SE449078B - Isgaende fartyg - Google Patents

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)

449 078 . - 14 Patentkrav

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).