RU2656385C1 - Комплекс предотвращения лёдообразования - Google Patents
Комплекс предотвращения лёдообразования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656385C1 RU2656385C1 RU2017143092A RU2017143092A RU2656385C1 RU 2656385 C1 RU2656385 C1 RU 2656385C1 RU 2017143092 A RU2017143092 A RU 2017143092A RU 2017143092 A RU2017143092 A RU 2017143092A RU 2656385 C1 RU2656385 C1 RU 2656385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- ice
- manifold
- complex
- intake device
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 235000021395 porridge Nutrition 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 210000000216 zygoma Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B1/00—Equipment or apparatus for, or methods of, general hydraulic engineering, e.g. protection of constructions against ice-strains
- E02B1/003—Mechanically induced gas or liquid streams in seas, lakes or water-courses for forming weirs or breakwaters; making or keeping water surfaces free from ice, aerating or circulating water, e.g. screens of air-bubbles against sludge formation or salt water entry, pump-assisted water circulation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/02—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor from ice otherwise than according to E02B1/003
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/0017—Means for protecting offshore constructions
- E02B17/0021—Means for protecting offshore constructions against ice-loads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оборудованию гидротехнических сооружений, а именно к устройствам очистки ото льда поверхностей открытых водоемов, и может быть использовано для снижения интенсивности ледообразования в водной акватории и создания необходимых условий беспрепятственной швартовки судов для круглогодичной доставки грузов. Комплекс предотвращения ледообразования содержит насосный модуль, заборное устройство, распределительный водяной коллектор и соединительные трубопроводы. Комплекс дополнительно снабжен нагревательным и компрессорным модулями. Нагревательный модуль обеспечивает возможность подогрева воды, проходящей от заборного патрубка к водяному коллектору, до +5 - +40°С. Компрессорный модуль подключен к распределительному воздушному коллектору, который расположен ниже водяного коллектора, но выше заборного устройства. Изобретение позволяет повысить эффективность работы комплекса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию гидротехнических сооружений, а именно к устройствам очистки ото льда поверхностей открытых водоемов, и может быть использовано для снижения интенсивности ледообразования в водной акватории и создания необходимых условий беспрепятственной швартовки судов для круглогодичной доставки грузов.
В зимнее время частое прохождение судов приводит к ускоренному образованию ледяной каши. Если не предпринимать никаких действий, масса ледяной каши не позволит должным образом производить причаливание транспортов и вызовет серьезные нарушения в графике поставки грузов.
Образование ледяной каши при интенсивном трафике судов, причаливающих к швартовой стенке, или длительной стоянке судна у пирса возможно примерзание корпуса судна к швартовой стенке, длительное неиспользование швартовой стенки и намерзание на нее льда, не позволяющего швартовку судна в штатном порядке.
Известен способ разрушения ледяного покрова для всплытия подводной лодки (патент RU №2085432 С1, 27.07.1997). Сущность изобретения заключается в том, что разрушения льда при всплытии подводной лодки (ПЛ) включает подачу струи нагретой жидкости к поверхности льда. Процесс разрушения льда происходит при всплытии ПЛ на перископную глубину и корректировке ее положения. С помощью штанг с насадками, с обеспечением минимального зазора между ними и нижней поверхностью льда подают теплую воду и таким образом протапливают лед по всему периметру ПЛ, образуя прорези. Затем подводят ПЛ под участок протопленных в толще льда прорезей, создают положительную плавучесть, взламывают корпусом ослабленный прорезями лед и всплывают в надводное положение. В качестве нагретой жидкости используется вода из циркуляционной трассы, выбрасываемая на штатных режимах за борт, что исключает необходимость размещения на ПЛ громоздкого оборудования (теплообменных аппаратов, насосов и т.п.) и дополнительные расходы энергии на нагрев и перекачку воды.
Известна система разрушения ледового покрова, включающая способ и приставку к судну для осуществления способа (патент RU №2213675 С2, 10.10.2003).
Разрушение ледового покрова с надрезкой ограниченного участка ледового покрова осуществляют струями воды, пароводяной смеси или пара, нагреваемыми в теплогенераторе. Струи направляют под углом к поверхности воды, чтобы при надрезании образовывались куски льда с гранями под углом к поверхности воды, а струям придают вращательное движение. Под ледовый покров подается сжатый воздух, предназначенный для предварительного напряжения ледового покрова перед разрушением. После надрезки ледового покрова через лед по щели надрезки пропускают электрический ток в воду. Ледокольная приставка к судну содержит клинообразный каркас, обшивка которого образует вогнутые скулы в виде двухстороннего плуга с верхним ледоразводящим гребнем. Она снабжена одним соединенным через теплогенератор коллектором с соплами. Одно из сопел имеет завихритель, предназначенный для придания потоку рабочего тела вращательного движения. Приставка к судну снабжена включенным в электрическую цепь скользящим контактом под коллектором с соплами, предназначенным для разрушения ледового покрова воздействием электрического тока через ледяной покров и воду. Приставка к судну снабжена механическим или гидравлическим приводом, предназначенным для ее подъема и опускания. Достигается снижение затрат мощности, энергоресурсов и денежных средств для доставки грузов водным путем в условиях ледового покрова водной поверхности.
Из уровня техники известен комплекс предотвращения ледообразования, содержащий насосный модуль, заборное устройство, распределительный водяной коллектор и соединительные трубопроводы (см. патент RU 2453656, кл. Е02В 15/02, опубл. 20.06.2012). В известном устройстве насосный модуль перегоняет к поверхности воду со дна водоема, теплоты которой недостаточно для расплавления льда в случае сильных морозов.
Технической проблемой является обеспечение оптимальной толщины ледового покрова, в т.ч. битого льда (ледяной каши), и создание устройства, обеспечивающего возможность предотвращения ледообразования при любых погодных условиях.
Технический результат заключается в повышении эффективности работы комплекса. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что комплекс предотвращения ледообразования, содержащий насосный модуль, заборное устройство, распределительный водяной коллектор и соединительные трубопроводы, снабжен нагревательным модулем, соединенным с насосным модулем и обеспечивающим возможность подогрева воды, проходящей от заборного патрубка к водяному коллектору, до 5-40°С, и компрессорным модулем, подключенным к распределительному воздушному коллектору. Пузырьки воздуха из воздушного коллектора утягивают за собой теплые слои воды к ледяному покрову.
Распределительный воздушный коллектор расположен ниже водяного коллектора, но выше заборного устройства, что связано с предотвращением попадания пузырьков воздуха на лапотки насоса, для предотвращения кавитации. Соединительные трубопроводы, идущие от заборного устройства к водяному коллектору и к воздушному коллектору, предпочтительно размещены в едином защитном кожухе (ледозащитной обечайке). Заборное устройство предпочтительно снабжено фильтром.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого комплекса; на фиг. 2 - размещение соединительных трубопроводов в защитном кожухе.
Предлагаемый комплекс предотвращения ледообразования состоит из насосного модуля 1, соединенного с ним трубопроводами, например в виде резиновых шлангов нагревательного модуля 2 (котельной),обеспечивающего возможность подогрева воды до 5-40°С, и компрессорного модуля 3. Трубопроводы оснащены кабелями нагрева, в частном случае резиновые шланги снабжены быстроразъемными соединениями и совместно с кабелем электрообогрева размещены в термочулке для предотвращения замерзания воды. Подогрев трубопроводов предотвращает замерзание среды в них, в случаях остановки циркуляции, когда система предотвращения ледообразования не работает.
Вход насосного модуля 2 через трубопровод 4 соединен с заборным патрубком 5, расположенным на глубине 12,5 м (здесь и далее приведены примерные параметры для глубины акватории 13 м) и снабженным фильтром 6, а выход - через трубопровод 7 с распределительным водяным коллектором 8, расположенным на глубине порядка 6 м. Компрессорный модуль 3 через трубопровод 9 соединен с распределительным воздушным коллектором 10, расположенным на глубине порядка 12 м. Коллекторы 8 и 10 выполнены из труб медно-никелевого сплава с изоляцией из вспененного полиуретана и покрыты эмалированной стальной трубой для защиты наружной поверхности от коррозии. Коллекторы 8 и 10 снабжены рядами выпускных сопел, соответственно, 11 и 12 с шагом 1 м. Соединительные трубопроводы 4, 7 и 9 размещены в едином защитном кожухе 13, предотвращающим их повреждение ледовыми массами. Комплекс может быть снабжен дополнительным каналом 14 подачи воздуха для продувки фильтра 6.
Комплекс работает следующим образом.
При включении комплекса через заборное устройство 5 по трубопроводу 4 насосным модулем 1 вода подается в нагревательный модуль 2, где нагревается до температуры +5 - +40°С (в зависимости от погодной обстановки). Затем по трубопроводу 7 нагретая вода поступает в коллектор 8 и через сопла 11 (с расходом от 1 до 5 м3/ч на 1 погонный метр причала) распределяется в акваторию. В то же время компрессорный модуль 3 нагнетает атмосферный воздух через трубопровод 9 в воздушный коллектор 10 и через сопла 12 распределяет его в акваторию.
За счет того, что воздушный коллектор 10 расположен ниже водяного коллектора 8, поднимающиеся пузырьки воздуха увлекают за собой теплые слои морской воды, что приводит к более интенсивному растапливанию льда. Для осуществления необходимого барботажа давление воздуха должно составлять от +1 до +5 атм к давлению, на котором расположен распределительный воздушный коллектор. Благодаря расположению коллектора 10 выше заборного патрубка 5, засасывание воздуха в систему распределения воды исключено.
Водяная и воздушная части комплекса, в зависимости от объема образованного льда на поверхности морской воды, могут работать совместно друг с другом или независимо.
На конкретном объекте мощность и производительность комплекса рассчитывается исходя из:
- климатических условий (температура воды и воздуха);
- типа акватории (пресная, морская);
- длины швартовочной стенки;
- глубин в районе швартовки;
- трафика швартовки судов.
Claims (3)
1. Комплекс предотвращения ледообразования, содержащий насосный модуль, заборное устройство, распределительный водяной коллектор и соединительные трубопроводы, отличающийся тем, что снабжен нагревательным модулем, соединенным с насосным модулем и обеспечивающим возможность подогрева воды, проходящей от заборного устройства к водяному коллектору, до 5-40°С, и компрессорным модулем, подключенным к распределительному воздушному коллектору, который расположен ниже водяного коллектора, но выше заборного устройства.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что соединительные трубопроводы, идущие от заборного устройства к водяному коллектору и к воздушному коллектору, размещены в едином защитном кожухе.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что заборное устройство снабжено фильтром.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143092A RU2656385C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Комплекс предотвращения лёдообразования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143092A RU2656385C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Комплекс предотвращения лёдообразования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2656385C1 true RU2656385C1 (ru) | 2018-06-05 |
Family
ID=62560212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143092A RU2656385C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Комплекс предотвращения лёдообразования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2656385C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU279446A1 (ru) * | Способ образования майн | |||
| DE1484358B1 (de) * | 1963-04-26 | 1971-01-28 | Horlicks Ltd | Vorrichtung zum aufbrechen von eis |
| SU1030488A1 (ru) * | 1981-07-13 | 1983-07-23 | Государственный институт проектирования на речном транспорте | Установка дл создани и поддержани незамерзающей акватории |
| RU2085432C1 (ru) * | 1995-06-27 | 1997-07-27 | Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Способ разрушения ледяного покрова для всплытия подводной лодки |
| RU2453656C2 (ru) * | 2008-12-17 | 2012-06-20 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФБОУ ВПО "СПГУВК") | Способ отгона льда от причальных сооружений |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143092A patent/RU2656385C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU279446A1 (ru) * | Способ образования майн | |||
| DE1484358B1 (de) * | 1963-04-26 | 1971-01-28 | Horlicks Ltd | Vorrichtung zum aufbrechen von eis |
| SU1030488A1 (ru) * | 1981-07-13 | 1983-07-23 | Государственный институт проектирования на речном транспорте | Установка дл создани и поддержани незамерзающей акватории |
| RU2085432C1 (ru) * | 1995-06-27 | 1997-07-27 | Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Способ разрушения ледяного покрова для всплытия подводной лодки |
| RU2453656C2 (ru) * | 2008-12-17 | 2012-06-20 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФБОУ ВПО "СПГУВК") | Способ отгона льда от причальных сооружений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7442002B2 (en) | Tidal turbine installation | |
| US6736572B2 (en) | Method and apparatus for reducing the pollution of boat harbors | |
| US20080277492A1 (en) | Fluid property regulator | |
| CN106184619B (zh) | 一种适用于极地航行船舶的海底门装置 | |
| US9127639B2 (en) | System and method for water expulsion from underwater hydropower plant and hydropower plant associated therewith | |
| BRPI0417121B1 (pt) | Sistema para a dessalinização da água do mar, Método de dessalinização da água do mar a bordo de uma embarcação posicionada na superfície de um corpo de água do mar | |
| US8522707B1 (en) | Oil spill and hurricane fighting system | |
| WO2010011370A1 (en) | Apparatus and method for generating electric power from a subsurface water current | |
| US7776222B2 (en) | Dockside water intake system for marine vessels | |
| US5492274A (en) | Method of and means for weather modification | |
| US3312054A (en) | Sea water power plant | |
| BR0314569B1 (pt) | Método e sistema para a dessalinização de água do mar a bordo de uma embarcação marítima posicionada na superfície de um corpo de água do mar | |
| CN206394813U (zh) | 一种适用于极地航行船舶的海底门装置 | |
| CN106275253A (zh) | 一种船舶下水前引海水提前动发电机的方法 | |
| BR102012007706A2 (pt) | Sistema de atol costa afora e métodos de uso relacionados | |
| EP3168466A1 (en) | Solar ray concentration system | |
| KR101507660B1 (ko) | 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박 | |
| EP0701643A1 (en) | A flow compensation device for bridge pillars | |
| RU2656385C1 (ru) | Комплекс предотвращения лёдообразования | |
| RU2326785C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова для морских ледоколов и устройство для его осуществления | |
| JP2021143669A (ja) | 台風等の熱帯低気圧制御を目的とする揚水式水圧発電構造体と統合運用方法 | |
| RU2693995C1 (ru) | Система барботирования для наливных доков | |
| RU2736179C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
| Bogorodsky et al. | Thermal Destruction of Ice | |
| JP2000297737A (ja) | 発電システム構造艇 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191212 |