一種船舶海水艙結構的製作方法

2023-07-13 10:12:31

本發明涉及一種船舶技術領域，尤其涉及一種船舶海水艙結構。

背景技術：

隨著全球氣候的變暖，北冰洋海冰正加速融化，北極地區蘊藏的豐富資源、重要的戰略位置以及日益通暢的北極航道，使得近年來越來越多的船舶在兩極地區之間穿梭，在未來對極地的開發將會成為大國較量的新舞臺。

由於極地地區的特殊氣候，海面上基本常年漂浮著大量的冰塊，與常規船型相比在極地航行的船舶需要具備全面防凍防冰的能力，在船體結構、管道系統及其他配套設備等方面都需要經過特殊的設計。現有的常規船型的船舶海水艙結構通常包括一個海水艙，海水通過格柵由海底門進入到海水艙的內部，然後利用海水吸入總管直接從海水艙進行抽水以供船舶各個系統使用。但是，對於在極地航行的船舶，在航行過程中船體與冰層直接接觸，海水艙直接與海水吸入總管連接，船舶在冰區航行時勢必會有冰塊進入海水艙中，冰塊再由海水艙吸入海水吸入總管中，會造成船舶各管路的堵塞，影響船舶系統的正常工作，嚴重時則會引起設備故障從而會造成船舶停機、停航等嚴重事故。

技術實現要素：

本發明的目的在於：提供一種船舶海水艙結構，其能有效地防止冰塊破壞海水供應系統，為在冰區航行的船舶提供安全保障。

為達到此目的，本發明採用以下技術方案：

提供一種船舶海水艙結構，包括上層海水艙和位於其下方的下層海水艙，所述上層海水艙內設置有加熱機構，所述下層海水艙內設置有一隔板，所述隔板將所述下層海水艙分成下層第一海水艙和下層第二海水艙，所述下層第一海水艙與吸水總管連通，所述下層第二海水艙遠離所述下層第一海水艙的一側艙壁上設置有進水格柵，所述下層第一海水艙、所述下層第二海水艙分別與所述上層海水艙連通。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述加熱機構包括設置在靠近船舶的吃水位置處的第一加熱裝置。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述第一加熱裝置為加熱管，所述加熱管一端與所述上層海水艙的一側壁連接，另一端延伸至靠近與該側壁相對的另一側壁。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述第一加熱裝置包括轉軸和設置在所述轉軸外周的加熱片，所述轉軸與驅動機構連接。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述隔板的上端低於所述船舶的吃水位置。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述上層海水艙與所述下層第二海水艙之間設置有進水通道，所述上層海水艙與所述下層第一海水艙之間設置有出水通道。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述出水通道靠近所述上層海水艙的一側設置有過濾網。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述加熱機構還包括鄰近所述出水通道設置的第二加熱裝置。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，還包括生物過濾裝置，所述生物過濾裝置一端與所述吸水總管連通，另一端與抽水泵連接。

作為所述的船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述生物過濾裝置的進水端和出水端分別通過接管頭與所述吸水總管連通，所述接管頭設置有調節閥。

本發明的有益效果為：本發明所述的船舶海水艙結構，通過上層海水艙和下層海水艙能夠將冰塊和海水分離，同時利用加熱機構將分離的冰塊融化，有效地防止冰塊進入管道系統中，從而避免船舶管道系統堵塞，確保在冰區船舶航行的安全。設置進水格柵能夠將海水中的大塊的浮冰、漂浮物以及海洋生物阻隔在船艙外，避免進入吸水總管中堵塞管道系統。通過設置上層海水艙以及下層海水艙，利用冰的密度比海水的密度輕的特性將冰和海水分離，從下層第二海水艙中將不含冰塊的海水吸入到吸水總管中。同時，設置在上層海水艙的加熱機構可以將冰塊層融化，避免在注水的過程中上層海水艙中的冰塊層越積越厚而出現出水通道堵塞的危險。

附圖說明

下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

圖1為實施例所述船舶海水艙結構的結構示意圖。

圖中：

1、上層海水艙；2、下層第一海水艙；3、下層第二海水艙；4、進水通道；5、出水通道；6、進水格柵；7、加熱管；8、生物過濾裝置；9、吸水總管；10、安裝座；11、調節閥；12、法蘭；13、第一接管頭；14、第二接管頭；15、隔板。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

實施例一：

如圖1所示，於本實施例中，本發明所述的一種船舶海水艙結構，包括上層海水艙1和位於其下方的下層海水艙，所述上層海水艙1內設置有加熱機構，所述下層海水艙內設置有一隔板15，所述隔板15將所述下層海水艙分成下層第一海水艙2和下層第二海水艙3，所述下層第一海水艙2與吸水總管9連通，所述下層第二海水艙3遠離所述下層第一海水艙2的一側艙壁上設置有進水格柵6，所述下層第一海水艙2、所述下層第二海水艙3分別與所述上層海水艙1連通。

進水格柵6能將船艙外的海水中大塊的浮冰、漂浮物以及海洋生物阻隔在船艙外，只允許小體積的冰塊隨海水通過進水格柵6並進入到下層第二海水艙3中，避免船艙中的管道系統阻塞。帶有冰塊的海水從下層第一海水艙2中進入到上層海水艙1中，由於冰的密度小於海水的密度，冰塊隨海水進入到海水艙的過程中，冰塊從下層第二海水艙3與上層海水艙1連通的位置向上層海水艙1的船舶吃水位置的方向移動並堆積在船舶的吃水位置處形成冰塊層，不含冰塊的海水則在外部抽水泵的作用下經下層第一海水艙2及吸水總管9抽入至船舶各管道系統，防止冰塊被吸入吸水總管9而引起管道阻塞，保證了船舶內設備和船舶內部管道的安全。同時，本實施例利用設置在上層海水艙1中的加熱機構能夠將冰塊層融化，防止在注水的過程中上層海水艙1內的冰塊層越積越厚，避免冰塊堵塞船舶內的各處管道，確保了船舶在冰區的航行安全。

其中，所述加熱機構包括設置在靠近船舶的吃水位置處的第一加熱裝置。將第一加熱裝置設置在靠近船舶的吃水位置處，能夠使第一加熱裝置與吃水位置處的冰塊層直接接觸，加快了冰塊的融化速度，有效地避免在注水的過程中冰塊層越積越厚。

為了能夠將第一加熱裝置固定在船舶的吃水位置，所述第一加熱裝置與所述上層海水艙1的側壁連接。

優選的，所述第一加熱裝置為加熱管11，所述加熱管11一端與所述上層海水艙1的一側壁連接，另一端延伸至靠近與該側壁相對的另一側壁，加熱管11在不阻礙冰塊上浮的條件下儘可能地延長其長度，以增加冰塊的融化速度。

在本實施例中，所述隔板15的上端低於所述船舶的吃水位置，以避免冰塊連同海水一起被吸入至下層第一海水艙2中。

優選的，所述第一海水艙2的容積小於所述第二海水艙3的容積，以增加海水進入到上層海水艙1中的速度，進而增加冰塊上浮速度。

為了便於海水的流通，所述上層海水艙1與所述下層第二海水艙3之間設置有進水通道4，所述上層海水艙1與所述下層第一海水艙2之間設置有出水通道5。帶有冰塊的海水通過進水格柵6進入至下層第二海水艙3後，經進水通道4進入到上層海水艙1中。冰塊層下方的海水從上層海水艙1中經出水通道5進入到下層第一海水艙2中。

其中，可根據實際使用的需要將進水通道4和出水通道5設置為多個。在本示例中，將進水通道4以及出水通道5設置有兩個。

作為本實施例中的一種優選的技術方案，所述下層第一海水艙2側壁的下端設置有管道孔，所述吸水總管9通過所述管道孔與所述下層第一海水艙2連通，所述管道孔與所述吸水總管9之間設置有密封膠。通過設置密封膠，可防止管道孔和吸水總管9之間漏水。

當吸水總管9進行吸水時，為避免由於吸水速度過快而加快上層海水艙1中的海水通過出水通道5的速度而導致冰塊層中的少量冰塊被吸入到下層第一海水艙2中的現象，所述出水通道5靠近所述上層海水艙1的一側設置有過濾網。利用過濾網對冰塊進行過濾，使冰塊被阻擋在出水通道5靠近所述上層海水艙1的一側，進一步防止冰塊堵塞船舶的管道系統。

作為所述船舶海水艙結構的一種優選的技術方案，所述進水通道4設置有進水控制閥，所述出水通道5設置有出水控制閥。其中，進水控制閥能夠控制海水由下層第一海水艙2通過上層海水艙1的速度；出水控制閥能夠控制冰塊層以下的海水從上層海水艙1進入下層第一海水艙2的速度。當需要對船舶進行檢修時，可以分別關閉進水控制閥以及出水控制閥,方便檢修。

為了避免滯留在過濾網上少量冰塊的堵塞出水通道5，所述加熱機構還包括鄰近所述出水通道5設置的第二加熱裝置。通過此設計，可利用第二加熱裝置將過濾網中上的冰塊融化。

在進水口注水的同時，當地的水生物也隨之進入下層海水艙中，進而通過吸水總管9進入到船舶管道系統中，直至船舶的航程結束後隨壓載水排放到目的地海域。壓載水跟隨船舶從一地到它地，從而引起了有害水生物和病原體的傳播。為了防止上述現象的發生，本實施例的船舶海水艙裝置還包括生物過濾裝置8，所述生物過濾裝置8一端與所述吸水總管9連通，另一端與抽水泵連接。生物過濾裝置8將吸入到吸水總管9中的海水進行過濾、殺菌，防止有害水生物和病原體通過壓載水傳播，避免海洋生物的汙染，同時也過濾海了水中的泥沙，防止泥沙阻塞船舶管道系統。在本實施例中，生物過濾裝置8通過安裝座10安裝在船艙內部。

本實施例中，所述生物過濾裝置8的進水端和出水端分別通過接管頭與所述吸水總管9連通，所述接管頭設置有調節閥。具體地，如圖1所示，所述生物過濾裝置8包括設置在其進水端的第一接管頭13以及設置在其出水端的第二接管頭14，所述第一接管頭13通過法蘭12與所述吸水總管9連接，所述第二接管頭14與抽水泵連接。

優選地，所述第一接管頭13以及所述第二接管頭14均設置有調節閥11。利用調節閥11能夠控制海水通過的過濾器水流速度。

本發明所述的船舶海水艙結構，所述進水格柵6採用橢圓形、圓形或方形中的一種或多種組合。其中，進水格柵6通螺栓與開口側壁的周部連接。

實施例二：

本實施例與實施例一基本相同，其區別在於：所述第一加熱裝置包括轉軸和設置在所述轉軸外周的加熱片，所述轉軸垂直於水平面且與驅動機構連接。本實施例中的加熱片通過轉軸安裝於上層海水艙1中，並通過驅動機構驅動其轉動，以加快冰塊層融化速度。

優選地，加熱片為間隔設置在轉軸外周的葉片，葉片與水平面相平行，加熱片對冰塊層進行攪拌，可以在一定程度上起到碎冰的作用，以進一步加快冰塊層的融化速度。

於本文的描述中，需要理解的是，術語「第一」、「第二」僅用於在描述上加以區分，不具有特殊含義。

需要聲明的是，上述具體實施方式僅僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理，在本發明所公開的技術範圍內，任何熟悉本技術領域的技術人員所容易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。