SU1612995A3 - Ледокольное судно - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области судостроени . Цель - повышение ледопроходимости судна путем снижени  сил адгезии и трени  между обшивкой судна и льдом. Наружна  обшивка лобовой поверхности нагреваетс  за счет имеющихс  на судне источников тепла с образованием на ней жидкостной смазывающей пленки. Обшивка может нагреватьс  изнутри, а также омыватьс  снаружи подаваемой через сопла смесью воды и отработанных газов машинной установки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к судостроению , в частности к судам ледового плавани .

Цель изобретени  - повышение ледо- проходимости путем снижени  сил адгезии и трени  между обшивкой лобовой поверхности и льдом.

На фиг.1 изображено расположение сопла дл  подачи рабочей смеси в наружной обшивке лобовой поверхности I судна; на фиг.2 - схема подачи газа ;к соплуI на фиг.З - носова  оконечность судна с устройством нагрева обшивки , вид сбоку; на фиг.4 - то же, : нагрев с помощью балластной воды или топлива; на фиг.5 - носова  оконечность судна, нагреваема  система трубопроводов, в которых протекает жидка  или газообразна  среда, вид сбоку.

j Ледокольное судно имеет в носовой части Т. наклоненную вперед лобовую

поверхность 2, котора  у своих наружных боковых краев, ограничена двум  частично изогнутыми преимущественно в продольном направлении боковьп ти кромками 3. Боковые кромки 3 могут выступать сбоку по отноше- . кию к, наход щемус  над ними корпусу судна. Лобова  поверхность 2 носовой части 1 судна, увеличива сь спереди назад, может быть изогнута или выгнута вниз в средней части суд- на. Нар ду с плоской формой скльно наклоненной вперед лобовой поверхности 2 носовой части судна 1 эта лобова  поверхность 2 может быть также выпуклой или вогнутой. Сбоку лобова  поверхность 2 носовой части 1 судна переходит в борта 4.

В зоне наружной обшивки наклонной лобовой поверхности 2 носовой части 1 судна, т.е. в зоне форштевн , пре- дусмотр но устройство дл  уъгеньше (Л

с

О5

ю

со со сл

CN

ни  сопротивлени  трени  льда, ко то- рое состоит из определенного количе-. ства вьтолненных в наружной обшивке лобовой поверхности 2 выходных отв ер- стий 5, через которые выбрасываетс  смесь из наружной воды и гор чих отработавших газов машинной установки 6

В зоне выходного отверсти  5 расположено сопло 7, выполненное в виде эжектора. Стрелкой 8 показана подача рабочей воды в сопло, а в направлении стрелки 9 происходит подача отработавшего газа, а именно по соответственно предусмотренным трубопроводам. (не показаны).

Выходные отверсти  предусмотрены в нар.ужной обшивке всюду, где крити - ческие зоны наружной обшивки должны поддер; сиватьс  и гор чем состо нии, что уменьшает действующие на наружную обшивку корпуса судна силы трени  снега и льда. Нар ду с имеющимис  в корпусе судна источниками тепла могут использоватьс  также источники . Iэнергии дл  создани  высокочастотных : колебаний.

S Отбор отработавшего газа дл  сопл 17 происходит через газоотводный трубопровод 10, идущий от главной при- водной судовой машины 6 и ведущий в дымовую трубу 11. В газоотводном трубопроводе 10 (фиг.2) расположены ко- тёл-утшшзатор 12 отработавших газов |и шумоглушитель 13, Отбор отработав- : |шего газа происходит преимзлщест- венно между котлом-утилизатором ; . Ц 2 и шумоглушителем 13 через : вход щую в газоотводной трубопровод 10 линию 14, ведущую к соплу 7, при- чем в эту линию 14 включен нагнетатель 15. Этим нагнетателем отработавший газ отбираетс  из газоотводного трубопровода 10 и подаетс  в сопло 7. Подача отработавшего газа в сопло регулиру- етс  трехходовым клапаном 16. Возврат отработавшего газа от трехходового клапана происходит через линию 17 обратно в газоотводный трубопровод 10 между шумоглушителем 13 и дымовой трубой 11.

Установка сопл 7 производитс  пре- имугчественно в наружной обшивке корпуса судна, а именно в критических наружных зонах, которые должны под- держиватьс  в гор чем состо нии; или в наружной обшивке лобовой поверхнос- ти 2 носовой части 1 судна (фиг.1), , Количество предусмотренных сопл. 7 зависит от размера поддерживаемой в гор чем состо нии зоны или лобовой поверхности 2. Кроме того, имеетс  также возможность размещать сопла в других зонах носовой части судна или в нарухшой обшивке примыкающего к носовой части корпуса судна в подводной части, посредством которых может снижатьс  сопротивление трени  льда, причем все эти сопла привод тс  в действие смесью из отработавшего газа и рабочей воды.

Изображенньш на фиг.3-5 вариант вьшолнени  показывает носовун, часть 1 ледокольного судна с наклонной, преимущественно плоской лобовой поверхностью 2, котора  может быть выполнена как вьтуклой)Так и вогнутой , Нар ужна  обшивка лобовой поверхности 2 носовой части 1 судна также снабжена устройством 18 дл  уменьшени  сопротивлени  трени  льда, причем зто устройство 18 состоит из приспособлени  19, нагревающего наклонную лобовую поверхность 2, наружную обшивку лобовой поверхности 2 так, что лобова  поверхность 2, поскольку она имеет соприкосновение при наличии трени  с разрушенным льдом, имеет температуру вьш1е температуры плавлени  льда. Твердьш лед ной покров обозначен позицией 20, а разрушенные льдины обозначены позицией 21 (фиг.З).

Зоны наружной обшивки корпуса суд- на, в которых возникают трени  льда и силы сцеплени , могут нагреватьс  также из трюма корпуса судна, причем это нагревание происходит за счет расположени  прилегающих к наружной обшивке корпуса судна цистерн или отсеков 22 дл  воды, эксплуатационных материалов или жидкого груза, причем резервуарные жидкости путем нагревани  довод тс  до температуры, несколько .более высокой, чем температзфа замерзани  воды, илц за счет направлени  гор чих машинных газов вдоль требуемых поверхностей наружной обшивки. Нагревание может происходить также из трюма корпуса судна путем направлени  гор чих рабочих жидкостей вдоль требуемых поверхностей наружной обшивки.

Предпочтительным  вл етс  увеличение критических зон наружной обшивки за счет волнообразного вьшол- нени  наружной обшивки и тем самым - усиление подвода тепла. При целв

V,.5161

сообразном расположении волнового . профил  в направлении линий потока могут одновременно ослабл тьс  слам--. минг- влени ми в волнении.

Нагревательное приспособление 19 нарзгасной обшивки лобовой поверхности 2 носовой части 1 судна (фиг.4 и 5) может быть выполнено самым разным собом. Предпочтительно, если нагревательное приспособление 19 состоит из направленной вдоль упом нутых зон наружной обшивки си стемы 23 трубопро- водой, в которой циркулирует жидка  или газообразна  среда и в кото- .рой поддерживаетс  температура,

посто нна  или превьшающа  на несколько градусов температуру плавлени  льда.

Нагревательное устройство 19 (фиго4) состоит из расположенного вьше наклонной лобовой поверхности 2 отсека 24, простирающегос  по всей лобовой поверхности. Этот отсек служит дл  приема, например, воды, балластной воды, эксплуатационных материалов или жидких грузов; но отсек может заполн тьс  и другой, преимущественно жидкой, средой. Эта среда, например балластна  вода или топливо, нагреваетс  с помощью расположенного вне или внутри отсека 24 нагревательного устройства 25, Нагревательное устройство 25 установлено внутри отсека 24, так что теплоотдача от нагревательного устройства 25 на среду в отсеке 24 происходит непосредственно (фиг.4). В качестве нагревательного устройства 25 может использоватьс  электрический контактный нагрев, но могут использоватьс  и теплообменники, которые, например, привод тс  в действие отработавшим газом главной при водной судовой машины, так что дл  теплоснабжени  устройства 25 не требуетс  дополнительных источников энер гни. Но могут использоватьс  и обычные нагревательные устройства. Существенно , что вс  лобова  поверхность

2, соответственно ее наружна  обшивка посредством подачи тепла имеет температуру, выше температуры плавлени  льда. Предпочтительным  вл етс , если на наружной обшивке поддерживаетс  температура, посто нна  и на несколько градусов более высока , чем температура плавлени  льда. От- сек 24 расположен преимущественно в

з.онах наружной обшивки корпуса судна.

56

которые должны поддерживатьс  в гор чем состо нии. Кроме одного отсека могут быть предусмотрены несколько отдельных отсеков. Вместо отсеков могут использоватьс  и резервуары, имеющие контакт с нагреваемой наружной обшивкой, причем в этом случае резервуары выпопнены из материала, имеющего высокую теплопроводность.

Здесь нагревательное приспособ-, ление 19 может также состо ть из системы 23 трубопроводов (фиг.5), по которой циркулирует газообразна 

или жидка  среда, причем в качестве

газообразной среды используютс  отра- ботавшие газы, отбирающиес  у главной приводной судовой машины, или используютс  жидкие среды, которые

довод тс  до требуемой температуры нагревательным устройством 26 и затем поддерживаютс  на этом уровне. Циркул ци  нагревающей наружную обшивку среды обозначена позицией 27,

Циркул ци  среды происходит с помощью насоса 28. Система 23 трубопроводов может состо ть из трубопроводов, размещенных в продольном направлении корпуса судна на внутренней, стороне

наружной обшивки, из проход щих поперек продольного направлени  судна трубопроводов, а также из трубопроводов , образованных в виде решетки, Кроме того, имеетс  возможность

предусмотреть лобовую поверхность 2 с системой отсеков (не показана), по которой посто нно проход т нагре- : тые, т.е гор чие отработавшие газы или нагрета  жидка  среда, отдающа 

свое тепло наружной-обшивке, и она доводитс  до желаемой температуры.

Если ледокольное судно с приблизи тельно понтонообразной носовой частью имеет образующие наибольшую ширину

подводной части судна боковые кром-: ки, которые пронизьшают суживающуюс  за ними на носовой части судна ватерлинию, то боковые кромки могут быть снабжены нагревательными устройствами дл  повьппенного подвода тепла . Нагревательное устройство выполнено регулируемым таким образом, что подвод тепла -в боковых кромках созда-. 1 ВТ температуру, обеспечивающую жеаемую смазочную пленку из талой воды, подход щ то к ледовым услови м.

Преимущественно толщина вод ной смазочной пленки оптимально соответствует ледокольному состо нию, т.е.

температура нагревательного устройства  вл етс  подход щей в применегаи к соответственно требуемой тслп{ине смазочной пленки. Вода, выход ща  из выходных отверстий в днище судна, может отводит.ьс  без. добавки воздуха или газа на сторонах над боковыми кромками в сторону относительно продольной оси судна.

Claims (3)

1. Ледокольное судно, содержащее корпус с расположенной над ватерлинией понтонообразной носовой, оконеч- костью, имеющей параллельные одна другой боковые стенки, наклоненную вперед с увеличивающейс  выпуклостью или вогнутостью лобовую поверхность, имеющую боковые кромки, проход щие J. через суживающуюс  позади них ватер- линию, а также силовую установку, отличающеес  тем, что, с целью Повышени  ледопроходимости пу- тем снижени  сил адгезии и трени  между обшивкой лобовой поверхности и льдом, оно снабжено устройством дл  образовани  на днищевой обпнвке наклонной лобовой поверхности носовой

оконечности жидкостной смазывающей пленки, св занным с силовой установ- кЪй судна посредством трубопровода, 1 подсоединенного к последней на участ- ,. ке выхлопной трубы между ходовой машиной и глушителем, а упом нутое устройство дл  образовани  смазывающей пленки включает в себ  систему проход щих вдоль днищевой обшивки лобовой поверхности трубопроводов, пода,- ющих к обшивке теплоноситель в виде упом нутых выхлопных га- зов в смеси с морской водой шш без нее, а также гор чей воды вод щих теплоноситель на внешнюю поверхность обшивки через выполненные в ней отверсти , а также подогреватель теплоносител , I.

2.Судно поп.1,отличаю- Щ е е с   тем, что указанные боковые кромки снабжены нагревательными устройствами.

3.Судно по пп. 1 и 2, о т л и- чающеес  тем, что борта над указанными боковыми кромками выполнв ны с отверсти ми дл  выталкивани  воды в стороны относительно диаметральной плоскости судна.

7 J 1риг.1

2i .

/i J

11.

V-

IB

;;

i

(риг. г

Z5

Фи-г.

23 23

26

28

27

/

uz.S