SE449078B - Isgaende fartyg - Google Patents
Isgaende fartygInfo
- Publication number
- SE449078B SE449078B SE8206891A SE8206891A SE449078B SE 449078 B SE449078 B SE 449078B SE 8206891 A SE8206891 A SE 8206891A SE 8206891 A SE8206891 A SE 8206891A SE 449078 B SE449078 B SE 449078B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- air
- hull
- air distribution
- distribution pipes
- openings
- Prior art date
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
- B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
- B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
449 078
2
flödet, vilket i sin tur kräver pumpar med hög kapacitet och
därmed även stora dimensioner och hög vikt.
För åstadkommande av ett pneumatiskt flöde utblåses
luft genom öppningar i fartygsskrovet under vattenlinjen, varvid
luftbubblorna lyfter havsvattnet, vilket kraftigt väter kontakt-
ytan mellan fartygsskrovet och isen, smälter isen och därigenom
minskar isens fastfrysning vid fartygsskrovet. Detta minskar i
sin tur nedisningen av fartygsskrovet.
Luftbubblor strömmar upp mot vattenytan med konstant
hastighet till följd av sin flytkraft, varför något högre tryck
icke erfordras. Till följd av detta krävs ingen större energi-
mängd för åstadkommande av ett effektivt pneumatiskt flöde längs
fartyget.
För närvarande är därför de mest lovande nedisningsför-
hindrande systemen pneumatiska.
Vid isgâende fartyg bör det nedisningsförhindrande
systemet ge dels maximalt flöde längs fartygsskrovet vid dettas
bogparti och míttparti, där nedisningsprocessen först uppträder,
dels maximal tjocklek hos det skikt av havsvatten som sköljer
fartygsskrovet och lyftes av luften, dels minimalt energibehov
för ästadkommande av ett effektivt pneumatiskt flöde och dels
hög tillförlitlighet i drift.
Ett isgående fartyg är tidigare känt, vilket innefattar
ett skrov med ett nedisningsförhindrande system som innefattar
tvâ fördelningsrör med öppningar för utblåsning av en blandning
av ånga och luft. Varje fördelningsrör utgöres av en formad del
och en del av skrovets inre yta, vid vilken den formade delen
är fäst, och fördelningsröret är anordnat under vattenlinjen
längs fartygsskrovet. Båda fördelningsrören är anordnade symmet-
rískt i förhållande till fartygets långskeppslinje. Fördelninge-
rörens öppningar för utblåsning av blandningen av ånga och vatten
är upptagna i fartygsskrovet. Det nedisningsförhindrande systemet
innefattar dessutom två kompressorer med ledningar för tillförsel
av en blandning av ånga och luft till fördelningsrören, vilka
kompressorer är anslutna till fartygets ångalstringsanläggning
medelst avstängningsventiler (se sovjetiska uppfinnarcertifikatet
582 51:14, publicerat 1973).
Vid det ovan beskrivna isgâende fartyget åstadkommas den
pneumatiska sköljningen av skrovet av blandningen av luft och
ånga, varvid ångblåsorna kondenserar då de stiger mot vattenytan.
Detta medger icke att ett_tillräckligt tjockt skikt av strömmande
449 078
3
vatten åstadkommas, varför effektiviteten hos det pneumatiska
flödet minskas liksom även fartygets framdrivningsegenskaper
i is.
För åstadkommande av blandningen av ånga och luft tages
ånga från fartygets ångalstringsanläggning. En stor energimängd
krävs för att ersätta denna ånga, vilket innebär att ångalstrings-
anläggningens kapacitet minskar.
Kompressorerna i fartyget kräver en avsevärd mängd energi
för åstadkommande av det nödvändiga trycket i blandningen av
'ånga och luft. Även detta reducerar kapaciteten hos fartygets
ångalstringsanläggning.
Dessutom är blandningen av ånga och luft ett aggresivt
medium, vilket medför korrosion av ledningar och fördelningsrör,
så att tillförlitligheten minskar.
Vid det ovan beskrivna isgående fartyget ger det ned-
isningsförhindrande systemet icke direkt pneumatisk sköljning
av fartygets ändpartier, trots att öppningarna för utblåsning
av blandningen av ånga och luft är anordnade även i fartygets
bogparti, eftersom de uppåtstigande luftbubblorna utsattes för
en märkbar avdrift akterut till följd av fartygets rörelse framåt.
Även detta reducerar effektiviteten i den pneumatiska sköljningen
av fartygsskrovet samt därigenom även fartygets framdrivníngs-
egenskaper i is.
Ovan angivna nackdelar elimineras delvis i ett isgående
fartyg, vilket tages som utgångspunkt för föreliggande upp-
finning. Detta fartyg innefattar ett skrov, trim- och krängníngs-
tankar samt ett nedisningsförhindrande system med åtminstone
två luftfördelningsrör med öppningar för utblåsning av luft,
en dieseldriven centrifugalkompressor samt en ledning för till-
försel av luft till luftfördelningsrören.
Luftfördelningsrören är anordnade längs fartygsskrovet,
symmetriskt i förhållande till långskeppslinjen, under vattenlinjen
på ett djup av ungefär 50% av fartygets djupgående och är mon-
terade på den inre ytan av fartygsskrovet. Öppningarna för ut-
blåsning av luften är upptagna i fartygsskrovet (US-patentskrift
3 580 20A, beviljat 1978).
Det nedisningsförhindrande systemet i detta fartyg och
motsvarande fartyg ger inte direkt pneumatiskt flöde längs
fartygets bog till följd av luftbubblornas avdrift akterut.
Luftfördelningsrören på insidan av fartygsskrovet och
öppningarna för utblåsning av luft i fartygsskrovet medför att
449 078
11
luftbubblorna stiger omedelbart intill fartygsskrovet. Detta
förhindrar uppkomsten av ett tillräckligt tjockt skikt av
havsvatten som lyftes av luften, vilket i sin tur icke medger
förbättring av effektiviteten hos det pneumatiska flödet'längs
fartyget eller fartygets framdrivningsförmâga i is.
Dessutom överstiger temperaturen hos luften nedströms
om kompressorn icke den nivå som bestämmes av luftens uppvärm-
ning vid kompressionen i kompressorn, så att den specifika
volymen hos den luft som utblåses, dvs den flytkraft som avgör
hastigheten och mängden medbringat havsvatten vid den till-
gängliga kapaciteten hos kompressorn, är mycket liten. Detta
kan icke heller förbättra effektiviteten hos det pneumatiska
flödet och framdrivningsegenskaperna hos fartyget i is.
öppningarna för utblåsning av luft är belägna under
vattenlinjen vid en nivå av ungefär 50% av fartygets djupgående,
vilket icke möjliggör ett flöde längs fartygsskrovets yta från
ett djup som uppgår till 100% av fartygets djupgående. Även detta
minskar det pneumatiska flödets effektivitet.
Användningen av en dieselmotor som drivanordning för
kompressorn gör det nödvändigt att antingen utrusta fartyget
med en extra dieselmotor eller att utnyttja effekt från fartygets
framdrivningsmaskineri.
Det nedisningsförhindrande systemet i detta isgående
fartyg ger därför icke ett effektivt pneumatiskt flöde längs
skrovet och kan därför icke förhindra nedisning. Nedisningen
av fartygsskrovet kan medföra att vatten i trim- och krängnings-
tankarna fryser, vilket försämrar fartygets funktion.
Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad-
komma ett isgâende fartyg, där det nedisningsförhindrande systemet
är så utfört, att det ökar tjockleken hos det skikt av havs-
vatten som förflyttas av luften intill fartygsskrovet samtidigt
som man får en minskning av energiåtgången för det pneumatiska
flödet.
För åstadkommande av detta föreslås ett isgâende fartyg
med ett skrov med trimtankar, krängningstankar samt ett nedisnings-
förhindrande system som innefattar en kompressor med en driv-
anordning samt åtminstone två luftfördelningsrör med öppningar
för utblåsning av luft, vilka luftfördelningsrör är anordnade
under fartygets vattenlinje symmetriskt i förhållande till
skrovets långskeppslinje samt är förbundna med kompressorn medelst
en lufttillförselledning. Fartyget enligt uppfinningen utmärkas
449 078
därvid huvudsakligen av att luftfördelningsrören är monterade
på fartygsskrovets yttre yta vid slaget, varvid öppningarna är
placerade i den undre delen av luftfördelningsrören, att det
nedisningsförhindrande systemet är försett med två ytterligare
luftfördelningsrör, vilka är anordnade längs skrovets förstäv
under vattenlinjen och är symmetriskt monterade på skrovet i
förhållande till förstäven omedelbart intill denna, varjämte
de ytterligare luftfördelningsrören är förbundna med lufttill-
förselledningen och är försedda med öppningar för utblåsning
av luft, varvid öppningarnas diameter ökar i riktning mot skrovets
botten, samt att det nedisningsförhindrande systemet är försett
med åtminstone en luftuppvärmningsanordning i lufttillförsel-
ledningen.
Placeringen av luftfördelningsrören längs fartygsskrovet
på dettas utsida och placeringen av öppningarna i de undre delarna
av luftfördelningsrören gör det möjligt att öka tjockleken av
det havsvattenskikt som strömmar längs fartygsskrovet och lyftes
av luften med ett värde som motsvarar bredden hos luftfördelnings-
rören, vilket ökar intensiteten i den pneumatiska sköljningen
av fartyget och därigenom förbättra fartygets framdrivningsegen-
skaper i is.
Placeringen av öppningarna för utblåsning av luft i
de undre delarna av luftfördelningsrören förhindrar dessutom
att öppningarna tilltäppes av is, vilket förbättrar tillförlit-
ligheten hos kompressorn och det nedisningsförhindrande systemet
som helhet. i
Placeringen av luftfördelningsrören vid fartygsskrovets
slag möjliggör sköljning av hela fartygets yta under vattenlinjen,
dvs 100% av djupgåendet, vilket ökar effektiviteten hos det
pneumatiska flödet.
De ytterligare luftfördelningsrören längs fartygets
förstäv omedelbart intill denna ger sköljning av fartygsskrovets
förskepp, där nedisningen vanligen börjar. Detta förbättrar även
fartygets framdrivningsegenskaper i is.
Utformningen av öppningarna för utblåsning av luft i
de ytterligare luftfördelningsrören med öppningarnas diameter
ökande i riktning mot skrovets botten ger en likformig luftför-
delning mellan öppningarna.
Luftuppvärmningsanordningen i lufttillförselledningen
möjliggör ökning av luftens volymflöde, medan dess viktflöde
hâlles konstant, vilket ytterligare ökar tjockleken av det med-
449 078
o
bringade havsvattenskiktet. Detta ökar ytterligare intensiteten
hos det pneumatíska flödet längs fartygsskrovet och förbättrar
fartygets framdrivningsegenskaper i is.
Det är dessutom av stor betydelse att uppvärmd luft ut-
blåses om luftfördelningsrören är monterade på fartygets yttre
yta, eftersom de utvändiga fördelningsrören avkyles snabbare än
fördelningsrör på fartygets inre yta, och om kall luft utblåscs
är det möjligt att öppningarna fryser till. Detta kan leda till
minskad effektivitet hos det pneumatiska flödet.
Det är lämpligt att de ytterligare luftfördelningsrören
är monterade på fartygsskrovets inre yta samt att deras öppningar
för utblåsning av luft är upptagna i fartygsskrovet.
Montering av de ytterligare luftfördelningsrören på
fartygsskrovets inre yta är lämplig för fartyg som användes vid
speciellt svåra isförhållanden, då stränga krav ställes på till-
förlitligheten hos skrovkonstruktionen.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är luft-
fördelníngsrören monterade på fartygsskrovets yttre yta, varvid
deras öppningar för utblåsning av luft är riktade mot fartygs-
skrovets botten.
Montering av de ytterligare luftfördelningsrören på
fartygsskrovets yttre yta är lämplig för transportfartyg och
isbrytare.
Vid en utföringsform av uppfinningen är luftuppvärmnings-
anordningen anordnad vid kompressorns inlopp.
En sådan anordning av luftuppvärmningsanordningen är
lämplig för isgående fartyg som.användes vid en omgivninge-
temperatur av 00 C och lägre, eftersom uppvärmningen av luften
i kompressorns ínloppsledning minskar risken för isbíldning i
ínloppet till kompressorn, vilket förbättrar tillförlitligheten
hos kompressorn som helhet.
Vid en annan utföringsform av uppfinningen är luftupp-
värmningsanordníngen anordnad vid kompressorns utlopp.
En sådan anordning av luftuppvärmningsanordningen är
lämplig för isgående fartyg som användes vid en omgivnings-
temperatur av 00 C - +10° C, dvs då det icke är någon risk för
isbíldning i kompressorns inlopp. i
Vid ytterligare en utföringsform av uppfinningen är en
luftuppvärmningsanordning anordnad vid kompressorns inlopp och
en annan vid dess utlopp.
449 073
7
Anordningen med luftuppvärmningsanordningar både'vid
kompressorns inlopp och vid dess utlopp är lämplig för is-_
gående fartyg som användes vid en omgivningstemperatur av
-5o° c - +1o° c.
I enlighet med uppfinningen är det lämpligt att driv-
anordningen för kompressorn i det nedisningsförhindrande systemet
utgöres av en ångturbin, vars utlopp är kopplat till luftupp-
värmningsanordningen för luften till luftfördelningsrören.
Användningen av en ångturbin som drivanordning för kom-
pressorn möjliggör användning av ånga från fartygets huvudmask-
íneri. Detta minskar de ekonomiska och energimässiga uppoffringar
som krävs för den pneumatiska sköljningen om man använder en
särskild drivanordning för kompressorn.
Användningen av en ångturbin för drivning av kompressorn
medger dessutom utnyttjande av värmen i utloppsångan, vilket
ökar effektiviteten hos fartygets huvudmaskíneri.
Vid en ytterligare utföringsform av uppfinningen är
ångturbinen dessutom kopplad med sitt utlopp till trim- och
krängningstankarna.
Kopplingen av ångturbinen till trim- och krängnings-
tankarna möjliggör uppvärmning av vattnet i dessa tankar, så
att frysning förhindras. Detta förbättrar tillförlitlighetcn
hos trimningen och krängningen av fartyget.
Uppvärmningen av vattnet i trim- och krängningstankarna
möjliggör dessutom en höjning av temperaturen hos fartygsskrovet.
Detta minskar i sin tur nedisningen av fartygsskrovet och för-
bättrar därför fartygets framdrivningsegenskaper i is.
Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till
bifogade ritningar, vilka visar särskilda utföringsformer och
på vilka fig. 1 är en schematisk planvy av ett isgående fartyg
i enlighet med uppfinningen, fig. 2 är en sidovy av fartyget
enligt fig. 1, fig. 5 visar ett tvärsnitt genom en utföringsform
av ett luftfördelningsrör, fig. H visar ett tvärsnitt genom en
annan utföringsform av ett luftfördelningsrör, fig. 5 är en
schematisk sidovy av en annan utföringsform av ett isgäende
fartyg, fig. 6 är en schematisk sidovy av ytterligare en utförings-
form av ett isgâende fartyg, fig. 7 är en planvy av fartyget
enligt fig. 6, fig. 8 är en planvy av fartyget enligt fig. 5.
Såsom visas på ritningarna, speciellt fig. 1, innefattar
det isgående fartyget ett skrov 1 som inrymmer tvâ trimtankar
2, två krängningstankar 3, ett ångdrivet huvudmaskineri H med en
449 078
8
strypanordning 5 och en avluftningsanordning 6, samt ett ned-
isningsförhindrande system som innefattar en kompressor 7 med
en drivanordning i form av en ångturbin 8, två luftfördelnings-
rör 9 med öppningar 10 för utblåsníng av luft, vilka öppningar
är anordnade under vattenlinjen WL symmetriskt i förhållande
till långskeppslinjen längs fartygsskrovet 1, tvâ luftfördel-
ningsrör 11 med öppningar 12 för utblåsning av luft, vilka är
anordnade längs fartygsskrovets 1 förstäv 13, en ledning lä med
anslutningar 15 för tillförsel av luft till luftfördelnings-
rören 9, 11 från kompressorn 7, samt en luftuppvärmningsanordning
16. '
Kompressorn 7 i det nedisningsförhindrande systemet är
utförd som en axialkompressor, men andra typer av kompressorer
kan även användas.
Ångturbinen 8, vilken användes som drivanordning för
kompressorn i det nedisningsförhindrande systemet i isgående
fartyg, där huvudmaskineriet är ångdrivet, möjliggör användning
av ångkraft från huvudmaskineriet H för åstadkommande av ett
pneumatiskt flöde längs fartygets skrov 1.
Ãngturbinen 8 är parallellkopplad med strypanordningen 5
för huvudmaskineriet 4.
Som framgår av fíg. 2 utgöres luftfördelningsrören 9
av profilerade delar, vilka är fast monterade på den yttre ytan
av fartygets skrov 1 vid dettas slag 17, samt av skrovet 1.
Längden hos luftfördelningsrören 9 är ungefär 2/3 av
längden hos fartygets skrov 1.
Luftfördelningsrören kan ha tríangulär eller halvrund
form i tvärsnitt (fig. 3 och H).
Tvärsektionsformen hos luftfördelningsrören 9 väljes
i beroende av det isgående fartygets användningsområde.
För isbrytare som skall användas under svåra isförhållanden
är det exempelvis lämpligt att använda luftfördelningsrör 9
(fig. H) med halvrund tvärsnittsform, vilket ger större håll-
fasthet och bättre strömlinjeform.
För isgående transportfartyg som skall användas vid
lättare isförhållanden och ofta även í fritt vatten är det
lämpligt att använda luftfördelningsrör 9 (fig. 3) med triangu-
lär tvärsnittsform, vilket ger mindre hällfasthet men enklare
framställning. För transportfartyg kan luftfördelningsrören 9
även tjänstgöra som passiva stabilisatorer eller slingerkölar.
Bredden hos luftfördelningsrören 9 väljes med hänsyn
till optimalt vattenmotstånd och likformig luftfördelning.
“h
449 078
9
Luftfördelningsrören 9 (fíg. 1,2) har öppningarnâ 10
för utblåsning av luft anordnade längs hela längden av luft-
fördelningsröret' 9 i dettas undre del. Öppningarna 10 är
vända mot fartygsskrovets 1 botten 18. Detta gör det möjligt
att undvika igentäppning av öppningarna 10 med is.
Diametern hos öppningarna 10 utgör 0,1 - 1,0 av bredden
(H) hos luftfördelningsrören 9.
Avståndet mellan öppníngarna 10 (fig. 1) motsvarar
0,2 - 0,4 av fartygets djupgående. Detta möjliggör fullständig
sköljning av hela fartygsskrovet 1 i området kring vattenlinjen
WL.
Luftfördelningsrören 9 är kopplade till kompressorn 7
med hjälp av lufttillförselledningen lü.
Om det isgående fartyget såsom visas i fig. 5 är försett
med isboxar 19, vilka tar vatten ovanför skrovets 1 slag 17,
drages luftfördelningsröret 9 runt ísboxarna 19.
Om fartyget är försett med isboxar 19, vilka tar vatten
vid skrovets 1 slag 17, anordnas tre från varandra skilda luft-
fördelningsrör 9 (fig. 6, 7) symmetriskt i förhållande till
långskeppslinjen, varvid isboxarna 19 är placerade mellan luft-
fördelningsrören.
Vid den ovan beskrivna utföringsformen av det nedisnings-
förhindrande systemet är lufttillförselledningen lä förbunden med
luftfördelningsrören 9 medelst anslutningsorgan 15.
Luftfördelningsrören 11 längs fartygsskrovets 1 förstäv
13 utgöres av profilerade delar, vilka är monterade på den inre
ytan av skrovet 1 symmetriskt i förhållande till förstäven 15
och omedelbart intill denna, samt av fartygsskrovets 1 yta.
Luftfördelníngsrören 11 har samma bredd och tvärsektion
som luftfördelningsrören 9.
Längden hos luftfördelningsrören 11 motsvarar avståndet
från vattenlinjen WL till slaget 17.
Öppningarna 12 för utblåsning av luft från luftfördel-
ningsrören 11 är upptagna i skrovet 1 längs hela luftfördelnings-
rören 11 och har en delning av 0,1 - 0,3 ggr fartygets djup-
gående.
Diametern hos öppningarna 12 ökar i riktning mot skrovets
1 botten 18 och ligger inom området 0,0U - 1,0 ggr bredden (H)
av luftfördelníngsrören 11.
Öppningarna 12 möjliggör att luften fördelas likformigt
mellan de vid olika djup belägna öppningarna.
449 078
Luftfördelningsrören 11 på insidan av fartygsskrovet 1
är lämpliga för fartyg som användes vid speciellt svåra isför-
hållanden, då stränga krav ställes på tillförlítligheten och
hållfastheten hos skrovkonstruktionen.
Luftfördelningsrören 11 är förbundna med lufttillförsel-
ledningen 1U medelst anslutningsorgan 15.
Om man skall installera luftfördelningsrör 11 i fartyg
som redan är i drift och vars skrovkonstruktion samt dimensioner
hos förstäven 13 icke medger placering av två luftfördelningsrör
11 utan att detta inkräktar på skrovets hållfasthet kan endast
ett luftfördelningsrör 11 monteras. Därvid upptages öppningarna
12 i skrovet 1 på båda sidor om förstäven 13.
Luftfördelningsröret 11 förbindes med lufttillförsel-
ledningen 1H medelst anslutningsorgan 15.
I enlighet med uppfinningen kan luftfördelningsrören
11 (fig. 5 - 8) monteras på fartygsskrovets 1 yttre yta; Detta
är lämpligt för isgående transportfartyg och isbrytare som redan
tagits i drift.
I fig. 5 - 8 och i fig. 1 - H användes samma hänvisninga-
beteckningar för motsvarande delar av fartyget.
Luftfördelningsrören 11 på utsidan av fartygsskrovet 1
har hahnmnd tvärsnittsform, vilket ger högre hållfasthet.
Ett flertal utföringsformer är möjliga för luftfördel-
ningsrör 11 på den yttre ytan av fartygsskrovet 1. Exempelvis
visar fig. 5 och 8 luftfördelningsrör 11 som är monterade på den
yttre ytan av fartygsskrovet 1, vilka luftfördelningsrör är stelt
förbundna med och står i förbindelse med luftfördelningsrör 9
och har gemensam lufttillförsel med dessa.
I fig. 6 och 7 visas en utföringsform av ett isgående
fartyg där luftfördelningsrören 9 och 11 icke är förbundna med
varandra. Luftfördelningsrören 11 är förbundna med lufttillförsel-
ledningen lä medelst anslutningsorgan 15.
I luftfördelningsrören 11 på utsidan av skrovet 1 är
öppningarna 12 vända mot skrovets 1 botten 18 och har samma
diameter och inbördes avstånd som öppningarna 12 (fig. 2) i luft-
fördelningsrören 11 på insidan av skrovet 1.
Då luftfördelningsrören 11 (fig. 5, 8) är monterade
pä skrovets 1 yttre yta och är förbundna med luftfördelningsrören
9 bör emellertid diametern hos de större öppningarna 12 i varje
luftfördelningsrör 11 vara mindre än diametern hos öppningarna
i luftfördelningsrören 9. Detta ger likformig fördelning av
449 078
'ii
luften mellan öppningarna 10 och 12. -
Luftuppvärmningsanordningen 16 (fig. 1) i det nedis-
ningsförhindrande systemet, vilken är inkopplad i lufttillförsel-
ledningen lä, utgöres exempelvis av en plattvärmeväxlare och är
anordnad vid kompressorns 7 inlopp och kopplad till utloppet
från ångturbinen 8. Detta ger uppvärmning av luftuppvärmnings-
anordningen 16 med utloppsånga från turbinen 8, dvs värmen från
fartygets huvudmaskineri H utnyttjas.
Det är lämpligt att använda en luftuppvärmningsanordning
16 vid inloppet till kompressorn 7 för isgående fartyg som an-
vändes vid lufttemperaturer under 00 C.
I enlighet med uppfinningen är det möjligt att anordna
luftuppvärmningsanordningen 16 på annat sätt i lufttillförsel-
ledningen lä för tillförsel av luft till luftfördelningsrören
9, 11. . -w-
I fig. 7 visas ett isgäende fartyg, där luftuppvärmnings-
anordningen 16 är anordnad vid kompressorns 7 utlopp. Detta är
lämpligt för fartyg som användes vid lufttemperaturer mellan
o° c och +1o° c.
“I enlighet med en annan utföringsform av uppfinningen,
vilken visas i fig. 8, är luftuppvärmningsanordningar 16 i det
nedisningsförhindrande systemet anordnade både vid kompressorns
7 inlopp och vid dess utlopp. Detta är lämpligt för isgående
fartyg som användes vid temperaturer mellan -500 C och +1OO C.
Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen är
det lämpligt att ansluta utloppet från ängturbinen 8 (fig. 8)
till trimtankarna 2 och krängningstankarna 3. Detta förhindrar
att vattnet i dessa tankar fryser.
Det nedisningsförhindrande systemet för ett isgående
fartyg fungerar på följande sätt.
Ångan från fartygets ångdrivna huvudmaskineri H (fig. 1)
tillföres ínloppsledningen (icke visad) till ângturbinen 8, vilken
driver kompressorn 7.
Utloppsånga från ångturbinen 8 matas för användning för
uppvärmning av luft i luftuppvärmningsanordningen 16, för upp-
värmning av vatten i trimtankarna 2 och krängningstankarna 3
samt för uppvärmning av vattnet i avluftningsanordningen 6.
Den luft som passerar genom lufttillförselledningen lä
och luftuppvärmningsanordningen 16 tillföres kompressorn 7 med
en temperatur som är 5-400 högre än omgivningstemperaturen.
Om luftuppvärmningsanordningen 16 icke är anordnad vid
kompressorns 7 inlopp (fig. 7) tillföres luften till kompressorn
449 078
12
vid omgivningstemperatur. _ "
Efter komprimering har luften vid utloppet från kom-
pressorn 7 (fig. 1) en temperatur som överstiger temperaturen
vid kompressorns T inlopp med 60-1000, och lufttrycket har
ökats till 180-250 kPa.
Tryckluften matas av kompressorn 7 in i lufttillförsel-
ledningen 1Ä.
Om en luftuppvärmningsanordning 16 är anordnad vid kom-
pressorns 7 utlopp (fig. 7, 8) uppvärmes tryckluften ytterligare
-H00 innan den inmatas i ledningen lä. Detta medför att luftens
volymflöde ökas utan ökning av dess massflöde.
Tryckluft med en temperatur av 110-1800 C, ett tryck av
180-250 kPa och ett flöde av 10-30,m3/s föres genom lufttill-
förselledningen 1H (fíg. 1) till luftfördelningsrören 9 längs
fartygsskrovet 1 och genom anslutningsorganen 15 till luftför-
delningsrören 11 vid fartygets förstäv 15.
I de utföringsformer som visas i fig. 5-8 ledes luft
till luftfördelningsrören 9, 11 från ledningen 1ü genom anslut-
ningsorganen 15.
Den luft som fördelas likformigt mellan öppningarna 10
och 12 utblåses genom öppningarna 10, 12 i luftfördelningsrören
9 resp 11 under vattenlinjen över hela ytan av fartyget från
förstäven 13 till aktern.
Luftbubblorna stiger till vattenytan och alstrar ett
kraftigt uppâtriktat flöde av havsvatten vid skrovet 1 över
fartygets hela djupgående.
Havsvattnet under ytan har högre temperatur än ytvattnet,
och det av de heta luftbubblorna uppvärmda och upplyfta vattnet
väter och smälter isen i kontaktytan mot fartyget, vilket för-
hindrar att is och snö fastnar på skrovet 1, så att ingen ned-
isning av fartyget sker. Dessutom minskas friktionen mellan isen
och fartygsskrovet 1.
Tjockleken av det skikt av havsvatten som lyftes är den
största möjliga, eftersom luftbubblorna icke stiger i omedelbar
närhet av skrovet 1 utan på ett avstånd från detta som motsvarar
bredden hos luftfördelníngsrören 9, 11. Dessutom har den luft som
har uppvärmts i luftuppvärmningsanordníngen 16 ett högre volym-
flöde. Den maximala tjockleken hos det skikt av havsvatten som
intensivt sköljer fartygsskrovet 1 gör det möjligt att förbättra
fartygets framdrivningsförmåga i is.
Vid det föreslagna isgâende fartyget sköljes skrovet 1
fil)
Il/
449 078
13
fullständigt, och man får maximal tjocklek hos det upplyfta
skiktet av havsvatten. Detta gör det möjligt att i hög grad
förbättra fartygets framdrivningsegenskaper i is.
Såsom nämnts ovan möjliggör det nedisningsförhindrande
systemet i det föreslagna isgående fartyget användning av ut-
loppsånga från ângturbinen 8.
Då ångturbinen 8 är ansluten till luftuppvärmningsan-
ordningen 16 uppvärmes denna av utloppsånga. Detta ger minimal
energiförbrukning för uppvärmning av luft för pneumatisk sköljning
av fartygsskrovet 1.
Om ångturbinen 8 (fig. 8) är ansluten till trimtankarna
2 och krängningstankarna 3 uppvärmes vattnet i dessa tankar av
utloppsånga från ângturbinen 8. Detta förhindrar att vattnet
fryser, förbättrar effektiviteten vid trimning och krängning av
fartyet och förbättrar därför fartygets funktion i grov is.
Det uppvärmda vattnet i tankarna 2 och 3 ökar dessutom
i någon mån temperaturen hos fartygsskrovet 1. Detta minskar även
nedisningen av fartyget och förbättrar därför fartygets framdriv-
ningsförmåga i is.
Anslutningen av ångturbinen 8 (fig. 1, 7, 8) parallellt
med strypanordningen 5 möjliggör användning av utloppsånga från
ångturbinen 8 för uppvärmning av vatten i avluftningsanordningen
6. Färsk ånga från fartygets huvudmaskineri H användes för upp-
värmning av vattnet i avluftningsanordningen 6 endast då huvud-
maskineriet H utvecklar full effekt.
Användningen av avloppsånga från ångturbinen 8 ökar
således effektiviteten eller verkningsgraden hos fartygets huvud-
maskineri H och minskar energibehovet för det pneumatiska flödet
längs fartyget.
Uppfinningen är givetvis icke begränsad till ovan be-
skrivna utföringsexempel, utan ändringar kan vidtagas inom ramen
för efterföljande patentkrav.
Den föreslagna uppbyggnaden av ett isgående fartyg med
ett nedisningsförhindrande system gör det möjligt att förbättra
fartygets framdrivningsegenskaper i is, att minska energibehovet
för åstadkommande av ett pneumatiskt flöde längs fartygsskrovet
och att förbättra verkningsgraden hos fartygets ångdrivna huvud-
maskineri.
Claims (5)
1. Isgående fartyg med ett skrov (1) med trimtankar (2), kräng- ningstankar (3) samt ett nedisningsförhindrande system som inne- fattar en kompressor (7) med en drivanordning samt åtminstone tvâ ' luftfördelningsrör (9) med öppningar (10) för utblásning av luft, vilka luftfördelningsrör är anordnade under fartygets vattenlinje .symmetriskt i förhållande till skrovets (1) långskeppslinje samt är förbundna med kompressorn (7) medelst en lufttillförselledning (14), k ä n n e t e c k n a t av att luftfördelningsrören (9) är monterade på fartygsskrovets (1) yttre yta vid slaget (17), var- vid öppningarna (10) är placerade i den undre delen av luftfördel- ningsrören (9), att det nedisningsförhindrande systemet är försett med två ytterligare luftfördelningsrör (11), vilka är anordnade längs skrovets (1) förstäv (13) under vattenlinjen (WL) och är symmetriskt monterade på skrovet i förhållande till förstäven (13) omedelbart intill denna, varjämte de ytterligare luftfördelnings- rören är förbundna med lufttillförselledningen (14) och är försed- da med öppningar (12) för utblâsning av luft, varvid öppningarnas (12) diameter ökar i riktning mot skrovets (1) botten (18), samt att det nedisningsförhindrande systemet är försett med åtminstone en luftuppvärmningsanordning (16), företrädesvis vid kompressorns (7) utlopp i lufttillförselledningen (14) och/eller vid kompres- sorns (7) inlopp.
2. Fartyg enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att de ytterligare luftfördelningsrören (11) är monterade på far- tygsskrovets (1) inre yta samt att deras öppningar (12) för ut- blåsning av luft är upptagna i fartygsskrovet (1).
3. Fartyg enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att de ytterligare luftfördelningsrören (11) är monterade på far- tygsskrovets (1) yttre yta samt att deras öppningar (12) för utblås- ning av luft är riktade mot fartygsskrovets (1) botten (18).
4. Fartyg enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a t av att luftuppvärmningsanordningen (16) för luften till luftfördelningsrören (9, 11) är kopplad till utloppet på en ång- ; turbin (8), vilken även utgör drivanordning för kompressorn (7).
5. Fartyg enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a t av att ângturbinen (8) dessutom är kopplad med sitt utlopp till trim- och krängningstankarna (2, 3).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8206891A SE449078B (sv) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | Isgaende fartyg |
CA000418668A CA1184441A (en) | 1982-12-02 | 1982-12-29 | Ice-ship |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8206891A SE449078B (sv) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | Isgaende fartyg |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8206891D0 SE8206891D0 (sv) | 1982-12-02 |
SE8206891L SE8206891L (sv) | 1984-06-03 |
SE449078B true SE449078B (sv) | 1987-04-06 |
Family
ID=20348843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8206891A SE449078B (sv) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | Isgaende fartyg |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1184441A (sv) |
SE (1) | SE449078B (sv) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104340351A (zh) * | 2013-07-29 | 2015-02-11 | 金秀珍 | 船舶航行用融冰装置 |
RU2587744C1 (ru) * | 2015-04-06 | 2016-06-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Ледокольное судно |
-
1982
- 1982-12-02 SE SE8206891A patent/SE449078B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-12-29 CA CA000418668A patent/CA1184441A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104340351A (zh) * | 2013-07-29 | 2015-02-11 | 金秀珍 | 船舶航行用融冰装置 |
RU2587744C1 (ru) * | 2015-04-06 | 2016-06-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Ледокольное судно |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8206891D0 (sv) | 1982-12-02 |
SE8206891L (sv) | 1984-06-03 |
CA1184441A (en) | 1985-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004272938B2 (en) | Subsea compression system and method | |
US4565175A (en) | Engine cooling system | |
CN106184619B (zh) | 一种适用于极地航行船舶的海底门装置 | |
CN101861492A (zh) | 在利用环境空气将低温液体连续再气化期间的间歇除冰 | |
US3402555A (en) | Steam-jet nozzle for propelling marine vessels | |
AU2012253232A1 (en) | Subsea cooling system | |
WO2007039480A1 (en) | Liquefied natural gas regasification plant and method with heat recovery | |
KR20080113030A (ko) | 대기를 이용한 lng의 연속재기화 | |
US9650937B1 (en) | Converging cooling system cross section | |
SE449078B (sv) | Isgaende fartyg | |
US4334873A (en) | Iceberg propulsion system | |
EP1396895A3 (en) | Fuel cell system and related operating method | |
JPH11125397A (ja) | 液化ガス気化装置 | |
SU1612995A3 (ru) | Ледокольное судно | |
KR20120053292A (ko) | 가열형 쇄빙장치가 구비된 선박 | |
KR101844767B1 (ko) | 선박 발라스트수 순환을 이용한 발라스트수 탱크 동결 방지 방법 | |
US20080202126A1 (en) | Fish friendly lng vaporizer | |
FI76972B (fi) | Fartyg foer isfart. | |
CN110435866A (zh) | 利用推进器抽吸作用的自流式冷却水系统 | |
SU981080A2 (ru) | Система подачи охлаждающей забортной воды к теплообменникам | |
RU2128317C1 (ru) | Брызгальный бассейн | |
SU1142361A1 (ru) | Судно ледового плавани | |
CN218673327U (zh) | 一种冷却塔散热蒸发水的回收装置 | |
RU2656385C1 (ru) | Комплекс предотвращения лёдообразования | |
JP4544697B2 (ja) | 被加熱水の放水システムおよびその方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8206891-7 Effective date: 19901106 Format of ref document f/p: F |