Düsen 18 in den Verteilungsabschnitten 11,
12,
15 und 16 nach außen und gelangt bei entsprechender Einstellung der
Düsen auf alle benachbarten Flächen des Laderaumes, so daß eine vollständige Ausspülung
auch ohne menschliche Mitwirkung erzielt wird.
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Die in den F i g. 8 bis 10 dargestellte weitere Ausführungsfonn
der Erfindung unterscheidet sich von der vorher beschriebenen im wesentlichen dadurch,
daß an Stelle der Heizwendel 31, 33, 35 ein von dem Heizdampf durchströmter
Rohrmantel, bestehend aus mit radial abstehenden Längsrippen 78 versehenen
Rohrabschnitten 79, 80, 81 und 82 Verwendung findet und daß diese Rohrabschnitte
gegenüber den dazwischen eingefügten Spülwasserverteilungsabschnitten
83, 84, 85 durch ebene Trennwände 14 a
bzw. 14 b abgeteilt
sind. Die Spülwasserverteilungs-
.abschnitte sind sämtlich im wesentlichen
wie die im ersten Beispiel mit 11 und 12 bezeichneten ausgebildet, wobei
allerdings die Anzahl der darin vorgesehenen Düsen - 18 nach oben hin zunimmt.
Das Spülwasser wird den Spülwasserverteilungsabschnitten 83, 84 und
85 in diesem Fall über Rohre 86, 87
zugeführt, die sich im Inneren
der Rohrabschnitte 79
bzw. 80 bzw. 81 befinden. Der Heizdampf
tritt in den Rohrmantel durch einen Frischdampfanschluß 89 ein und gibt seine
Wärme an den Rohrmantel mit den darauf vorgesehenen Rippen 78 ab. Die Spülwasser-83
bis 85 durchquert er über *Rohre 90, welche die Spülwasserverteilungsabschnitte
in Vertikalrichtung durchsetzen. über dem unteren Ende 19 der Wartungseinheit
endet ein Kondensatrückführungsrohr 91, das sich ebenfalls im Inneren des
Rohrmantels befindet und an seinem oberen Ende einen Anschluß 92 besitzt.
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Das obere Ende des Rohrmantels ist durch eine Deckplatte
93 abgeschlossen. Eine ringförn-iige Bundplatte 94 umgibt etwas tiefer gelegen
die Rippen 78
und dient als Auflage für die Wartungseinheit. Am unteren Ende
19 der Wartungseinheit is.t wiederum ein Ansatz 20 vorgesehen, der in einem
Sockel 73
bzw. 77 im Boden des Schiffes Aufnahme findet, um die Wartungseinheit
zusätzlich festzulegen.
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Rippen und Bundplatte sind in der Darstellung der F i g. 9
und 10 weggelassen.
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Der Rohrmantel ist im Bereich der Rohrabschnitte 80, 81 und
82 durch im wesentlichen diametral verlaufende Rohrstücke 95 durchsetzt,
die, wie gezeigt, vorzugsweise leicht geneigt sind und einander etwa rechtwinklig
kreuzen. Dadurch wird die Wärmeabgabe des Heizdampfes an das die Wartungseinheit
umgebende öl verbessert, wobei die Neigung der Rohrstücke eine Konvektionsströmung
ermöglicht.
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Einzelheiten der zu erwartenden Konvektionsströmungen gehen aus den
F i g. 12 und 13 hervor, wobei die Strömungen der in F ig.
11 dargestellten Strömung gegenübergestellt sind, die mit einem herkömmlichen,
lediglich den Boden des Laderaumes bedeckenden Heizelement zu erwarten sind.
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In F i g. 12 bezeichnen- die Pfeile B die sich aufwärts bewegenden
Konvektionsströmungen, die in dem die Wartungseinheit 5 umgebenden
öl auftreten. Diese Konvektionsströmungen werden in der Nähe des Decks
55, 76 nach außen umgelenkt und bewegen sich sodann längs den senkrechten
Wänden 96 des Laderaumes nach unten, wie durch die Pfeile C angedeutet.
Am Boden des Laderaumes konvergieren sie, wie mit D bezeichnet, zum unteren
Ende der Wartungseinheit, um erneut aufzusteigen.
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Der in F i g. 12 dargestellten Strömung überlagern lich nun
bei dem zuletzt betrachteten Ausführungsbeispiel der Wartungseinheit Querströmungen
infolge der geneigte und kreuzweisen Anordnung der Rohrstücke 95, die das
Betreben haben, der zuerst geschilderten Konvektionsströmung eine, Wirbelbewegung
mitzuteilen, wie dies in F i g. 13 durch die Pfeile E angegeben ist.
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Aus einem Vergleich mit Fig.11, welche die durch eine Heizspirale
97 am Boden des Laderaumes erzeugte Strömung zeigt, ist ersichtlich, welche
wesentliche Verbesserung durch ein wie hier angegebenes, säulenförmiges Heizelement
erreicht wird. Das in Richtung der Pfeile F auf die Schiffswand einwirkende kalte
Seewasser führt nämlich bei der herkömmlichen Konstruktion gemäß Fig.
11 zu einer völlig ungleichförmigen Konvektionsströmung über dem Grundriß
des Laderaumes, wie mit G
bzw. H angedeutet ist. Durch die homogenere Aufheizung
und bessere Durchmischung des geladenen öls gelingt es mit einer Wartungseinheit
der vorangehend angegebenen Art eine wesentliche Einsparung an Heizdampf zu erzielen,
wobei dennoch die für die Löschung des geladenen öls erforderliche Viskosität erreicht
wird.