Судно Советский патент 1992 года по МПК B63B59/00 

Изобретение относится к судостроению.

Известно устройство для предотвращения обледенения судов поавт.св. № 672101, кл. В 63 В 59/00, содержащее перфорированный трубопровод теплоносителя, воздуходувку и дополнительный трубопровод,, пропущенный внутри перфорированного. Воздух подается на обшивку корпуса.

Однако известное устройство требует протяженных.коммуникаций вдоль обшивки корпуса и значительных затрат энергии на подогрев воздуха.

Цель изобретения - снижение эксплуатационных издержек.

Поставленная цель достигается тем, что в судне, содержащем по меньшей мере одну бортовую цистерну для хранения жидкости и трубопровод для подачи теплоносителя, цистерна разделена продольной переборкой на два отсека, которые сообщены между собой в нижней части, причем упомянутый трубопровод сообщен с отсеком цистерны, ограниченным обшивкой корпуса судна и упомянутый, переборкой.

На чертеже изображена принципиальная схема судна. В корпусе 1 судна имеется цистерна 2 для жидкости. Со стороны борта 3 в цистерне установлена дополнительная переборка 4, образующая выгородку 5, сообщающуюся в нижней части с основным объемом цистерны 2. В выгородку подведен воздухо и/или газопровод 6 с клапаном 7 от компрессора 8, сообщенный с воздухопроводом 9 через байпасный трубопровод 10 с клапаном 11. Цистерна связана с выгородкой 5 трубопроводом 12с клапаном 13 и 14, между которым подключен напорный трубопровод с запорным клапаном 15. Жидкость в цистерну подается по трубе 16.

В процессе эксплуатации, когда за бортом температура выше 0°С,цистерна 2 функционирует в обычном режиме. Клапаны 11, 13,14 открыты. Подача жидкости в цистерну осуществляется по трубопроводу 16 при открытых клапанах 15 и 14. Когда температура за бортом ниже нуля и возникает угроза замерзания жидкости в цистерне,устройство работает по следующей схеме. При открытых клапанах 13 и 14 (клапан 15 закрыт), а также при закрытом клапане 11 через отXJ

4Ь. V4

О

крытый клапан 7 и трубопровод 6 от компрессора 8 в выгородку 5 подается сжатый воздух. При этом жидкость из выгородки 5 вытесняется через трубопровод 12 при открытых клапанах 13,14 и далее через трубу 16 - в цистерну 2. После заполнения выгородки 5 воздухом клапаны 7 и 13 закрываются. В результате между жидкостью в цистерне 2 и бортом 3 образуется воздушная прослойка, препятствующая теплопоте- рям в окружающую среду, что исключает замерзание жидкости в цистерне 2. Для перехода системы в первоначальное состояние открываются клапаны 11, 13 и 14 (клапаны 7 и 15 закрыты), и жидкость из цистерны 2 перетекает в выгородку- 5 по трубам 16 и 12, обеспечивая выравнивание уровней.

Выжимание жидкости из выгородки 5 осуществляется за счет подачи сжатого воздуха или газа от компрессора 8 через трубопровод 6 при открытом клапане 7 и закрытом клапане 11. При этом жидкость перетекает по соединительному трубопроводу 12 при открытых клапанах 13 и 14 и закрытом клапане 15. Поскольку величина отстояния переборки выгородки 5В минимальная (в частности, это видно из примера расчета 5В), вытеснение жидкости из выгородки 5 не приводит к существенному изменению уровня в цистерне 2. Для вытеснения жидкости в выгородке должно быть создано давление воздуха (газа), определяемое уровнем жидкости в цистерне. Известно, что это давление .может быть найдено по зависимости

Ризб } Н,Па

где j - удельный вес жидкости, н/м :

h - уровень (высота столба) жидкости, м. (См. например, Справочник по гидравлическим сопротивлениям, И.Е.Идельчик - М. iyla- шиностроение, 1975, - на с,21). Для примера рассмотрим цистерну, заполненную водой. Для ее вытеснения на уровень 9,8 м необходи- мо создать давление 1 ат(9,8- 104Па). Видно, что это вполне приемлемый результат, легко реализуемый техническими средствами.

Отстояние переборки в выгородке

0

5

0

5

0

5

5

бв&;Ц

5„ ЗСГ

F (Тц - т.н ) 1дт

1

Он

Q .м

Оц

U.

А

Здесь 3В - отстояние, переборки, м;

Дв.к.п - коэффициент теплопроводности г.оздуха, материала обшивки и переборки, т/тк;

tu,H- температура воды в цистерне и вне корпуса, °С;

F - площадь теплопередачи, м2;

Q- теплопостгупление в цистерну, Вт;

Оц.н - коэффициенты теплопередачи в цистерне и в окружающее пространство, Вт/кгк;

5к,п - толщина наружной обшивки корпуса и переборки, м.

Чтобы жидкость не замерзала, величина Q должна быть не менее теплооттока за борт. В противном случае необходимо предусмотреть дополнительный теплоотвод в цистерну, что обычно ведет к росту эксплуатационных издержек. Таким образом, имея величину Q, определяемую естественным поступлением в цистерну теплоты из окружающих помещений или утилизации теплоты, можно обеспечить эффективную тепловую защиту воздушной прослойкой. Минимальная толщина ее определяется выше приведенной зависимостью, входными данными для которой являются Q, F и др.

. Незначительное повышение строительной стоимости за.счет установки дополнительной переборки Б процессе эксплуатации позволяет избежать значительных издержек на постоянный обогрев цистерн в период низких температур.

Формула изобретения

Судно, содержащее по меньшей Мере одну бортовую цистерну для хранения жидкости и трубопровод для передачи теплоносителя, отличающееся тем, что, с целью снижения энергетических затрат для предотвращения замерзания жидкости в цистерне, последняя разделена продольной переборкой на два отсека, которые сообщены между собой в нижней части, причем упомянутый трубопровод сообщен с отсеком цистерны, ограниченным обшивкой корпуса судна и упомянутой переборкой.

в

10

2 16

12

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкции судов. Цель изобретения - снижение энергетических затрат для предотвращения замерзания жидкости в цистерне. Судно 1 содержит цистерну 2 для хранения жидкости. В цистерне 1 установлена переборка 4, которая делит ее на две секции, сообщенные Б нижней части между собой. С секцией, расположенной у обшивки корпуса дна, сообщен трубопровод 6 для подачи теплоносителя. 1 ил.