RU11532U1 - Судно с двумя или более движителями - Google Patents

Abstract

Судно с двумя или более движителями, включающее в себя главные двигатели и источники электроэнергии с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами, вспомогательные установки, главные распределительные щиты и центральный пост управления энергетической установкой, отличающееся тем, что главные двигатели и источники электроэнергии с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами, вспомогательные установки, главные распределительные щиты, центральный пост управления энергетической установкой и часть запаса топлива размещены в машинном отделении, расположенном выше главной палубы и разделенном в диаметральной плоскости огнестойкой переборкой.

Description

g//lo

СУДНО с ДВУМЯ или БОЛЕЕВ 63 В 43/00

ДВРОШТЕЛЯМИ

Полезная модель относится к области судостроения, а именно к нроектированию пассажирских, сухогрузных, рефрижераторных и наливных судов различного назначения.

Сегодня подавляющее большинство судов транспортного флота строится с одним главным двигателем, работающим через передачу или непосредственно на движитель. Наиболее распространенным типом главного двигателя является малооборотный дизель, а движитель.

как правило, - гребной винт. При этом практически все суда морского флота имеют одно, расположенное в корме, машинное отделение (МО). В МО размещаются главные двигатели (ГД) и источники электроэнергии (ИЭ) с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами; вспомогательные установки; главные распределительные щиты (ГРЩ); центральный пост управления энергетической установкой (ЦПУ), который обычно выгораживается газонепроницаемыми огнестойкими переборками. Все перечисленное, в дальнейшем называемое энергетической установкой, размещается в машинном отделении между вторым дном и главной палубой. Суда с такой компоновкой приведены в журналах Судостроение №7 за 1995 г стр. 6 ... 11, 23 ... 26 и №2 за 1997 г стр. 3 ... 5.

Подавляющее большинство транспортных судов строятся одноостровными с надстройкой в корме, но строятся и двухостровные суда с кормовой и носовой надстройками. В последнем случае, жилой блок с ходовой рубкой размещается в носу (см. журнал Судостроение за 1992 г №3 стр. 59 и №7 стр. 13 ... 18).

Основным недостатком судов с одним главным двигателем и одним движителем является то, что случае выхода из строя главного двигателя или потери винта судио теряет ход и управляемость. Основными причинами выхода из строя главного двигателя являются: поломка главного двигателя, пожар в машинном отделении, затопление машинного отделения при повреждении корпуса судна, выход из строя механизмов и аппаратов, обслуживаюш;их главный двигатель.

У судов с кормовым расположением машинного отделения и надстройки для получения необходимой посадки судна, обеспечивающей его безопасность при плавании без груза, принимается водяной балласт. Суда в порожнем рейсе принимают балласта до 40% от дедвейта. Балластные пробеги могут составлять значительную часть ходового времени, например,-у танкеров составляют около 40%. Из-за избыточной остойчивости суда в балластном пробеге имеют резкую бортовую качку. К другим недостаткам балластировки следует отнести необходимость обогрева балласта в зимнее время.

У построенных в настоящее время судов длина машинного отделения достигает, в ряде случаев, 25% ...30% от длины судна. У этих судов невозможно обеспечить непотопляемость судна при затоплении машинного отделения и любого смежного с ним отсека.

Практически всегда, наихудшим случаем затопления для судна будет случай, когда судно полностью загружено и сидит по грузовую ватерлинию (ГВЛ), при этом аварийная ватерлиния (АВЛ) должна располагаться ниже главной палубы (ГП), палубы до которой доходят главные поперечные водонепроницаемые переборки.

Для повышения живучести энергетической установки строят суда с двумя главными двигателями и двумя движителями (см. журнал Судостроение стр. 72, концептуальный проект S-2000). Это позволяет сохранять ход при выходе из строя одного главного двигателя, но не решает проблему сохранения хода при пожаре в машинном отделении и затоплении машинного отделения.

С целью дальнейшего повышения живучести энергетической установки строятся, принятые за прототип, двухвинтовые суда, у которых два главных двигателя и источники электроэнергии с обслуживаюшими механизмами, аппаратами и системами; вспомогательные установки; главные распределительные и центральный пост управления энергетической установкой размеш;ены между вторым дном (ДД) и главной палубой в машинном отделении, разделенном продольной огнестойкой водонепроницаемой переборкой (см. Судостроение №6,

1997 г., стр. 79, танкер дедвейтом 125000 т). Схематическое изображение судна-прототипа представлено на фиг. 1.

Такое решение снижает вероятность выхода энергетической установки из строя при пожаре и получении пробоины в районе машинного отделения. Однако затопление половины машинного отделения (несимметричное затопление) может привести к появлению значительного крена, затрудняюш;его или исю1ючаюп ;его длительную работу энергетической установки. Для снижения крена потребуются дополнительные конструктивные мероприятия.

При повреждении дниш,а судна-прототипа в районе продольной водонепроницаемой огнестойкой переборки обе половины машинного отделения затапливаются до уровня аварийной ватерлинии, которая находится ниже главной палубы, и судно теряет ход. А при повреждении дниш,а в районе носовой или кормовой переборки машинного отделения, если его длина превышает 20% длины судна - L, судно тонет.

Сегодня в судостроении применяют азимутальные движители различных типов (винто-рулевые колонки, Азиподы и др.) не только в качестве подруливающих устройств, но и как главные движители. В

качестве примера можно привести ледоколы Letto Nordica, финский танкер Uikku, шведский проект под названием Ecoship.

Азимутальные движители позволяют применить отличное от традиционного размещение энергетической установки, при котором главные двигатели, работающие через угловую передачу на гребной винт, устанавливаются на верхней палубе. Примером такого решения могут служить речные суда типа DUMP BARGE, фотографии которых приведены в рекламных проспектах фирмы Schottel.

Размещение только главных двигателей выше верхней палубы не решает проблему сохранения хода при затоплении отсеков энергетической установки.

Сущность полезной модели состоит в том, что, благодаря применению азимутальных движителей и размещению главных двигателей и источников электроэнергии с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами; вспомогательных установок; главных распределительных щитов; центрального поста управления энергетической установкой и части запаса топлива в машинном отделении, расположенном выше главной палубы, удается применить такое разбиение корпуса на отсеки ниже главной палубы, при котором судно в случае затопления

любых двух смежных отсеков сохраняет плавучесть и работоспособность энергетической установки. При этом сохраняется такая же длина судна и длина грузовых помещений (трюмов, танков) -1 как и у суднапрототипа. Для предотвращения выхода из строя всей энергетической установки при пожаре в мащинном отделении оно разделяется в диаметральной плоскости огнестойкой переборкой. В предлагаемой полезной модели судно может быть как одноостровным так и двухостровным. При двухостровном варианте судна облегчается его удифферентовка при минимальных эксплуатационных водоизмещениях, что может практически исключить необходимость балластировки его при балластных пробегах. Схематическое изображение двухостровного судна по предлагаемой полезной модели представлено на фиг. 2. Так как балласт составляет до 40% от дедвейта судна, то при отказе от балластировки в порожнем рейсе можно сократить расход топлива на 10 ... 15%.

У скоростных судов, имеющих энергетические установки большой мощности, по условиям эксплуатационных режимов и размещения движителей, может возникнуть необходимость установки более двух главных двигателей и движителей.

Техническим результатом полезной модели является:

-обеспечение длительного хода при эксплуатационной мощности и непотопляемости в случае затопления любых двух смежных отсеков и, как следствие этого, повышение безопасности плавания;

-уменьшение количества балласта в балластном пробеге, а следовательно и расхода топлива.

Предлагаемые в полезной модели мероприятия без увеличения построечной стоимости повысят безопасность плавания и экономичность судна.

В предлагаемой полезной модели возможно использование в качестве главных двигателей любых типов дизелей и газотурбинных двигателей, но наиболее целесообразным представляется применение среднеоборотных дизелей. Так среднеоборотные дизели по экономичности и качеству потребляемого топлива приблизились к имеюп1;им наибольшую топливную экономичность малооборотным дизелям, обладая при соизмеримой мош;ности меньшей массой и габаритами, главным образом по высоте, (см. фиг. 3, и фиг. 4 на которых приведен фрагменты из проспектов фирм WARTSILA и MAN - B&W). Замена малооборотных двигателей среднеоборотными позволяет при одинаковых

главных размерениях судна увеличить его валовую вместимость. В сочетании с возможностью подбора оптимальной частоты вращения и диаметра гребного винта среднеоборотные дизели позволяют создавать суда, превосходящие по экономичности суда с малооборотными дизелями. Затраты на техническое обслуживание среднеоборотных дизелей, из-за меньшей массы и габаритов, ниже чем малооборотных.

Вышеизложенное поясняется 4 рисунками.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение судна прототипа, где цифрами обозначены: 1 - главные двигатели, 2 - источники электроэнергии, 3 - продольная водонепроницаемая огнестойкая переборка машинного отделения, 4 - главные распределительные щиты, 5 топливные цистерны, 6 - грузовые помещения (трюма, танки).

При повреждении днища судна в районе продольной водонепроницаемой огнестойкой переборки 3 машинное отделение, в котором между вторым дном и m размещены главные двигатели - 1 и источники электроэнергии - 2 с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами, а также ГРЩ - 4 затапливается, до уровня аварийной ватерлинии и судно теряет ход, а если повреждение захватывает и носовую

или кормовую переборки машинного отделения, длина которого превышает 20% длины судна, судно тонет.

На фиг. 2 представлено схематическое изображение двухостровного судна по предлагаемой полезной модели. Указанные на фиг. 2 главные двигатели - 1 и источники электроэнергии - 2 с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами; главные распределительные шиты 4, а также часть цистерн запаса топлива - 5 размещены в машинном отделении, расположенном выше главной палубы. Машинное отделение разделено огнестойкой (противопожарной) переборкой - 3. Цифрой 6 обозначены грузовые помещения. При повреждении корпуса судна, построенного по предлагаемой полезной модели, и затоплении любых двух смежных отсеков оно садится по аварийную ватерлинию, но энергетическая установка сохраняет возможность работы при эксплуатационной мощности. Судно сохраняет ход, управляемость, средства борьбы за живучесть.

На фиг. 1 и 2, чтобы не загромождать рисунки, не показаны центральный пост управления энергетической установкой и вспомогательные установки.

Фиг. 3 и фиг, 4 приведены для иллюстрации изменения объемов машинного отделения нри замене малооборотного дизеля среднеоборотным.

На фиг. 3, представлен фрагмент из проспекта фирмы WARTSILA с изображением поперечного сечение машинного отделения, на котором слева от ДП показана половина малооборотного дизеля -1, а справа половина среднеоборотного -2.

На фиг. 4, взятой из проспекта фирмы MAN - B&W, сверху изображено продольное сечение машинного отделения с малооборотным дизелем в качестве главного двигателя, а внизу - сечение машинного отделения со среднеоборотным дизелем и редуктором. Цифрами обозначены: 1 - малооборотный дизель, 2 - среднеоборотный дизель, 3 - редуктор, 4 - дизель-генератор.

Отличительными особенностями предлагаемой полезной модели являются:

- установка главных двигателей и источников электроэнергии с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами; вспомогательных установок; главных распределительных щитов; центрального поста управления энергетической установкой и части запаса топлива выше главной палубы в машинном отделении разделенном в диаметральной плоскости огнестойкой переборкой;

-использование не менее двух главных двигателей и двух азимутальных движителей;

-применение такой разбивки судна на отсеки, при котором в случае затопления любых двух смежных отсеков судно сохраняет плавучесть.

Реализации полезной модели не встретит технических затруднений, так как для этого используются технические решения и оборудование, по отдельности, используемые на построенных и строящихся судах.

Claims (1)

1. Судно с двумя или более движителями, включающее в себя главные двигатели и источники электроэнергии с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами, вспомогательные установки, главные распределительные щиты и центральный пост управления энергетической установкой, отличающееся тем, что главные двигатели и источники электроэнергии с обслуживающими механизмами, аппаратами и системами, вспомогательные установки, главные распределительные щиты, центральный пост управления энергетической установкой и часть запаса топлива размещены в машинном отделении, расположенном выше главной палубы и разделенном в диаметральной плоскости огнестойкой переборкой.