СИСТЕМА ПОДАЧИ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОЛЯРНОГО СУДНА Российский патент 2023 года по МПК B63J2/06 B63H21/14 F24F12/00 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по корейской патентной заявке 10-2018-0131626, поданной 31.10.2018 г. в Корейское ведомство интеллектуальной собственности, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение в общем относится к системе подачи воздуха, применяемой на полярных судах, эксплуатируемых в полярных областях, для подачи холодного наружного воздуха в расположенное на борту место потребления воздуха в полярных условиях и имеющей простую конструкцию для достижения высокой энергоэффективности и эксплуатации с низкими затратами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В связи с потерей полярного морского льда из-за глобального потепления в данной области техники в центре внимания находится рынок полярных судов, приспособленных для эксплуатации в полярных областях, включая северо-восточный маршрут вблизи России.

[0004] В отличие от судов, эксплуатируемых в обычных водах, требуется, чтобы суда, эксплуатируемые в полярных водах, учитывали специфику полярных вод, такую как окружающую среду ледяного щита.

[0005] Воздух, используемый в обычной системе подачи воздуха полярного судна, посредством электрического нагревателя или термомасляной системы нагревают до температуры, подходящей для машинного отделения.

[0006] В силу этого, поскольку воздух нагревают до подходящей температуры до его использования на полярном судне, полярное судно может обеспечивать эффективную работу генератора и т.п. даже в полярных условиях, а также может предотвращать выход из строя различного оборудования и устройств из-за низкой температуры.

[0007] На фиг. 1 показано схематическое представление обычной системы подачи воздуха полярного судна. Со ссылкой на фиг. 1, обычная система подачи воздуха полярного судна в качестве холодного воздуха, подлежащего подаче в машинное отделение 1, использует наружный воздух, нагревая его до температуры, подходящей для машинного отделения 1, с помощью блока 4 воздухонагревателей машинного отделения, использующего в качестве источника тепла электричество или термальное масло, а затем подавая нагретый наружный воздух в машинное отделение 1 с использованием блока 5 подающего вентилятора.

[0008] Возвращаясь к фиг. 1, воздух, нагретый воздухонагревателем 4 машинного отделения, может быть подан в машинное отделение 1 и в другие места потребления воздуха, такие как отделение 2 машинного оборудования и потребляющее отделение 3 POD и т.д., при помощи блока 5 подающего вентилятора для того, чтобы препятствовать замерзанию такого оборудования на судне в полярных условиях.

[0009] Однако такая термомасляная система, использующая термальное масло для нагрева наружного воздуха, имеет сложную конфигурацию, которая занимает большое пространство для установки и требует высоких затрат на первую установку и техническое обслуживание.

[0010] Кроме того, если в результате работы системы подачи воздуха происходит утечка термального масла из воздухонагревателя 4 машинного отделения, то существует проблема, состоящая в том, что двигатель 6 в машинном отделении 1, соответствующем блоку 4 нагревателя, не сможет работать.

[0011] Возвращаясь к фиг. 1, для снижения энергопотребления обычная система подачи воздуха полярного судна выполнена с возможностью прямой подачи воздуха для сжигания топлива в двигатель 6 посредством засасывания наружного воздуха без его нагрева.

[0012] Воздухозаборная камера 7, выполненная с возможностью засасывания наружного воздуха в качестве воздуха для сжигания, снабжена блоком 9 фильтра, выполненным с возможностью удаления примесей из наружного воздуха, глушителем 10, выполненным с возможностью предупреждения создания шума из-за воздушного потока, и пусковой клапан 11, выполненный с возможностью управления направлением потока воздуха, что тем самым обеспечивает сложную конфигурацию.

[0013] Кроме того, воздухозаборный канал 8 двигателя представляет собой SUS канал (Steel Use Stainless, нержавеющая сталь), способный выдерживать экстремально низкую температуру в полярных условиях, и проходит от воздухозаборной камеры 7 к двигателю 6 для подачи засасываемого воздуха в двигатель 7. Воздухозаборный канал 8 двигателя соединен с двигателем 6 ниже по потоку от блока 9 фильтра.

[0014] Однако, поскольку блок 9 фильтра расположен выше по потоку от SUS канала 8, в период пребывания в море из-за характеристик SUS канала 8 при введении в него примесей в процессе его установки неминуемо происходит корректировка в полевых условиях, что требует нового заказа на поставку из-за повреждения SUS канала.

[0015] При судоходстве реальных судов существует проблема, состоящая в необходимости замены компонентов после остановки работы двигателя из-за повреждения, вызванного примесями, попавшими в SUS канал 8.

[0016] Соответственно, на этапах производства и эксплуатации требуется особая осторожность, и из-за сложных производственных и установочных работ существуют недостатки, такие как снижение эффективности производства и увеличение затрат на техническое обслуживание.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Настоящее изобретение было задумано для решения таких проблем в данной области техники, и аспект настоящего изобретения состоит в предложении системы подачи воздуха полярного судна, которая может подавать воздух, имеющий подходящую температуру, и в то же время минимизирует существенные элементы конфигурации системы.

[0018] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена система подачи воздуха полярного судна, содержащая: машинное отделение, в котором размещен двигатель; воздухозаборную камеру, засасывающую воздух для сжигания, подлежащий подаче в двигатель, и наружный воздух, подлежащий подаче в машинное отделение; воздухонагреватель, нагревающий наружный воздух с помощью теплообмена между наружным воздухом, засасываемым в воздухозаборную камеру, и выхлопным газом, выпускаемым из двигателя; и вентиляторное отделение, в котором расположен по меньшей мере один вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха, нагретого воздухонагревателем, в двигатель и место потребления воздуха, содержащий машинное отделение, причем вентиляторное отделение снабжено приточным вентилятором двигателя, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в качестве воздуха для сжигания в двигатель; приточным вентилятором машинного отделения, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в качестве воздуха для воздушного кондиционирования машинного отделения; и приточным вентилятором места дополнительного потребления, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в другие расположенные на борту места потребления воздуха.

[0019] Система подачи воздуха может дополнительно содержать камеру машинного оборудования, расположенную вблизи машинного отделения, для обеспечения возможности циркуляции в ней горячего воздуха, подаваемого из вентиляторного отделения в машинное отделение, и воздуха, выпускаемого из машинного отделения.

[0020] Система подачи воздуха может дополнительно содержать воздухосмешивающую камеру, расположенную вблизи вентиляторного отделения, для обеспечения возможности смешивания в ней и подачи в вентиляторное отделение воздуха, нагретого воздухонагревателем, и воздуха, выпущенного из машинного отделения.

[0021] Система подачи воздуха может дополнительно содержать: перепускной клапан вентиляторного отделения, обеспечивающий возможность введения воздуха, выпущенного из машинного отделения, в вентиляторное отделение; перепускной клапан смешивающего отделения, обеспечивающий возможность введения воздуха, выпущенного из машинного отделения, в воздухосмешивающую камеру, в которой воздух, выпущенный из машинного отделения, смешивается с воздухом, нагретым воздухонагревателем; и запорный клапан, обеспечивающий возможность выпуска воздуха, выпущенного из машинного отделения, наружу системы подачи воздуха.

[0022] Система подачи воздуха может дополнительно содержать: первый выхлопной регулирующий клапан, обеспечивающий возможность подачи выхлопного газа, выпущенного из двигателя, в воздухонагреватель; и второй выхлопной регулирующий клапан, обеспечивающий возможность выпуска выхлопного газа, выпущенного из двигателя, наружу системы подачи воздуха через камеру машинного оборудования вместо подачи в воздухонагреватель.

[0023] Система подачи воздуха может дополнительно содержать: выхлопной регулирующий клапан, обеспечивающий возможность выпуска холодного выхлопного газа, выпущенного из воздухонагревателя после теплообмена, наружу системы подачи воздуха через воздухосмешивающую камеру.

[0024] Система подачи воздуха может дополнительно содержать: клапан машинного отделения, обеспечивающий возможность выпуска воздуха из машинного отделения в камеру машинного оборудования.

[0025] Система подачи воздуха в соответствии с настоящим изобретением применима для полярного судна, эксплуатируемого в полярных областях, для подачи очень холодного воздуха в место потребления воздуха после его нагрева до температуры, подходящей для этого места потребления воздуха, через минимальное количество компонентов, занимает меньшее пространство для установки, чем обычная система в данной области техники, и может уменьшать затраты на установку и техническое обслуживание системы подачи воздуха.

[0026] В частности, система подачи воздуха в соответствии с настоящим изобретением позволяет исключить блок фильтра, глушитель и SUS канал, которые трудно обслуживать и ремонтировать.

[0027] Кроме того, система подачи воздуха в соответствии с настоящим изобретением может предотвращать подачу очень холодного наружного воздуха прямо на судно, тем самым предотвращая повреждение различного оборудования и устройств, включая двигатель, в то же время обеспечивая эффективную работу.

[0028] Кроме того, система подачи воздуха в соответствии с настоящим изобретением нагревает воздух с использованием потерянного тепла, полученного от выхлопного газа от двигателя, тем самым уменьшая мощность по сравнению с обычной системой термонагревателя, в то же время увеличивая энергоэффективность судна.

[0029] Кроме того, поскольку система подачи воздуха в соответствии с настоящим изобретением может исключать различные аксессуары для прямой подачи наружного воздуха в качестве воздуха для сжигания в двигатель, система подачи воздуха в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает возможность легкого технического обслуживания в отношении примесей в канале во время этапа установки и может использовать обычный канал вместо криогенного канала, тем самым обеспечивая легкое техническое обслуживание и ремонт.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0030] Приведенные выше и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из последующего описания вариантов осуществления, данных в сочетании с сопутствующими чертежами, на которых:

[0031] на фиг. 1 показано схематическое представление обычной системы подачи воздуха полярного судна; и

[0032] на фиг. 2 показано схематическое представление системы подачи воздуха полярного судна в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0033] Ниже будут подробно описаны примерные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопутствующие чертежи. На протяжении настоящей спецификации аналогичные ссылочные обозначения обозначают аналогичные элементы, имеющие одинаковые или аналогичные функции. Следующие ниже варианты осуществления изобретения предоставлены в качестве примера таким образом, чтобы полностью передавать сущность настоящего изобретения специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Соответственно, настоящее изобретение не ограничено раскрытыми в настоящем документе вариантами осуществления и также может быть реализовано в различных формах.

[0034] В дальнейшем система подачи воздуха полярного судна в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения будет описана со ссылкой на фиг. 2.

[0035] Система подачи воздуха полярного судна в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения содержит: воздухозаборную камеру 500, засасывающую наружный воздух и подающую его в расположенное на борту место потребления воздуха в период пребывания в море; воздухонагреватель 610, нагревающий холодный воздух, засасываемый в воздухозаборную камеру 500; вентиляторное отделение 700, снабженное по меньшей мере одним вентилятором для подачи горячего воздуха, нагретого воздухонагревателем 610, в расположенное на борту место потребления воздуха; и выхлопную линию EL (exhaust line), через которую выхлопной газ, выпускаемый из двигателя 110, подают в воздухонагреватель 610, а холодный выхлопной газ с температурой, пониженной вследствие теплообмена в процессе нагрева холодного воздуха в воздухонагревателе 610, выпускают наружу системы подачи воздуха.

[0036] Воздухозаборная камера 500 может быть снабжена влагоотделителем 410, выполненным с возможностью отделения влаги от воздуха, засасываемого в воздухозаборную камеру, и канальный нагреватель 420, выполненный с возможностью предотвращения замораживания влаги, отделенной от засасываемого воздуха, во влагоотделителе 410 в процессе отделения влаги от воздуха или поддержания температуры воздуха в воздухозаборной камере 500.

[0037] Воздухонагреватель 610 нагревает холодный воздух и охлаждает горячий выхлопной газ в результате теплообмена между горячим выхлопным газом, выпущенным из двигателя 110, и холодным воздухом, из которого удалены посторонние вещества при прохождении через влагоотделитель 410.

[0038] Например, холодный воздух, засасываемый в воздухозаборную камеру 500, может иметь температуру, приблизительно равную -52°С, а горячий воздух, нагретый горячим выхлопным воздухом в воздухонагревателе 610, может иметь температуру, приблизительно равную 5°С.

[0039] Как показано на фиг. 2, в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, воздух, засасываемый в воздухозаборную камеру 500, перемещается вниз через первый клапан (не показан), выполненный с возможностью управления перекрытием воздухозаборной камеры 500 и ее нижнего пространства, и входит в холодное боковое впускное отверстие (не показано) воздухонагревателя 610 через второй клапан (не показан), выполненный с возможностью управления перекрытием нижнего пространства воздухозаборной камеры 500 и холодного бокового впускного отверстия (не показано) воздухонагревателя 610.

[0040] Как показано на фиг. 2, холодное боковое впускное отверстие, через которое холодный наружный воздух подают в воздухонагреватель 610, расположено на его нижней стороне, а горячее боковое выпускное отверстие, через которое выпускают горячий воздух, нагретый воздухонагревателем 610, расположено на его верхней стороне таким образом, что холодное боковое впускное отверстие сообщается с нижним пространством воздухозаборной камеры 500, а горячее боковое выпускное отверстие сообщается с воздухосмешивающей камерой 600, описанной ниже.

[0041] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, выхлопная линия EL содержит первую выхлопную линию EL1, через которую горячий выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110, подают в воздухонагреватель 610; и вторую выхлопную линию EL2, через которую горячий выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110, выпускают наружу системы подачи воздуха вместо подачи в воздухонагреватель 610.

[0042] Горячий выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110 по выхлопной линии EL, подают в воздухонагреватель 610 по первой выхлопной линии EL1, а холодный выхлопной газ, выпущенный из воздухонагревателя 610 после теплообмена, присоединяют к потоку выхлопного газа и выпускают наружу системы подачи воздуха по второй выхлопной линии EL2, через которую горячий выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110, выпускают наружу системы подачи воздуха.

[0043] Первая выхлопная линия EL1 может быть снабжена выхлопным регулирующим клапаном 230, выполненным с возможностью управления потоком холодного выхлопного газа таким образом, что холодный выхлопной газ, выпущенный из воздухонагревателя 610 после теплообмена, выпускают наружу системы подачи воздуха.

[0044] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения выхлопная EL линия снабжена первым выхлопным регулирующим клапаном 210, выполненным с возможностью управления потоком выхлопного газа таким образом, что выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110, подается в воздухонагреватель 610; и вторым выхлопным регулирующим клапаном 220, выполненным с возможностью управления потоком выхлопного газа таким образом, что выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110, выпускается наружу системы подачи воздуха.

[0045] Потоком и течением выхлопного газа можно управлять при помощи управления первым и вторым выхлопными регулирующими клапанами 210, 220.

[0046] Вторая выхлопная линия EL2 может быть расположена таким образом, что проходит через камеру 200 машинного оборудования, описанную ниже. То есть, в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения вторая выхлопная линия EL2 может быть расположена с обеспечением возможности выпуска через нее при необходимости некоторой части выхлопного газа, выпущенного из двигателя 110, после потери тепла при прохождении через камеру 200 машинного оборудования. То есть, температура выхлопного газа, протекающего по второй выхлопной линии EL2, может быть понижена при нагреве воздуха в камере 200 машинного оборудования, а воздух в камере 200 машинного оборудования может быть нагрет выхлопным газом, протекающим по второй выхлопной линии EL2.

[0047] В силу этого, система подачи воздуха в соответствии с вариантом осуществления изобретения использует выхлопной газ, выпущенный из двигателя 110 судна, для нагрева засасываемого холодного наружного воздуха, тем самым обеспечивая уменьшение температуры выхлопного газа, выпускаемого наружу системы подачи воздуха, в то же время минимизируя количество компонентов для нагрева воздуха.

[0048] Вентиляторное отделение 700 снабжено по меньшей мере одним вентилятором для подачи нагретого горячего воздуха в расположенное на борту место потребления воздуха.

[0049] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения расположенное на борту место потребления воздуха может содержать машинное отделение 100, в котором расположен двигатель 110 для генерации движущей энергии или электричества для полярного судна; камеру 200 машинного оборудования, в которой расположены различные устройства и оборудование для работы полярного судна; и потребляющее отделение 300 POD, расположенное вблизи машинного отделения 100.

[0050] В качестве примера, вентиляторное отделение 700 в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения снабжено приточным вентилятором 720 двигателя, выполненным с возможностью подачи горячего воздуха в двигатель 110; приточным вентилятором 710 машинного отделения, выполненным с возможностью подачи горячего воздуха в машинное отделение 100 и камеру 200 машинного оборудования; и приточным вентилятором 730 места дополнительного потребления, выполненным с возможностью подачи горячего воздуха в дополнительные расположенные на борту места потребления воздуха, включая потребляющее отделение 300 POD и т.д.

[0051] Горячий воздух, поданный в двигатель 110 при помощи подающего вентилятора 720 двигателя, может быть использован в качестве воздуха для сжигания в двигателе 110.

[0052] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, поскольку наружный воздух, засасываемый в воздухозаборную камеру 500 и нагреваемый воздухонагревателем 610, подают в качестве воздуха для сжигания в двигатель 110, как показано на фиг. 1, система подачи воздуха в соответствии с вариантом осуществления изобретения позволяет исключить блок 9 фильтра, глушитель 10 и пусковой клапан 11, которые расположены с возможностью подачи воздуха для сжигания без его нагрева, а также исключить SUS клапан 8 для передачи очень холодного воздуха, тем самым обеспечивая простую конфигурацию и в то же время способствуя техническому обслуживанию и ремонту. Кроме того, система подачи воздуха в соответствии с вариантом осуществления изобретения не страдает от повреждения двигателя 110 из-за попадания посторонних примесей в процессе установки SUS клапана 8, тем самым обеспечивая улучшение эффективности производства и уменьшение затрат для технического обслуживания и ремонта.

[0053] Горячий воздух подают в машинное отделение 100 при помощи подающего вентилятора 710 машинного отделения. Кроме того, горячий воздух могут подавать в камеру 200 машинного оборудования при помощи подающего вентилятора 710 машинного отделения. Хотя в этом варианте осуществления было описано, что горячий воздух подают в машинное отделение 100 и камеру 200 машинного оборудования при помощи подающего вентилятора 710 машинного отделения, могут быть отдельно обеспечены вентилятор, выполненный с возможностью подачи горячего воздуха в машинное отделение 100, и вентилятор, выполненный с возможностью подачи горячего воздуха в камеру 200 машинного оборудования.

[0054] В силу этого, поскольку в системе подачи воздуха в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения горячий воздух подают в машинное отделение 100 и камеру 200 машинного оборудования, система подачи воздуха может регулировать температуры машинного отделения 100 и камеры 200 машинного оборудования таким образом, чтобы они были подходящими для эффективной работы находящихся в них устройств, а также может препятствовать заморозке или повреждению таких устройств, содержащих двигатель 110, из-за полярных условий.

[0055] Горячий воздух может быть подан в потребляющее отделение 300 POD, и воздух, выпущенный из него, может быть выпущен наружу системы подачи воздуха.

[0056] Воздух, выпущенный из потребляющего отделения 300 POD, может быть выпущен наружу через камеру 200 машинного оборудования, может присоединиться к циркулирующему воздуху, описанному ниже, или может быть выпущен через отделение 400 блока газового клапана, описанное ниже.

[0057] Хотя на фиг. 2 в качестве примера показан поток воздуха, выпускаемого из потребляющего отделения 300 POD, по выпускной линии PL1 (POD room discharge line) потребляющего отделения POD, поток воздуха, выпускаемого через отделение 400 блока газового клапана, проиллюстрирован при помощи воздуховыпускной линии PL2.

[0058] Отделение 400 блока газового клапана снабжено блоком клапана (не показан), выполненным с возможностью выпуска различных газов, создаваемых на судне, в целях безопасной навигации, таких как регулировка давления и т.д. Кроме того, отделение 400 блока газового клапана снабжено вытяжным вентилятором 410, выполненным с возможностью выпуска наружу воздуха, введенного в отделение 400 блока газового клапана.

[0059] Отделение 400 блока газового клапана может управлять выпуском газов, образовавшихся, например, от блока для сжигания газа (GCU, gas combustion unit, не показан), двигателя 110, вспомогательного бойлера (не показан), создающего пар, и т.д.

[0060] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения система подачи воздуха может дополнительно содержать клапан 120 машинного отделения, управляющий выпуском воздуха из машинного отделения 100.

[0061] Воздух, выпускаемый из машинного отделения 100 через клапан 120 машинного отделения, может быть введен в воздухосмешивающую камеру 600, описанную ниже, и/или вентиляторное отделение 700 через камеру 200 машинного оборудования и может быть подан снова в места потребления воздуха, включая машинное отделение 100, двигатель 110, камеру 200 машинного оборудования и потребляющее отделение 300 POD, при помощи по меньшей мере одного вентилятора 710, 720, 730, обеспеченных в вентиляторном отделении 700. Кроме того, воздух, выпускаемый из машинного отделения 100, вместо циркуляции может быть выпущен.

[0062] Пути циркуляции воздуха, выпущенного из машинного отделения 100, на фиг. 2 указаны линиями RL, RL1, RL2, RL3 циркуляции воздуха.

[0063] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения система подачи воздуха дополнительно может содержать перепускной клапан 130 вентиляторного отделения, выполненный с возможностью управления потоком воздуха таким образом, что воздух, выпущенный из машинного отделения 100, выпускается из вентиляторного отделения 700; перепускной клапан 140 смешивающей камеры, выполненный с возможностью управления потоком воздуха таким образом, что воздух, выпущенный из машинного отделения 100, вводится в воздухосмешивающую камеру 600; и запорный клапан 150, выполненный с возможностью управления выпуском воздуха, выпущенного из машинного отделения 100, наружу системы подачи воздуха.

[0064] В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения система подачи воздуха дополнительно может содержать воздухосмешивающую камеру 600, в которой горячий воздух, нагретый воздухонагревателем 610, смешивается с циркулирующим воздухом, введенным в нее через перепускной клапан 140 смешивающей камеры.

[0065] В воздухосмешивающей камере 600 горячий воздух, нагретый воздухонагревателем 610, воздух, выпущенный из машинного отделения 100 через перепускной клапан 140 смешивающей камеры, воздух, выпущенный из камеры 200 машинного оборудования через перепускной клапан 140 смешивающей камеры, и воздух, выпущенный из потребляющего отделения 300 POD через перепускной клапан 140 смешивающей камеры, смешиваются и вводятся в вентиляторное отделение 700.

[0066] Воздух, выпущенный из воздухосмешивающей камеры 600 и подлежащий подаче в место потребления воздуха через вентиляторное отделение 700, может иметь температуру приблизительно 5°С или более.

[0067] Воздух выпускаемый из машинного отделения 100, может иметь температуру, приблизительно равную 12,5°С, из-за увеличения температуры посредством тепла, создаваемого при работе различных устройств, включая двигатель 110, в машинном отделении 100.

[0068] Воздух, выпускаемый из камеры 200 машинного оборудования и вводимый в вентиляторное отделение 700 или воздухосмешивающую камеру 600, может иметь температуру, приблизительно равную 17,5°С, из-за увеличения температуры посредством тепла, создаваемого от различных устройств в камере 200 машинного оборудования.

[0069] Хотя в этом варианте осуществления изобретения описано, что воздух, нагреваемый воздухонагревателем 610, и воздух, вводимый через перепускной клапан 140 смешивающей камеры, смешиваются в воздухосмешивающей камере 600 и вводятся в вентиляторное отделение 700, вентиляторное отделение 700 может принимать только воздух, нагреваемый воздухонагревателем 610, или только воздух, вводимый через перепускной клапан 140 смешивающей камеры. Альтернативно, воздух, подаваемый из вентиляторного отделения 700 в место потребления воздуха, может представлять собой воздух, выпускаемый из воздухосмешивающей камеры 600, или воздух, вводимый посредством перепускного клапана 130 вентиляторного отделения.

[0070] Кроме того, первая выхлопная линия EL1, проходящая от воздухонагревателя 610 к выхлопному регулирующему клапану 230 для обеспечения проточного канала для выхлопного газа, выпускаемого из воздухонагревателя 610 через теплообмен, может быть расположена с возможностью прохождения через воздухосмешивающую камеру 600 таким образом, что воздух в воздухосмешивающей камере может быть дополнительно нагрет посредством тепла выхлопного газа, выпускаемого из воздухонагревателя 610.

[0071] Таким способом, система подачи воздуха полярного судна в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения нагревает наружный воздух, засасываемый в воздухозаборную камеру 500, с использованием выхлопного газа, выпускаемого из воздухонагревателя 610 и двигателя 110, и затем подает нагретый воздух в различные места потребления воздуха, включая машинное отделение 100 и отделении 200 машинного оборудования, с использованием вентиляторов, тем самым обеспечивая снижение энергопотребления и простую конфигурацию таким образом, чтобы уменьшать начальные затраты на установку и техническое обслуживание даже без отдельной системы для засасывания воздуха для воздушного кондиционирования, подлежащего подаче в машинное отделение 100.

[0072] Кроме того, система подачи воздуха полярного судна в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения может снижать общую мощность приблизительно на 30% (7500 кВт → 5000 кВт) по сравнению с обычной системой, использующей термомасляную систему для нагрева воздуха для воздушного кондиционирования.

[0073] Кроме того, поскольку система подачи воздуха в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения не требует использования очень холодного наружного воздуха для системы запуска двигателя, система подачи воздуха в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения позволяет исключать SUS канал и может состоять из подающего вентилятора 720 двигателя и SS400 канала, тем самым обеспечивая простую конструкцию, низкую стоимость, улученную эффективность производства и легкое техническое обслуживание без повреждения двигателя из-за попадания примесей в процесс установки SUS канала.

[0074] Хотя в настоящем документе были описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что эти варианты осуществления предоставлены только для иллюстрации и не должны быть истолкованы каким-либо способом как ограничивающие настоящее изобретение, и что специалистами в данной области техники могут быть выполнены различные модификации, изменения и эквивалентные варианты осуществления без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения должен определяться посредством сопутствующей формулы изобретения и ее эквивалентов.

[0075] Список ссылочных обозначений

100: машинное отделение

200: отделение машинного оборудования

500: воздухозаборная камера

600: воздухосмешивающее отделение

700: вентиляторное отделение

110: двигатель

120: клапан машинного отделения

130: перепускной клапан вентиляторного отделения

140: перепускной клапан смешивающего отделения

150: запорный клапан

210: первый выхлопной регулирующий клапан

220: второй выхлопной регулирующий клапан

230: выхлопной регулирующий клапан

610: воздухонагреватель

710: приточный вентилятор машинного отделения

720: приточный вентилятор двигателя

730: приточный вентилятор места дополнительного потребления

Изобретение относится к системе подачи воздуха, применимой к полярным судам, эксплуатируемым в полярных областях, выполненной с возможностью подачи холодного наружного воздуха в расположенное на борту место потребления воздуха в полярных условиях и имеющей простую конструкцию для достижения высокой энергоэффективности и эксплуатации с низкими затратами. Система подачи воздуха полярного судна содержит: воздухозаборную камеру, выполненную с возможностью засасывания воздуха для сжигания, подлежащего подаче в двигатель, и наружного воздуха, подлежащего подаче в машинное отделение, в котором размещен двигатель; воздухонагреватель, выполненный с возможностью нагревания наружного воздуха с помощью теплообмена между наружным воздухом, засасываемым в воздухозаборную камеру, и выхлопным газом, выпускаемым из двигателя; и вентиляторное отделение, в котором расположен по меньшей мере один вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха, нагретого воздухонагревателем, в двигатель и место потребления воздуха, содержащее машинное отделение, причем вентиляторное отделение снабжено приточным вентилятором двигателя, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в качестве воздуха для сжигания в двигатель; приточным вентилятором машинного отделения, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в качестве воздуха для воздушного кондиционирования машинного отделения; и приточным вентилятором места дополнительного потребления, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в другие расположенные на борту места потребления воздуха. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система подачи воздуха полярного судна, содержащая: воздухозаборную камеру, выполненную с возможностью засасывания наружного воздуха в качестве воздуха для сжигания, подлежащего подаче в двигатель, и в качестве воздуха, подлежащего подаче в машинное отделение, в котором размещен двигатель; воздухонагреватель, выполненный с возможностью нагревания указанного наружного воздуха с помощью теплообмена, происходящего между наружным воздухом, засасываемым в воздухозаборную камеру, и выхлопным газом, выпускаемым из двигателя; и вентиляторное отделение, в котором расположен по меньшей мере один вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха, нагретого воздухонагревателем, в двигатель и место потребления воздуха, включающее в себя машинное отделение, причем вентиляторное отделение снабжено приточным вентилятором двигателя, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в качестве воздуха для сжигания в двигатель; приточным вентилятором машинного отделения, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в качестве воздуха для воздушного кондиционирования машинного отделения; и приточным вентилятором места дополнительного потребления, выполненным с возможностью подачи нагретого воздуха в другие расположенные на борту места потребления воздуха.

2. Система подачи воздуха по п. 1, дополнительно содержащая: камеру машинного оборудования, расположенную вблизи машинного отделения, для обеспечения возможности циркуляции в ней горячего воздуха, подаваемого из вентиляторного отделения в машинное отделение, и воздуха, выпускаемого из машинного отделения.

3. Система подачи воздуха по п. 2, дополнительно содержащая: воздухосмешивающую камеру, расположенную вблизи вентиляторного отделения, для обеспечения возможности смешивания в ней и подачи в вентиляторное отделение воздуха, нагретого воздухонагревателем, и воздуха, выпущенного из машинного отделения.

4. Система подачи воздуха по п. 2, дополнительно содержащая: перепускной клапан вентиляторного отделения, обеспечивающий возможность введения воздуха, выпущенного из машинного отделения, в вентиляторное отделение; перепускной клапан смешивающего отделения, обеспечивающий возможность введения воздуха, выпущенного из машинного отделения, в воздухосмешивающую камеру, в которой воздух, выпущенный из машинного отделения, смешивается с воздухом, нагретым воздухонагревателем; и запорный клапан, обеспечивающий возможность выпуска воздуха, выпущенного из машинного отделения, наружу системы подачи воздуха.

5. Система подачи воздуха по п. 2, дополнительно содержащая: первый выхлопной регулирующий клапан, обеспечивающий возможность подачи выхлопного газа, выпущенного из двигателя, в воздухонагреватель; и второй выхлопной регулирующий клапан, обеспечивающий возможность выпуска выхлопного газа, выпущенного из двигателя, наружу системы подачи воздуха через камеру машинного оборудования вместо подачи в воздухонагреватель.

6. Система подачи воздуха по п. 3, дополнительно содержащая: выхлопной регулирующий клапан, обеспечивающий возможность выпуска холодного выхлопного газа, выпущенного из воздухонагревателя после теплообмена, наружу системы подачи воздуха через воздухосмешивающую камеру.

7. Система подачи воздуха по п. 2, дополнительно содержащая: клапан машинного отделения, обеспечивающий возможность выпуска воздуха из машинного отделения в камеру машинного оборудования.