NO130677B - - Google Patents

Description

Sidetrykksenhet fortrinnsvis anordnet for

baugstyring av skip.

Foreliggende oppfinnelse vedrdrer sidetrykksenheter og spesielt, men ikke utelukkende, de såkalte baugdyseanordninger til bruk i skip ved dokking og manovrering ved lav hastighet i et be-

grenset område.

Det er kjent baugdyseanordinger som i det vesentlige består av en kanal med åpne ender, som forloper fra den ene til den annen side av skroget under vannspeilet i skipets baug. En propell er montert i kanalen for å pumpe \æskén som skipet flyter i,

inn i den ene kanalende og ut av den annen. Ettersom baugdysen er anordnet i den ene ende av.skipet, vil reaksjonskreftene på skipet bringe dette til å dreie. Dreiningsretningen avhenger

naturligvis av vannstrpmningens. retning gjennom kanalen og.en forandring av stromningsretningen kan enten oppnås ved at pro-pellens bevegelsesretning reverseres eller ved at man vrir propellbladene ved en vridbar propell.

Den storste ulempen ved disse kjente systemer er den lange reaksjonstid. Ved bruk av en ikke-vridbar propell kan propellen ikke bringes opp i full hastighet fra null på mindre enn ett minutt, hvis man skal unngå, overbelastning på propellbladene og drivmotoren. Hvis det ernodvendig å reversere retningen vil det i det minste ta dobbelt så lang tid, idet propellen forst gradvis må deselerere til null for den kan akselereres til full fart i motsatt retning. Samme problem gjor. seg gjeldende ved den vridbare propell for så vidt som bladenes vridning ikke kan forandres raskt mellom forskjellige stillinger hvis bladene ikke skal utsettes for overbelastning på grunn av tregheten i vannstromningen gjennom kanalen.

En annen ulempe ligger i omkostningene for slike systemer

som omfatter omkostninger for motor, forbindelse med propellen, vedlikehold m.v.

Det er også blitt foreslått baugdyser som omfatter en entrinns eller totrinns proporsjonsanordning som skal avgi et variabelt nettotrykk ved at stromningen gjennom de to utlop innstilles

i proporsjon, samtidig som man opprettholder konstant propell-hastighet og dreieretning. Enheten er montert vertikalt og drives av en lang aksel som passerer gjennom enheten, ned til en propell som mates fra et delt inntak i skipets bunn.

Strommen tommes gjennom grener med konstant areal og med utlopene anordnet ved eller nær vannspeilet og boyd nedad. Det rektangulæré utlopets lange kant fbrlbper parallelt med hori-sontalen av skipet.

Ved totrinns-utfdreisen er tilforselen fra propellen firedelt: til kraftdysen for forste trinns "kontroll"- forsterker, til inngangene for to kontrollkamre som skal spre dysestromningen, og til dysen for annet trinns "hoved"-forsterker. Klaffe-ventiler i de to kontrollkamre er montert på en enkelt ventil-aksel og plassert slik at akseldreiningen forårsaker at en ventil åpnes, samtidig som den andre lukkes. Derved tilfores motsatt rettede styrestråler av forskjellig styrke til styre-forsterkeren. Utstromningen fra denne forsterker varieres derved og mates gjennom hvirvelkamre som motsatt rettede styre-strommer for fordeling av hovedstromningen gjennom annet trinns hovedforsterker mellom dennes to utlop. Null nettotrykk oppnås ved at ventilstyreakselen dreies slik at klaffe-ventilene inntar en stilling som lar det gå like styresignaler til hovedforsterkeren.

Ved entrinns-utforelsen tjener propellen bare til å forsyne dysene méd hovedstrømmen, mens omstilling oppnås ved en uavhengig drevet styreinnretning som tilveiebringer styres.trom-ningene ved dyseutlbpene. . Begge varianter har ulemper som går direkte tilbake til bruken av et proporsjonalt styresystem. Foreliggende oppfinnelsen går ut på å tilveiebringe en sidetrykksenhet som egner seg til . bruk i en baugdyse bg som forer til at man unngår de ulemper som er nevnt i forbindelse med de ovenfor omtalte, kjente systemer.

Oppfinnelsen vedrorer en sidetrykksenhet fortrinnsvis anordnet for baugstyring av skip og omfattende eh-hovedkanal for en hovedstrom av fluidum,, hvilken kanal går over i et dyseparti, et vekselvirkningskammer som kommuniserer med dyseutlbpét, to fJLuidumutlopskanaler anordnet på avstand fra hverandre og forbundet ved en felles munnstykkeclel som divergerer til hver sin side av enhetens midtplan, styreporter i vekselvirkningskammeret på hver sin side av nevnte plan, styrestrompassasjer som forer fra hovedkanalen til styreportene.; og styrestromventil-organ for å åpne eller lukke passasjene, idet det nye og karakteristiske er at arealet av styreportene på hver side av nevnte plan er minst 5% av dysepartiets utlopsareal, og styrestromventilorganene er således anordnet at fluidumpassasjene til styreportene kan åpnes eller lukkes uavhengig av hverandre.

Forholdet.mellom minste tverrsnitt av. hver utlopskanal og summen av tverrsnitt av dyseutlopet og en av de to styreporter er hensiktsmessig mindre enn 1,6.

Som det vil fremgå av nedenstående beskrivelse, hvor enhetenes forskjellige særtrekk er omtalt i detalj, kan en sidetrykksenhet ifolge oppfinnelsen virke som en hurtigvirkende, entrinns, redningsstyrt, digital baugdyseanordning som fungerer i det vesentlige uavhengig av belastningen ved anordningens utlopsporter. Enheten er derfor helt forskjellig fra de ovenfor omtalte belastnings-omfintl.ige, langsomt vendende, flertrinns-eller proporsjonalanordninger med uavhengig styring.

I overensstemmelse med et foretrukket trekk ved oppfinnelsen utgjor avstanden mellom dvseutlopet'og nærmeste del av munnstykket. 3 til 5 ganger bredden av dyseutlopet, idet sistnevnte dimensjon måles i en retning perpendikulært på nevnte plan.

Ved en foretrukket utforelse av foreliggende oppfinnelse forbinder en bypass-ledning styrestrompassasjene, og bypass-ventiler er anordnet for åpning og lukking av ledningen mot væskestromning gjennom denne.

Bypass-ventilen og styrestrom-yentilen er hensiktsmessig anordnet for. drift i forbindelse med hverandre, slik at en av styrestrompassasjene er åpen mot hovedkanalen når bypass-ledningen er lukket,- mens den andre styrestrompassasje er lukket, og at begge styrestrompassasjer er lukket mot stromning fra hovedkanalen når. bypass-ledningen er åpen, og styreslissene er forbundet via bypassledningen. Ved en slik anordning består hovedstromningsventilen og s.tyrestromnings-ventilen av samme 3-veis kikTkrantype.

Styrestromningspassasjene er hensiktsmessig forbundet med - hovedkanalen via.åpninger i hovedkanalens langvegger. Ved en slik ordning er det anbragt filtere ved åpningene.

Ifolge en foretrukket utforelse av oppfinnelsen utgjor hver

styreports flate mellom 8% og.12% av dyseutlopsflaten.

Ifolge en annen foretrukket utforelse av oppfinnelsen er avstanden mellom dyseutlopet og nærmeste-del av munnstykket ca. 3,8 ganger dys.eutiopets bredde.

Fortrinnsvis er forholdet mellom den minste flate av hver utlopskanal og summen av dyseutlopsflåtene og flatene av en av de to styreporter mindre enn 1.10.

Styrestromningen innfores hensiktsmessig i en stor vinkel (dvs. 60° eller mer) mot hovedstrømningen fra dyseutlopet med én foretrukket vinkel på 90°.

Enheten ifolge oppfinnelsen er fortrinnsvis ténkt anvendt for sidestyring av skip, boreplattformer e.l. under manovrering. For skip benevnes slike anordninger ofte "baugdyse", hvis den er anordnet i baugen av et skip. Alternativt eller i tillegg kan en slik enhet ifolge oppfinnelsen anordnes i akterenden av et skip. Enheten kan imidlertid også benyttes i en væske-overfdringsirinretning, f.eks. til bruk i et kjemisk anlegg, og betegnelsen "sidetrykksenhet" som blir brukt i denne beskrivelse,, omfatter således også enheter for dette sistnevnte formål.

Oppfinnelsen dekker også et skip som er utstyrt med en trykk-enhet ifolge foreliggende oppfinnelse, spesielt et skip hvor utlopskanalene er forbundet med en utlopsport på hver side av skipet og ved forbindelsesdeler, hvor forholdet mellom flaten av hver utlopsport og summen av flatene av dyseutlopet og en av de to styreporter i det minste er mindre enn 1,6 og fortrinnsvis mindre enn 1,10.

Oppfinnelsen omfatter også en stromningsspredningsenhet som omfatter en enhet ifolge foreliggende oppfinnelse og organer for å pumpe væske fra en væskekilde til innlopsenden av hovedkanalen, hvor i det minste en av utlopskanalene er tilpasset for forbindelse med en container eller overforingsorganer for væsken, hvor i det minste den andre utlopskanal er tilpasset for forbindelse med containeren eller en lignende container eller overfbringsorganer eller med nevnte kilde.

Ifolge en annen aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt

en fremgangsmåte for å drive en enhet ifolge foreliggende oppfinnelse, hvilken fremgangsmåte omfatter folgendé trekk: en av styreportene forsynes med en fast, kontinuerlig styré-strdmning som er omtrent dobbelt så "stor som nodvendig for å anvende hovedvæskestromningen fra en av utlbpskanalene til den andre utlopskanal. Fremgangsmåten omfatter fortrinnsvis også at en av styreportene forsynes méd en f ast, kontinuerlig styre-stromning på minst 5% av hovedvæskestromningen gjennom dyse- " utlbpet og fortrinnsvis mellom 6% og 10% av hovedvæskestromningen gjennom dyseutlopet.

I alle tilfelle som er omtalt ovenfor oppnås strbmningen av styrevæske i styrestrbmningspassasjén ved et trykkfall under apparatets drift (når tilordnede styrestrbmningsventil er åpéhj mellom åpningene i hovedkanalens vegg og styreportene ved dyseutlopet.

Tre utfbrelser av oppfinnelsen skal nå beskrives som eksempler under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et sideriss, delvis i snitt, av et skip forsynt med en baugstyreanordning ifolge foreliggende oppfinnelse, hvor hovedkanalen er horisontalt anordnet. Fig. 2 er et delsnitt efter linjen II-II i fig. li stbrre målestokk og således mer detaljert. Fig. 3 viser skjematisk et styresystem til bruk for anordningen. Fig. 4 er et tverrsnitt av et skip med baugstyreanordning ifolge en annen utfbreisesform av oppfinnelsen, hvor hovedkanalen er vertikal istedenfor horisontal. Fig. 5 viser skjematisk en anordning ifolge foreliggende opp-

finnelse, anvendt på et annet område av teknikken, nemlig som strbmningsspreder i en væskeoverforingsenhet for et kjemisk anlegg.■

Av fig. 1-3 fremgår at en baugstyreanordning 10 for et skip 12 omfatter en sidetrykksenhet 14, en pumpe-16 for å lede hovedvannstrommen gjennom enheten 14, eh drivkilde 18 for pumpen og et kneror 20 som leder oppover og forover fra en innlopsport 22 i skipets bunn til pumpens 16 sugesidé. En over-gangsdel 24 forbinder pumpens utlopsside med enheten 14.

Mer detaljert (fig. 2) omfatter enheten'14 en to-grenet kanal 26 med rektangulært tverrsnitt. Kanalen har et fbtpårti 28

som deler seg i to grener 30, "32. Disse er ved koblingsstykker 34, 36 (fig. 3) forbundet med utlopsporténe 38, 40 som er anordnet i skipets sider, på hver sin side av et midtplan A-A gjennom enhéten. Fotpartiet 28 av kanalen mates fra en hovedkanal 42 (fig. 2) som også har rektangulært tverrsnitt og ender i et dyseparti 44. Fotpartiet 28 danner også et vekselvirkning kammer 46 som er adskilt fra dysepartiets 44 utlop 48 ved et par styreporter 50, 52,som er anordnet på hver sin sidé av planet A-A. I det viste utfbrelseseksempel er flaten av hver styreport 12% av dyseutlopsflaten 48 og således godt og vel over det tillatte minimum på 5%. Styrepassasjene 54, 56

leder vann til styreportene 50, 52 fra åpninger 58, 60 som er utformet i sidene av hovedkanalen 42. De vertikale dimensjoner eller "hoyden" av kanalen 26, hovedkanalen 42 og styrepassasjene 54, 56 er like.

De to passasjer 54, 56 styres av ventiler som her utgjores av kik-kraner 62, 64 som kan beveges fra en "åpen" stilling (64, fig. 2) og til en "lukket" stilling (62, fig. 2) ved elektro-magnetiske styreorganer 66, 68 (fig. 3)som utgjor en del av hele styreenheten 70. Hvert elektromagnetisk styreorgan omfatter en bevegelig stempelkjerne 100, 101 i en spole 102, 103. Stemplene er fjærpåvirket mot helt uttrukket stilling og spolene kan via en likestromkilde 104 forbindes ved en bryter 106 som styres av en spak 71. Når styrespaken 71 er i den stilling som er vist i fig. 3, er begge spoler isolert fra like-strbmkilden og de fullt uttrukne stempler 100, 101 holder ventilene 62, 64 i lukket stilling. Hvis spaken 71 beveges i stillingen 71<1>, vil spolen 102 kobles til likestromkilden og stemplet 100 trekkes inn i spolen og åpner ventilen 62. Ventilen 64 forblir lukket. Når spaken 71 er i posisjon 71" påvirkes bryteren slik at spolen 103 kobles til likestromkilden i stedet for spolen 102. Posisjon 71" svarer således til de forhold som er vist i fig. 2, hvor ventilen 64 er åpen og ventilen 62 er lukket. Når ventilen er lukket, vil til-svarende kik-kran forbinde nedstromsdelen av sin styrepassasje med. en.-lavimpedansesloyf e 7 2 som forlpper under og danner bro forbi hovedkanalens dyseparti.

Skjont hoyeddelene av enheten 10 er blitt kort omtalt, ovenfor, ligger oppfinnelsen i prinsippet i den detaljerte utforelse av sidetrykksenheten 14 og denne.forklares best i forbindelse med enhetens drift.

For enhetens drift settes pumpen 16 i gang for å. fore en hoved-vannstrom fra innlppsporten 22 til sidetrykksenhetens 14 hovedkanal. For null-trykk-tilstand (spaken 71 i den viste stilling) deles denne vannstrpm likt mellom de to kanalgrener, som nærmere omtalt nedenfor. Men hvis det er onskelig å dreie'skipets baug f.eks. mot styrbord, dirigeres 10% av hovedvannstrommen gjennom åpningene 60 ved at ventilen 64 holdes åpen (spaken i posisjon 71"). Dette vann passerer, gjennom styrepassasjen•56,for å gjeninnfbres i hovedlbpet som meget hurtig (15 m i sekundet i den viste utforelse) styrestrbm (fra slissen 52) på tvers av hovedstrømmen fra dyseutlopet 48. Denne styrestrbms moment tvinger.hovedstrømmen fra dyseutlopet inn i kanalens gren 30. Den kombinerte utstrbmning. av hovedstrbmmen og styrestrbmmen

fra utlbpsporten 38 i skipssiden virker som en kraftstråle som ved reaksjon utover en,sidekraft på skipets baug og frem-kaller et dreiningsmoment, som vil bevege denne mot styrbord.

For at det skal fremkalles en kraftstråle med maksimal effekt, må spredningskanalen være utfort slik at den virker som en hbyenergi-anordning hvor trykkenergi ved kanalens innlbp er effektivt omdannet til strbmningsenergi, når utlopsporténe nås. I den viste utforelse vil den gradvise avsmalning av grenene tilveiebringe en fordelaktig trykkstigning gjennom disse med lavt "energitap, samtidig som stromningen hindres fra å miste kontakt med grenenes vegger når væskestromnihgen forandrer retning under sin bevegelse mot utlopsporténe. Hvis det er tatt hensyn til disse forholdsregler/ kan kraft-strålen fra utlopet 38 overstige 5/6 av hovedstromnings-hastigheten fra dyseutlopet 48. Den indre, vertikale> dimensjon av spredningskanalen er naturligvis konstant over hele kanalens lengde, men for at den store kraftstråle-hastighet skal oppnås, er den indre horisontale bredde av grenene 30, 32 gradvis avsmalnende ifra én maksimal verdi ved grenenes inngangspartier (f.eks. i området B-B i fig. 2) inntil krumningen begynner (f.eks. i området C-^C i fig. 2), hvorpå grenene smalner hurtigere av til ca. 4/5 av denne verdi ved grenenes ender D-D . Det skal bemerkes at forholdet mellom flaten av hver utlopsport og summen av flatene av dyseutlopet og en enkelt styreport må være under den angitte, maksimale verdi på 1,6. I den viste utforelse er dette forhold 1,07 og således innenfor det foretrukne område (maksi-malverdi på 1,10) som tidligere er nevnt. Det indre tverrsnitt av grenene ved D-D opprettholdes i de parallelle for-lengelsesstykker 34, 38.

I det viste eksempel er hoyden av hovedkanalen etc. ca. 81 cm, den totale aksiale utstrekning av enheten 10 er ca. 7,6 m og skipets lengde ér mellom 61 og 91 m. Pumpen 16 drives av en dieselmotor 18 og har en arbeidstrykkhoyde på 9 m. Under drift, som beskrevet, vil den utstrommendé væskestråle fra utldpsporten 38 utove en tre tonns sidetrykkraft på skipets baug. Skipets masse er ca. 3 OOO tonn.

Den omtalte enhet er i prinspppet ustabil i drift i den for-stand at, hvis. begge styréporter ble sperret, ville retningen av den stromning som går ut fra dysen ikke låse seg i en bestemt setning.. Stromningen ville i stedet kontinuerlig beveges tilfeldig fra den ene utlopskanal til den annen,eller til spredningsstromning for null trykk, eller til mellom-liggende posisjoner, idet den minste forandring i returtrykk ved utlopsporténe, eller i utlopskanalene er tilstrekkelig til å bevege stromningen i. en annen retning.

Denne grunnleggende ustabile egenart av spredningskanalen

for trykkenheten, mestres ved at styreslissene utfores slik at væskestromningen gjennom hver styresliss ved drift av enheten vil bli omtrent dobbelt så stor som nodvendig for å fore hovedstrommen fra en. gren. til den andre. Geometrisk : uttrykt betyr dette at forholdet mellom styreslissflaten 50 eller 52 .og -dyseflaten.48 bor være minst 5%., I det viste eksempel er dette forhold 12%, som nevnt ovenfor. Den prinsipielle fordel ved denne grunnleggende .ustabilitet . er at den fremmer hurtig forandring av trykkstrålen .mellom forskjellige posisjoner, fordi grensesjikt-sperreyirkninger praktisk talt. ikke forekommer, og ikke må .overvinnes,. ,, Et ..... trekk-man, kan benytte seg . av for bevisst å foregripe enhver sperretendens, er å sikre at hoyden av trinnet 73; ved dyseutlopet..er. liten i forhold til dyseutlopets bredde. I.

den viste utf orelse er trinnhoyden mindre enn 20% av.dyse-.... utlopets bredde. Det er viktig at styrestrommen fra.slissen, 50 eller 52 enten er null ved lukket ventil eller en fast^ satt, kontinuerlig andel av hovedstrommen (10% i foreliggende

eksempel)., når styrevent ilen er åpen. _, ., ...

En.annen betydningsfull [fordel ved de geometriske forhold av styreslissen ifolge foreliggende.oppfinnelse.er, at enheten 14 ikke ;er f61 som for mottrykkvirkninger,.i grenene .30. og 32. Utlopsporténe .38, 40-kan være anordnet på en vesentlig dybde-under overflaten av vannet der skipet- f lyter (ca.. 2,74. til 3,05 m under vannspeilet i foreliggende eksempel). Sikker drift av enheten er derfor sikret under alle,slags normalt

forekommende bglgeforhold. For eksempel,ville det være nodvendig at en utlopsport kommer over vannoverflaten, mens den andre er neddekket.til. 3,05 m, for at virkningen momentant skulle skifte over. fra en.utlopsport til den andre, mot styre-strommens.stabiliserende påvirkning.

Utlopsporténe som har rektangulært tverrsnitt, er anordnet med de lange kanter "vertikalt", dvs. stort sett parallelt med skipets spant, og de korte kanter ''horisontalt", dvs.

stort sett i samme retning som skipets bevegelse fremover,

for at de skal forårsake minimal strukturforstyrrelse og for at motstanden skal bli minimal. I den viste utforelse er den horisontale dimensjon av utlbpsporten ca. 24 cm og dens hdyde eller vertikale dimensjon er ca. 81 cm.

Forholdet mellom dybden og dyseutlopet 48 og dets bredde

(et forhold på 4 i dette tilfellet) kalles dyseutlopets "sideforhold". Skjont den noyaktige verdi av dette forhold ikke er kritisk, bor en for liten verdi unngås i tilfelle detre skulle medfore trykklekkasje på tvers av dysepartiets bunn-og/eller toppvegger. Generelt sett, er et sideforhold over tre sannsynligvis det mest hensiktsmessige, skjont et for stort forhold kan medfore fabrikasjonsvanskeligheter.

Et annet viktig trekk ved enheten 14 er den meget korte "delingsavstand", dvs. avstanden mellom dyseutlopet 4B og nærmeste del (76 i fig. 2) av munnstykket 74 som deler de to grener 30 og 32. Delingsavstanden bor fortrinnsvis være mellom tre og fem ganger (3,8 ganger i den viste utforelse) av bredden av dyseutlopet, med dysens utlbpsbredde målt i en retning perpendikulær på planet A-A.

Den stbrste fordel ved en kort delingsavstand er at kraft-strålen kan vendes meget hurtig, som nærmere beskrevet nedenfor, fra en utlopsport til dan annen eller til delings-strbmningsforhold (null trykk). I den viste utforelse kan full trykkomstyring på tre tonn gjennomfbres,i lbpet av mindre enn 1 1/4 sekund. For at det skal oppstå minimal effekt som folge av geometriske forandringer på grunn av erosjon ved enhetens drift, er stykket 74 fremstilt av spesielt hardt materiale, f.eks. en stellitt, og er utskiftbart. Stellitt er definert i Chambers Technical Dictionary.

Av det ovenstående vil det være klart at kraftstråleutlbpet kan skiftes fra babord port 38 til styrbord port 40 ved at ventilen 64 lukkes og ventilen 62 åpnes. Derved omkastes retningen av styrestrdmmen ved utldpsdysen 48 (ved at spaken 71 beveges til posisjon 71'). Som tidligere forklart, er enheten 14 i seg selv ustabil, med mindre en sterk styrestrdm kan tilveiebringes for å opprettholde en kraftstråle-ut-sending utelukkende i en av de to delingskanalgrener, slik at man ikke har å gjore med treghetseffekter når hovedstrommen omstyres fra en stilling til en annen. Med utgangspunkt i fig. -2 vil hovedvann-strommen så snart ventilen 64 er lukket, beveges mot delingsstrdmposisjon (hvor hovedstrommen deles likt mellom delingskanalens to grener). Hvis ventilen 62

er blitt åpnet samtidig som ventilen 64 ble lukket, vil væskestrdmmen beveges videre mot styrbord gren 32 under inn-flytelse av styrestrålen fra slissen 50. Hvis man fullt ut skal utnytte den hurtige omstyringskarakteristikk som preger utforelsen' av enheten 14, bor ventilene 62, 64 åpenbart være av en hurtigvirkende type. Av denne grunn fore-trekkes generelt elektromagnetisk styrte kik-kraner, og denne type ventiler er benyttet i den viste utforelse. Styrestrdmmen for disse ventiler er allerede blitt omtalt

i forbindelse med fig. 3. Som det vil fremgå av fig. 2,

har hver ventilkik en T-formet passasje, slik at ventilen i lukket stilling forbinder nedstrdmsdelen av sin styre-passas je med en bypass-ledning 72, som forldper under og danner bro forbi dysepartiet av hovedstrdmskanalen. Ved lukket ventil, er oppstrdmsdelen av styrepassasjen isolert fra bypass-ledningen ved den ikke gjennomhullete del av kiken. Ventilenes drift for at strdmningsstrålen skal deles mellom babord og styrbord utlopsporter eller for at strommen skal vendes mot en av disse utldpsporter, mens den annen utelukkes, er allerede beskrevet ovenfor. Ved delt strdmning (null trykk) vil lukking av begge styreventiler automatisk medfore forbindelse via ledningen 72 av nedstrdmsdelene av styrepassasjene og de styreslisser som de mater. Hvis stromningen fra dyseutlopet 48 tenderer til å avvike fra denne strdmningsdelings-posisjon, f.eks. i retning av styrbord-grenen 32, vil det lave trykk som opprettes ved styrbord styresliss 52, opprette tilstrekkelig strdmning gjennom bypass-ledningen fra området med hovere trykk nær babord styresliss 50, slik at det tilveie-

bringes en puls av styrestrdm som beveger strålen fra dyseutlopet 48 tilbake til den opprinnelige delingsposisjon, hvor stromningen er delt likt mellom delingskanalens to grener.

På denne måte vil bypass-ledningen 72 kontinuerlig stabilisere hovedstrommen i stromningsdelingsstilling - forutsatt at begge ventiler 62 og 64 holdes lukket.

Ved den utforelse som er vist i fig. 1-3, er enhetens 14 hoved-, strdmningskanal 42 montert i det vesentlige horisontalt i skipets 12 skrog. Ved andre utforelser av oppfinnelsen kan denne kanal monteres vertikalt eller i skrådd stilling. En utforelse av oppfinnelsen er vist i fig. 4. Her er hovedkanalen vertikalt montert. Detaljene ved konstruksjonen og dennes drift er så å si identiske med det som er omtalt i forbindelse med fig. 1-3. En nærmere omtale er derfor ikke nodvendig her. Ifolge fig. 4 omfatter enheten 10' for et skip 12' således i korthet samme sidetrykksenhet 14' som er omtalt i fig. 1-3, montert vertikalt, en pumpe 16' for å fore hovedstrommen av væske gjennom enheten 14, en drivanordning 18' for pumpen og et rett ror 20' som leder oppover fra en innlopsport 22' i skipets 12' bunn til pumpens 16' sugeside.

Et forbindelsesstykke 24' forbinder pumpens utlopsside med enheten 14. Den togrenete delingskanal 26 leder gjennom forbindelsesstykker 34', 36' med konstant tverrsnitt til utlopsporténe 38', 40' med lignende form og stilling som utlopsporténe 38, 40. Betegnelsen -70 angir styretavlen i fig. 3.

Ytterligere detaljer av de to utfdreiser vil fremgå av tegningen. Portene 22, 58 og 60 er f.eks. forsynt med filtergittere, som

i tegningen er betegnet med 100i Disse gittere hindrer ad-komsten av faste partikler til enheten. Om dnsket, kan det f.eks. også anbringes skyveventiler i forlengelsesstykkene 34, 36 (som antydet ved 102) og i roret 20 (som antydet ved 104) for at enheten 14 skal kunne lukkes mot utlopsporténe 38, 40 og innldpsporten 22. Dette gjor det mulig å utfore rutine-messig inspeksjon av enheten ute på sjden. Det er dessuten tilpasset toppdeksler 106 som kan fjernes for uttagning av kik-

kranene.

Det er en fordel ved enheten 14 at sidetrykkreftene på skipet 12 hurtig kan oppheves (uten at pumpen må stanses) ved at ventilen 62 eller 64 lukkes og forbindelse .opprettes mellom styreslissene via ledningen 72. Fullt, trykk kan da ikke desto mindre oppnås raskt når det trengs, av de grunner som allerede er omtalt og fordi lavtrykksområder som dannes på begge sider av dyseutlopet når enheten drives ved delt.stromning og null trykk, bidrar til hurtig oppbygning av styrestrbmmen fra den styresliss som måtte være satt i drift. Drivanordningen for pumpen 16 kan være av enhver passende type, men en anordning med konstant hastighet vil være hensiktsmessig i de fleste tilfelle hvor 3-posisjons-styring 70, 71 er brukt. En drivanordning med variabel hastighet kan om bnskes monteres med eller uten ledningen 72.

Ved en modifisert utforelse er ledningen 72 utelatt fra de . viste utfbrelser. For at man skal oppnå en tilstand uten trykk, beveges ventilene 62, 64 stadig mellom åpen og lukket stilling ved hjelp av styreorganer 66, 68, slik at hovedstrommen raskt og kontinuerlig skal skifte mellom de to utlbps-porter 38, 40. I dette tilfelle kan pumpen hensiktsmessig være forsynt med en drivanordning med variabel hastighet og kan under trykkfrie forhold drives med laveste hastighet.

Det vil være åpenbart at bruken av en kontinuerlig skråstrbm .fra styreslissene for avbbyning av den gjenstående væskestrbm vil fore til at sidetrykkenheten ifolge oppfinnelsen skaper stabil avbbyning til tross for den korte delingsavstand. Enheten har en hurtig momentopprettelse mellom dyseutlopet og utlopsporténe 38, 40 og har meget hurtige omdirigerings-hastigheter. Som nevnt ovenfor,vil en 3-tonns omstyrer skape omstyring. i lbpet av en eller to sekuner ved maksimalt trykk. Sn 50-tonns enhet bor kunne omstille i lbpet av 5-10 sekunder.

Som nevnt,, er enheten også fordelaktig sammenlignet med kjente baugdyser, når det gjelder produksjonsomkostninger» Vedlike-holdsomkostningene er også langt mindre. De totale omkostninger kan reduseres ytterligere ved at man som pumpe fei v^ske.. gjennom hovedstromningskanalen bruker er. pumpe som-allerede er nodvendig ombord for et annet formål, f .eks. for pumpir-e av ballast. Som i de viste utforelser vil baugdyseer.haten vanligvis fremstilles som komplett enhet for fastboltinc. Den-kan selvsagt fremstilles i forskjellige stbrrelser r.il bruk i forbindelse med eksisterende pumper.

Det vil være .åpenbart at en andre sidetrykksenhet ifolge oppfinnelsen kan anbringes i skipets akterende. Denne kan drives i forbindelse med baugdysen enten for å oke dreie-momentet fra denne sistnevnte eller for å virke i motsatt retning av dette moment ved å fremkalle en parallell og omtrent like stor kraft på skipets akterdel, som virker i samme retning som kraften i baugen. Denne sistnevnte situa- • sjon vil fore til tverrforskyvning av skipet uten særlig stort dreiningsmoment.

En tredje mulighet er naturligvis å drive akterenheten alene.

Skjont oppfinnelsen er blitt omtalt i forbindelse med sidetrykksenhet er og enheter til bruk i skip, oljeboreplattformer o.l., skal en tredje utforelsesform av oppfinnelsen nå beskrives under henvisning til fig. 5, hvor enheten 14 ifol<g>e fig. 1-3 brukes som stromningsdeler i en væskeoverfbringsenhet 200. I den utforelse som er vist i fig. 5, mates væske fra en lagertank 202 til en tank 203 av et antall hjelpetanker 204 gjennom en ledning 20", pumpe 16" (med drivanordning 18"), overfbringsstykke 24", en gren 30" av enheten 14" og et flek-sibelt forbindelsesstykke 34" som er forbundet med en inn-lbpsport til tanken 202. Betegnelsen 70 antyder apparattavlen ifolge fig. 3, men forenklet i dette tilfelle, hvis dette bnskes, for å utelukke posisjonen for delt stramning- og null trykk. Sa snart tanken 203 er full, vendes enheten 14

fra -tavlen 70 for omdirigering av stromningen fra tanken 202 tilbake til tanken via grenen 32" og forbindelsesstykkv-.t 36"; Forbindelsesstykket 34" forbindes derefter med neste tank 204, strbmmen vendes til grenen 30" og påfyllingsprosessen gjentas.

Den storste fordel ved enheten 14 for denne anvendelse,

sammenlignet med konvensjonelle systemer, er den uhyre raske respons som gjor det mulig å vende strommen fra tanken 203

(eller en annen tank) i samme oyeblikk som tanken er full.

Ved de konvensjonelle systemer foreligger det alltid en treg-

hetseffekt og den vil enten fore til at væske renner over eller at stromningsvenderen må vendes for hjelpetanken er helt full, slik at man har plass igjen for den væske som avgis etter vending. Den anvendelse som er antydet i fig. 5, er selvsagt ikke begrenset til kjemiske anlegg - den kan f.eks.

tas i bruk for ethvert sett av parallelle beholdere, f.eks.

for fylling av tankene i en oljetanker.

Ved en modifisert driftsform er forbindelsesstykket 36" for-

bundet med neste hjelpetank 204 (som antydet ved posisjon 36"),

mens tanken 203 fylles, i stedet for å bli brukt som permanent forbindelse tilbake til tanken 202. På denne måte kan hjelpe-

tankene fylles i rask rekkefolge (ved bruk av grenene 30" og 32" vekselvis), idet forbindelsesstykket 36" (eller 34") bare forbindes med tanken 202 når den siste tank 204 er blitt fylt.

Claims (11)

1. Sidetrykksenhet fortrinnsvis anordnet for baugstyring av skip og omfattende en hovedkanal for en hovedstrom av fluidum, hvilken kanal (42) går over i et dyseparti (44), et vekselvirkningskammer (46) som kommuniserer med dyseutlopet, to fluidumutlopskanaler (38, 40) anordnet på avstand fra hverandre og forbundet ved en felles munnstykkedel ( 26, 30, 3 2) som divergerer til hver sin side av enhetens midtplan (A-A), styreporter (50, 52) i vekselvirkningskammeret (46) på hver sin side av nevnte plan, styrestrompassasjer (54, 56) som forer fra hovedkanalen (42) til styreportene (50, 52), og styrestromven-tilorgan (62, 64) for å åpne eller lukke passasjene (54, 56), karakterisert ved at arealet av styreportene (50, 52) på hver side av nevnte plan (a - A) er minst 5% av dysepartiets (44) utlopsareal, og styrestromventilorganene (62, 64) er således anordnet at fluidumpassasjene (54, 56) til styreportene (50, 52) kan åpnes eller lukkes uavhengig av hverandre.

2. Enhet som angitt i krav 1, karakterisert ved at forholdet mellom minste flate av hver utlopskanal (38, 40) og summen av flatene av dyseutlopet (48), og hver av de to styreporter (50, 52) er mindre enn 1,6.

3. Enhet som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at avstanden mellom dyseutlopet (48) og nærmeste del av munnstykket er tre til fem ganger bredden av dyseutlopet (48).

4. Enhet som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved en bypass-ledning (72) som forbinder styrestromningspassasjene (54, 56) og bypass-ventiler for åpning eller lukking av ledningen for væskestrbm gjennom denne.

5. Enhet som angitt i krav 4, karakterisert ved at bypass-ventilene og styrestromningsventilene (62,

64) er anordnet slik at de drives i samvirke med hverandre, slik at en av styrestromningspassasjene er åpen mot hovedkanalen, mens den annen er lukket, når bypass-ledningen er lukket, og at begge styrestromningspassasjer (54, 56) er lukket mot stromning fra hovedkanalen og styreportene (50, 52) er forbundet med hverandre via bypass-ledningen, når den sistnevnte ledning er åpen.

6. Enhet som angitt i krav 5, karakterisert ved at hovedstromningsventilene og styrestromningsventilene (62, 64) utgjores av samme 3-veis kik-kraner.

7. Enhet som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at styrestromningspassasjene (54, 55) er forbundet med hovedkanalen via åpninger (58, 60) i hovedkanalens (4 2) langvegger.

8. _ Enhet som angitt i krav 7, karakterisera-ved filtere i de nevnte åpninger (58, 60).

9. Enhet som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at flaten av hver styreport (50, 52) er mellom 9% og 12% av arealet av dyseutlopet (48),

10. Enhet som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at avstanden mellom dyseutlopet (48) og nærmeste del av munnstykket er omtrent 3,8 ganger dyseutlopet s bredde.

11. Enhet som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at forholdet mellom den minste flate av hver utlopskanal (38, 40), og summen av flatene av dyseutlopet (48) og en av de to styreporter (50, 52) er mindre enn 1,1.