RU2167080C2 - Устройство противообледенительное - Google Patents
Устройство противообледенительное Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167080C2 RU2167080C2 RU98123882A RU98123882A RU2167080C2 RU 2167080 C2 RU2167080 C2 RU 2167080C2 RU 98123882 A RU98123882 A RU 98123882A RU 98123882 A RU98123882 A RU 98123882A RU 2167080 C2 RU2167080 C2 RU 2167080C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- collectors
- collector
- pressure
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкциям, эксплуатируемым в ледовых условиях и предназначено для повышения ледопроходимости судов, улучшения эксплуатационных и технических качеств причалов, плавучих платформ и других сооружений в условиях ледовой обстановки. Устройство содержит несущую конструкцию с обшивкой. На обшивке размещены снаружи и/или внутри ниже уровня воды сообщенные с компрессором наклонные и/или горизонтальные коллекторы. Коллекторы расположены в одной или параллельных плоскостях с выпускными отверстиями. Компрессор выполнен с возможностью обеспечения в каждой точке расходно-напорной характеристики соотношения где dP, МПа - изменение давления сжатого воздуха за компрессором; dG, кг/с - изменение производительности компрессора. Отношение толщины стенки δст коллектора к диаметру d выпускного отверстия в стенке коллектора находится в пределах Выпускные отверстия в поперечном сечении коллектора расположены в пределах сектора, ограниченного углом α =(110 ± 10) град. Отверстия в коллекторах выполнены калиброванными. Данное изобретение позволит снизить энергетические затраты, повысить надежность устройства и расширить его функциональные возможности. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Предлагаемое устройство относится к конструкциям (суда ледового плавания, причалы, плавучие платформы и др.), эксплуатируемым в ледовых условиях, и предназначено для повышения ледопроходимости судов, обеспечения подхода судов и других устройств к стационарным установкам и улучшения других эксплуатационных и технических качеств причалов, плавучих платформ и других сооружений в условиях ледовой обстановки.
Известно судно ледового плавания, содержащее источник сжатого воздуха и коллекторы, расположенные снаружи корпуса судна (АС СССР N 382544, 25.05.1973).
Известно также устройство, повышающее ледопроходимость судна путем увеличения пневмообмыва судна, содержащее горизонтальные и наклонные коллекторы, сообщенные с выпускными отверстиями, расположенные по бортам и в носовой части корпуса судна и связанные с источником сжатого воздуха, в котором коллекторы выполнены в виде коробчатых наделок и расположены снаружи корпуса судна симметрично диаметральной плоскости вдоль скуловой части и форштевня ниже уровня воды, а отверстия выполнены в стенках наделок и обращены к днищу корпуса судна (АС СССР N 1125151, 23.11.1984).
В качестве ближайшего аналога предлагаемого противообледенительного устройства выбрано "Устройство для судов", защищенное патентом Финляндии N 47061, 10.09.1973.
Ближайший аналог представляет собой судно, снабженное системой подводных отверстий для выдувания воздуха, сообщенных с компрессором и расположенных по бортам судна и в носовой части, при этом отверстия расположены в одной или почти в одной горизонтальной плоскости на расстоянии 30-50% от осадки судна, а давление воздуха в отверстиях только немного больше наружного давления воды (Перевод N 35, Бюро переводов ЛО ВАО "Интурист", Ленинград, 1978 г.).
Однако приведенные аналоги характеризуются значительными энергетическими потерями, снижающими эффективность пневмообмыва.
Целью предлагаемого устройства является снижение энергетических затрат путем эффективного использования энергии сжатого воздуха и снижение потерь в трассе, повышение надежности устройства за счет увеличения газодинамической устойчивости системы "Компрессор - выпускные отверстия коллектора", а также расширение функциональных возможностей устройства благодаря использованию его в стационарных сооружениях (причалы, плавучие платформы и др.).
Эта цель достигается тем, что в противообледенительном устройстве, содержащем несущую конструкцию, например корпус судна, стенку причала, основание плавучей платформы с обшивкой и размещенные на ней снаружи и/или внутри ниже уровня воды, сообщенные с компрессором наклонные и/или горизонтальные коллекторы, расположенные в одной или параллельных плоскостях с выпускными отверстиями в стенках, компрессор выполнен с возможностью обеспечения в каждой точке расходно-напорной характеристики соотношения
где dP, МПа - изменение давления сжатого воздуха за компрессором;
dG, кг/с - изменение производительности компрессора при неизменной частоте вращения n вала компрессора,
при этом отношение толщины стенки δст коллектора к диаметру d выпускного отверстия в стенке коллектора находится в пределах
выпускные отверстия в поперечном сечении коллектора расположены в пределах сектора, ограниченного углом α = (110±10) град., отсчитываемого от вертикальной оси симметрии поперечного сечения коллектора в направлении поверхности воды, а отверстия в коллекторах выполнены калиброванными с диаметром
где do - диаметр нижнего отверстия в коллекторах;
P0 = γH0- давление столба Ho воды над нижним отверстием;
Pi = γHi- давление столба Hi воды над i-тым отверстием;
Pкол - давление сжатого воздуха, поступающего в коллектор из компрессора,
причем расстояние li между выпускными отверстиями в коллекторах определяется зависимостью
li = (0,3 - 0,35)Hi,
где Hi - высота столба воды над соответствующим коллектором.
где dP, МПа - изменение давления сжатого воздуха за компрессором;
dG, кг/с - изменение производительности компрессора при неизменной частоте вращения n вала компрессора,
при этом отношение толщины стенки δст коллектора к диаметру d выпускного отверстия в стенке коллектора находится в пределах
выпускные отверстия в поперечном сечении коллектора расположены в пределах сектора, ограниченного углом α = (110±10) град., отсчитываемого от вертикальной оси симметрии поперечного сечения коллектора в направлении поверхности воды, а отверстия в коллекторах выполнены калиброванными с диаметром
где do - диаметр нижнего отверстия в коллекторах;
P0 = γH0- давление столба Ho воды над нижним отверстием;
Pi = γHi- давление столба Hi воды над i-тым отверстием;
Pкол - давление сжатого воздуха, поступающего в коллектор из компрессора,
причем расстояние li между выпускными отверстиями в коллекторах определяется зависимостью
li = (0,3 - 0,35)Hi,
где Hi - высота столба воды над соответствующим коллектором.
Противообледенительное устройство содержит блок из двух и более горизонтальных коллекторов, расположенных в одной плоскости, расстояние ai между коллекторами находится в диапазоне
ai=(0,26 - 0,30)Hi,
где Hi - высота столба воды над коллектором,
а выпускные отверстия в соседних коллекторах расположены в шахматном порядке, причем коллекторы выполнены комбинированными круглого и полукруглого поперечного сечения.
ai=(0,26 - 0,30)Hi,
где Hi - высота столба воды над коллектором,
а выпускные отверстия в соседних коллекторах расположены в шахматном порядке, причем коллекторы выполнены комбинированными круглого и полукруглого поперечного сечения.
Варианты использования и принцип действия предлагаемого устройства представлены на рисунках:
фиг. 1 - несущая конструкция - корпус судна с горизонтальными и наклонными коллекторами,
фиг. 2 - стационарная несущая конструкция с горизонтальными коллекторами, вид сбоку,
фиг. 3 - стационарная несущая конструкция, вид в плане,
фиг. 4 - принципиальная схема действия противообледенительного устройства,
фиг. 5 - схема расположения соседних водно-воздушных конусов,
фиг. 6 - стационарная несущая конструкция с наклонным и горизонтальным коллекторами.
фиг. 1 - несущая конструкция - корпус судна с горизонтальными и наклонными коллекторами,
фиг. 2 - стационарная несущая конструкция с горизонтальными коллекторами, вид сбоку,
фиг. 3 - стационарная несущая конструкция, вид в плане,
фиг. 4 - принципиальная схема действия противообледенительного устройства,
фиг. 5 - схема расположения соседних водно-воздушных конусов,
фиг. 6 - стационарная несущая конструкция с наклонным и горизонтальным коллекторами.
Противообледенительное устройство для судна ледового плавания (фиг. 1) или для стационарных сооружений (фиг. 2, 3, 6) включает несущую конструкцию с обшивкой 1, горизонтальные 2 и наклонные 3 коллекторы, расположенные ниже поверхности воды 4, покрытой льдом 5, компрессор 6 (фиг. 4), подающий сжатый воздух 7 в коллекторы 2 и 3, который через выпускные отверстия 8 поступает в виде пузырьков 9, образующих водно-воздушную смесь в виде конуса 10 с образованием гребня 11 на поверхности воды 4.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Сжатый воздух 7 из компрессора 6 подается в коллекторы 2 и 3 и через выпускные отверстия 8 поступает в виде пузырьков 9 в воду, которые, поднимаясь вверх, увлекают за собой водно-воздушную смесь в виде конуса 10, основание которого 11 имеет гребневидную форму. Гребень 11 разрушает ледовую поверхность 5, снижает трение обшивки о лед и как бы отталкивает его от обшивки 1, создавая эффект пневмообмыва. Условием эффективного разрушения ледяного покрова и пневмообмыва является некоторое наложение f (пересечение) оснований (гребней) 11 соседних конусов 10 водно-воздушной смеси (фиг. 5). Это условие обеспечивается благодаря предлагаемой эмпирической зависимости определения расстояния li, между отверстиями в коллекторе
li=(0,3 - 0,35)Hi
где Hi - высота столба воды над коллектором.
li=(0,3 - 0,35)Hi
где Hi - высота столба воды над коллектором.
При использовании блока горизонтальных коллекторов эффективное разрушение льда и пневмообмыв усиливается, если расстояние между коллекторами ai определяется предлагаемой зависимостью, а отверстия в коллекторах расположены в шахматном порядке. Предлагаемое соотношение толщины стенки коллектора и диаметра выпускного отверстия обеспечивает снижение потерь на выходе из коллектора, а расположение отверстий в пределах угла α повышает эффективность пневмообмыва. Предложенная расходно-напорная характеристика компрессора обеспечивает газодинамическую устойчивость системы "Компрессор - выпускные отверстия коллектора", что повышает надежность работы устройства. Использование калиброванных отверстий в коллекторах снижает энергозатраты, а также увеличивает эффект пневмообмыва за счет равномерного распределения расхода воздуха между отверстиями.
Расстояние ai между горизонтальными коллекторами в блоке определяется эмпирической зависимостью
ai = (0,26 - 0,30)Hi,
где Hi - высота столба воды над коллектором.
ai = (0,26 - 0,30)Hi,
где Hi - высота столба воды над коллектором.
Claims (3)
1. Устройство противообледенительное, содержащее несущую конструкцию, например корпус судна, стенку причала, основание плавучей платформы с обшивкой и размещенные на ней снаружи и/или внутри ниже уровня воды сообщенные с компрессором наклонные и/или горизонтальные коллекторы, расположенные в одной или параллельных плоскостях, с выпускными отверстиями, отличающееся тем, что в нем компрессор выполнен с возможностью обеспечения в каждой точке расходно-напорной характеристики соотношения
где dP, МПа - изменение давления сжатого воздуха за компрессором;
dG, кг/с - изменение производительности компрессора при неизменной частоте вращения n вала компрессора,
при этом отношение толщины стенки δст коллектора к диаметру d выпускного отверстия в стенке коллектора находится в пределах
выпускные отверстия в поперечном сечении коллектора расположены в пределах сектора, ограниченного углом α = (110±10)°, отсчитываемого от вертикальной оси симметрии поперечного сечения коллектора в направлении поверхности воды, а отверстия в коллекторах выполнены калиброванными с диаметром
где dо - диаметр нижнего отверстия в коллекторах;
P0= γH0 - давление столба Но воды над нижним отверстием;
Pi= γHi - давление столба Нi воды над i-ым отверстием;
Ркол - давление сжатого воздуха, поступающего в коллектор из компрессора,
причем расстояние Ii между выпускными отверстиями в коллекторах определяется зависимостью
li = (0,3 - 0,35)Нi,
где Нi - высота столба воды над соответствующим коллектором.
где dP, МПа - изменение давления сжатого воздуха за компрессором;
dG, кг/с - изменение производительности компрессора при неизменной частоте вращения n вала компрессора,
при этом отношение толщины стенки δст коллектора к диаметру d выпускного отверстия в стенке коллектора находится в пределах
выпускные отверстия в поперечном сечении коллектора расположены в пределах сектора, ограниченного углом α = (110±10)°, отсчитываемого от вертикальной оси симметрии поперечного сечения коллектора в направлении поверхности воды, а отверстия в коллекторах выполнены калиброванными с диаметром
где dо - диаметр нижнего отверстия в коллекторах;
P0= γH0 - давление столба Но воды над нижним отверстием;
Pi= γHi - давление столба Нi воды над i-ым отверстием;
Ркол - давление сжатого воздуха, поступающего в коллектор из компрессора,
причем расстояние Ii между выпускными отверстиями в коллекторах определяется зависимостью
li = (0,3 - 0,35)Нi,
где Нi - высота столба воды над соответствующим коллектором.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит блок из двух и более горизонтальных коллекторов, расположенных в одной плоскости, расстояние аi между коллекторами находится в диапазоне
аi = (0,26 - 0,30)Нi,
где Нi - высота столба над коллектором,
а выпускные отверстия в соседних коллекторах расположены в шахматном порядке.
аi = (0,26 - 0,30)Нi,
где Нi - высота столба над коллектором,
а выпускные отверстия в соседних коллекторах расположены в шахматном порядке.
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в нем коллекторы выполнены комбинированными круглого и полукруглого поперечного сечения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123882A RU2167080C2 (ru) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Устройство противообледенительное |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123882A RU2167080C2 (ru) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Устройство противообледенительное |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98123882A RU98123882A (ru) | 2000-09-27 |
RU2167080C2 true RU2167080C2 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20214125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98123882A RU2167080C2 (ru) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Устройство противообледенительное |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2167080C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183205U1 (ru) * | 2018-07-04 | 2018-09-13 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Источник сжатого воздуха системы воздушной смазки подводной части корпуса судна |
CN110485361A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-22 | 李向东 | 一种防结冰气体扰动装置 |
-
1998
- 1998-12-30 RU RU98123882A patent/RU2167080C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183205U1 (ru) * | 2018-07-04 | 2018-09-13 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Источник сжатого воздуха системы воздушной смазки подводной части корпуса судна |
CN110485361A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-22 | 李向东 | 一种防结冰气体扰动装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100318114B1 (ko) | 마찰감소선박및표면마찰감소방법 | |
KR100188464B1 (ko) | 항주체의 마찰을 감소시키는 방법과 마찰저감 항주체 및 마찰을 감소시키기 위한 미소기포 발생방법과 그 장치 | |
KR20170140289A (ko) | 수상 풍력 터빈 플랫폼을 위한 선체 | |
US9803328B2 (en) | Floatable support structure for an offshore wind turbine or other device | |
US6945736B2 (en) | Offshore platform for drilling after or production of hydrocarbons | |
US20140238289A1 (en) | Mobile offshore drilling unit | |
KR101136337B1 (ko) | 부양 플랜트에서 미세거품들을 생성하기 위한 가압된 물방출 노즐 | |
JP2009114904A (ja) | 半没水式海流発電装置 | |
ES2231576T3 (es) | Embarcacion que comprende faldones transversales. | |
US4085171A (en) | Spray cooling system | |
CN108248783A (zh) | 一种新型海上风电潜式浮式基础及其施工方法 | |
RU2167080C2 (ru) | Устройство противообледенительное | |
US9802682B2 (en) | Butt joint octagonal frustum type floating production storage and offloading system | |
US5784977A (en) | Pontoon for watercraft | |
JP2002508048A (ja) | 潮力タービン装置 | |
JPS59131774A (ja) | 係留式多方向波力変換装置 | |
CN112078739A (zh) | 一种半潜平台 | |
JP7132655B1 (ja) | 曝気装置 | |
JP2000128063A (ja) | 船舶の摩擦抵抗低減装置 | |
CN205954576U (zh) | 单元箱积木式组合的frp桥墩柔性防撞浮箱 | |
JPH10175587A (ja) | 船舶の摩擦抵抗低減装置 | |
CN211468716U (zh) | 住宿模块与海上结构物 | |
JP2627840B2 (ja) | 水質保全機能を有する浮塔 | |
CN105839594A (zh) | 单元箱积木式组合的frp桥墩柔性防撞浮箱 | |
US20020159842A1 (en) | Flow permeable port embankment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081231 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20091225 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101231 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20121110 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151231 |