Судовая система подачи охлаждающей воды к теплообменнику Советский патент 1985 года по МПК B63B13/00 

1 1

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам подачи охлаждающей воды к теплообменникам судов ледового плавания.

Известна судовая система подачи охлаждающей воды к теплообменнику, содержащая ледовый ящик с входной камерой, выполненной с бортовой решеткой и коллектором, смонтированным в ее нижней части и сообщенным посредством клапана с магистралью подог ретой воды, которая через теплообменник и насос сообщена с ледовым .япшком.

Недостаток тканей системы состоит в том, что при работе во льдах необходимый прием воды, из-за борта умень шается более, чем на половину из-за возврата части воды по системе рецир куляции в ледовый ящик. При этом перепад давлений на бортовой приемной решетке, соответствующий такому приему, составляет величину около 1. см водяного столба. В то же время амплитуда колебания погружения корпуса судна в районе расположения ледового ящика на маневрах судна составляет величину порядка 10 см. Вследствие этого синхронно с колебаниями корпуса судна происходит увеличение поступления забортной воды со льдом в приемную камеру или уменьшение поступления воды вплоть до отлива ее за борт. Это приводит к значительно больи ему приему льда и снега с забортной водой при маневрировании судна во льдах или движении по прямой с ломкой льда весом корпуса.

Цель изобретения - уменьшение содержания льда в ледовом ящике и улучшение обогрева бортовой решетки.

Цель достигается .тем, что судовая система подачи охлаждающей воды к теплообменнику, содержащая ледовый ящик с входной камерой, выполненной с бортовой решеткой и коллектором, смонтированным в ее нижней части и сообщенным посредством клапана с магистралью подогретой воды, которая через теплообменник и насос сообщена с ледовым -ящиком. Снабжена дополнительными входными камерами, симметрично расположенными вдоль борта судна относительно основной камеры и сообщающимися с ней через управляемые задвижки, которыми снабжена система и коллектор.

28682

Кроме того, общая длина бортовых участков дополнительных входных камер выбрана в пределах от 0,5 до 1,5 длины бортового участка основной 5 входной камеры,

На фиг. 1 изображена схема системы подачи охлаждающей воды, вид в плане; на фиг. 2 - дополнительная входная камера, разрез Д-А на фиг.1,

10 на фиг. 3 - ледовый ящик, разрез Б-В на фиг.1.

Система состоит из ледового ящика 1 , включающего бортовую приемную решетку 2, входную камеру 3, отбой(5 ный лист 4 и выходную камеру 5, двух

дополнительных входных камер 6 и 7, запорных задвижек 8 и 9, клапанов 10, II и 12, магистрали подогретой охлаждающей водь 13, общего коллектора 14 с отверстиями 15, циркуляционного насоса 16 и теплообменника 1 7 ,

Входная камера 3 ледового ящика 1 сообщена через бортовую прием5 ную решетку 2 с пространством забортной воды, с выходной камерой 5, через отверстия 15 с общим коллектором 14, а через задвижки 8 и 9 с дополнительными входными камерами

0 6 и 7, Циркуляционный насос 16 сообщен с выходной камерой- 5 и теплообменником 17, к которому подключена магистраль подогретой охлаждающей воды 13. Магистраль 13 сообщена через запорный клапан 11 со сливом за борт, через клапан 12 с верхней частью ледового ящика 1, через клапан 10 с общим коллектором 14, который через отверстия 15 сообщен

„ с камерами 3, 6 и 7.

На чертеже приняты обозначения: а - уровень воды за бортом; б - уровень воды в ледовом ящике; В - длина бортовой приемной решетки основ- ной входной камеры; с - длина бортовой приемной решетки дополнительной входной камеры.

Система работает следующим образом,

При движении судна в условиях

отсутствия льда и температуре забортной воды выше 0°С задвижки В и 9 и клапан 11 открыты, а клапаны 10 и 12 закрыты. При этом во вход-

5 ную камеру 3 ледового ящика 1 посту.пает забортная вода как непосредственно через приемную бортовую решетку 2, так и через задвижки 8 и 9, и частично через отверстия I5 из дополнительных камер 6 и 7. Далее вода огибает отбойный лист 4, пост пает во входную камеру 5, на всасы вание циркуляционного насоса 16, проходит через теплообменник 17, поступает в магистраль подогретой охлаждающей воды 13 и сбрасывается за борт через клапан 1I, расположе ный обычно у днища судна. При движении судна во льдах зад вижки клапанов 8 и 9 закрыты. Клапан I1 закрыт, а положение клапанов 10 и 12 регулируют в зависимос ти от величины температуры воды на всасывании насоса 16. При этом в дополнительные камеры через отверстия 15 из коллектора 14 поступает подогретая вода, которая через отверстия в борту поступает наружу и движется вверх и в сто рону, обратную движению судна. Причем при движении судна вперед подогретая вода, вытесняемая из ка меры 7, обтекает приемную бортовую решетку 2 и способствует всплыванию льда из зоны перед ней вверх. Частично подогретая вода попадает во входную камеру 3, обогревая решетку 2. Это способствует уменьшению приема льда и снега с забортной водой во входную камеру 3, а также к уменьшению обмерзаний отверстий входной решетки 2. Тот же эффект имеет место и при движении судна назад, благодаря работе камеры 6. В этих условиях во входную камеру 3 поступает из-за борта через пр емную решетку 2 вода с минимальным количеством льда и уже частично по догретая. Во входной камере 3 прин тая вода дополнительно смевшвается с подогретой водой, подаваемо.й чер отверстия 15, что улучшает условия всштывания льда и шуги в верхнюю часть ледового ящика, куда в свою очередь через клапан 12 сбрасывается подогретая вода, ускорящая их таяние, Принятая во входную камеру вода обогнув отбойный . лист 4 и освободившись от льда, поступает в выходную камеру 5 на всасывание цирку ляционного насоса 16, проходит чере теплообменник 17, где подогревается и далее поступает в магистраль 13. 684 В этом режиме происходит поддержание значения перепада давления на отверстиях приемной решетки практически равного расчетному, поскольку в систему принимается меньшее количество забортной воды (часть поступает из магистралей рециркуляции) через меньпгую проходную плош.адь.Благодаря этому изменения возвьппения корпуса судна в районе ледового ищика сказьшаются незначительно на качество работы системы. Для мелкосидящих ледоколов, при работе в ледовом канале с большой толщиной льда у стенок из-за подсовов льда, может быть использован режим, при котором задвижки 8 и 9 открыты. При этом стенка ледового канала затрудняет доступ воды к верхним отверстиям приемной решетки (она вся проходит в нижггае) и прием ее.может быть недостаточным. В этих условиях (при практическом отсутствии колебаний корпуса судна) дополнительный прием воды через камеры 6 и 7 или через бдну из них повышает надежность поступления воды в систему охлаждения. Общая максимальная длина бортовых решеток дополнительных входных камер не должна превышать 1,5 длины бор- товой решетки основной входной камеры. Это объясняется тем, что количество воды, сбрасываемое череда бортовые решетки дополнительных камер меньше, чем поступление через бортовую решетку, кроме того, скорость сброса воды обычно больше, чем скорость приема. Таким образом, проходная площадь бортовых решеток дополнительных камер меньше проходной пло-; щади бортовой реше.тки основной входной камеры и отверстия решеток по периметру могут укладьшаться на расстоянии 0,5 длины бортовых решеток основной входной камеры. Однако с учетом скорости судна и необходимости создания зоны взаимодействия сбрасываемой воды со льдом и снегом, перекрывающей ширину бортовой решетки основной входной камеры, максимальная длина бортовой дополнительной входной камеры может быть.до 1,5. При большем расстоянии значительно уменьшается эффект подъемной силы сбрасываемой за борт подогретой воды.

1. СУДОВАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ К ТЕПЛООБМЕННИКУ, содержащая ледовый ящик с входной камерой, выполненной с бортовой решеткой и коллектором, смонтированным в ее нижней- части и сообщенным посредством клапана с магистралью подогретой воды, которая через теплообменник и насос сообщена с ледовым ящиком, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения содержания льда в ледовом ящике и улучшения обогрева бортовой решетки, система снабжена дополнительными входными камерами, симметрично расположенными вдоль борта судна относительно основной камеры судна и сообщающимися с ней через управляемые задвижки, которыми снабжена система и коллектор. 2. Судовая система по п.1, о т личающаяся тем, что общая длина бортовых участков дополнительных входных камер выбрана в пределах iS от 0,5 до 1,5 длины бортового участ л ка основной входной камеры. Hoafe чааяь ftetif