Ледокольное судно

 

Изобретение относится к области судостроения. Цель - повышение ледопроходимости судна путем снижения сил адгезии и трения между обшивкой судна и льдом. Наружная обшивка лобовой поверхности нагревается за счет имеющихся на судне источников тепла с образованием на ней жидкостной смазывающей пленки. Обшивка может нагреваться изнутри, а также омываться снаружи подаваемой через сопла смесью воды и отработанных газов машинной установки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 63 В 35 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4203250/27-11 (22). 03.09.87 (31) Р36305782 (32). 09.09.86 (33) DE (46) 07.12.90.Бюл. В 45 (71) Тиссен Нордзееверке йкбХ (DE) (72) Херманн Херкенс и Оскар Шулер (DE) (53) 629.124.791 (088.8) (56) Патент СССР Р 1308188, кл, В 63 В 35/12, 1982.. Изобретение относится к судостроению, в частности к судам ледового плавания.

Цель изобретения — повышение ледопроходимости путем снижения сил адгег зии и трения между обшивкой лобовой . поверхности и льдом.

На фиг.1 изображено расположение сопла для подачи рабочей смеси в наружной обшивке лобовой поверхности судна; на фиг.2 — схема подачи газа

:к соплу1 1на фиг.3 — носовая оконеч ность судна с устройством нагрева об шивки, вид сбоку; на фиг.4 — то же, .

1 нагрев с помощью балластной воды или топлива; на фиг.5 — носовая оконеч-. ность судна, нагреваемая система трубопроводов, в которых протекает жидкая или газообразная среда, вид

:сбоку.

Ледокольное судно имеет в носовой части 1; наклоненную вперед лобовую

„,SU„„1612995 A 3

2 (54) ЛЕДОКОЛЬНОЕ СУДНО (57) Изобретение относится к области судостроения. Цель — повышение ледопроходимости судна путем снижения сил адгезии и трения между обшивкой судна и льдом. Наружная обшивка лобовой поверхности нагревается за счет имеющихся на судне источников тепла с образованием на ней жидкостной смазывающей пленки. Обшивка может нагреваться изнутри, а также омывается снару- жи подаваемой через сопла смесью воды и отработанных газов машинной установ"" ки.2 з.п.ф-лы, 5 ил. поверхность 2, которая у своих наружных боковых краев. ограничена двумя частично изогнутыми преимущественно в продольном направлении боковыми кромками 3. Боковые кромки ф

3 могут выступать сбоку по отноше нию к находящемуся нар ники корпусу судна. Лобовая поверхность 2 носо- . р вой части 1 судна, увеличиваясь спе-,© реди назад, может быть изогнута или выгнута вниз в средней части суд.на. Наряду с плоской формой сильно наклоненной вперед лобовой поверхности 2 носовой части судна 1 эта лобовая поверхность 2 может бить также с выпуклой или вогнутой. Сбоку лобовая поверхность 2 носовой части 1 судна (PI переходит в борта 4.

В зоне наружной обшивки наклонной лобовой поверхности 2 носовой части

1 судна, т.е. в зоне форштевня, предусмотрено устройство для уменьше1612995 ния сопротивления трения льда, которое состоит из определенного количе-. ства выполненных в наружной обшивке л лобовой поверхности 2 выходных отверстий 5, через которые выбрасывается смесь из наружной воды и горячих отработавших газов: машинной установки 6, В зоне выходного отверстия 5 расположено сопло 7, выполненное в виде 1р эжектора. Стрелкой 8 показана подача рабочей воды в сопло, а в направле нии стрелки 9 происходит подача отработавшего газа, а именно по соответственно предусмотренным трубопроводам. 15 (не показаны).

Выходные отверстия предусмотрены в наружной обшивке всюду, где критические зоны наружной обшивки должны поддерживаться в горячем состоянии, 2р .что уменьшает действующие на наруж,ную обшивку ксрпуса судна силы трения снега и льда. Наряду с имеющимися в .корпусе судна источниками тепла могут использоваться также источники . 25 ,энергии для создания высокочастотных

:колебаний.

Отбор отработавшего газа для сопл .7 происходит через гаэоотводный трубопровод 10, идущий от главной при- 3р ,водной судовой машины 6 и ведущий в, дымовую трубу 11. В газоотводном трубопроводе 10 (фиг.2) расположены котел-утилизатор 12 отработавших газов 1,и шумоглушитель 13. Отбор отработав-; 35

1 ) него газа происходит преимущественно между котлом-утилизатором 1 2 и шумоглушителем 13 чере з

1 входящую в газоотводной трубопровод

-10 линию 14, ведущую к соплу 7, при- 4р чем в эту линию 14 включен нагнетатель

15. Этим нагнетателем отработавший газ отбирается из газоотводного трубопровода 10 и подается в сопло ?. Подача отработавшего газа в сопло регулиру- 45 ется 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 производится преимущественно в наружной обшивке корпуса судна, а именно в критических наружных зонах, которые должны поддерживаться в горячем состоянии, или в наружной обшивке лобовой поверхнос ти 2 носовой части 1 судна (фиг.1), Количество предусмотренных сопл 7 зависит от размера поддерживаемой в горячем состоянии зоны или лобовой поверхности 2. Кроме того, имеется также возможность размещать сопла в дру-. гих зонах носовой части судна или в наружной обшивке примыкающего к носовой части корпуса судна в подводной части, посредством которых может снижаться сопротивление трения льда, причем все эти сопла приводятся в действие смесью из отработавшего газа и рабочей воды.

Изображенный на фиг.3-5 вариант выполнения показывает носовук часть ледокольного судна с наклонной, преимущественно плоской лобовой поверхностью 2, которая может быть выполнена как выпуклой,так и вогнутой, Наружная обшивка лобовой поверхности

2 носовой части 1 судна также снабжена устройством 18 для уменьшения сопротивления трения льда, причем это устройство 18 состоит из приспособления 19, нагревающего наклонную лобовую поверхность 2, наружную обшив ку лобовой поверхности 2 так, что лобовая поверхность 2, поскольку она имеет соприкосновение при наличии трения с разрушенным льдом, имеет температуру выше температуры плавления льда. Твердый ледяной покров обозначен позицией 20, а разрушенные льдины обозначены позицией 21 (фиг,3), Зоны наружной обшивки ксрпуса судна, в которых возникают трения льда и силы сцепления могут нагреваться также из трюма корпуса судна, причем это нагревание происходит за счет расположения прилегающих к наружной обшивке корпуса судна цистерн или отсеков 22 для воды, эксплуатационных материалов или жидкого груза, причем резервуарные жидкости путем нагревания доводятся до температуры, несколько .более высокой, чем температура замерзания наружной воды, или за счет направления горячих машинных газов вдоль требуемых поверхностей наружной обшивки. Нагревание может происходить также из трюма корпуса судна путем направления горячих рабочих жидкостей вдоль требуемых поверхностей наружной обшивки °

Предпочтительным является увеличение критических зон наружной обшивки за счет волнообразного выпол- нения наружной обшивки и тем самым— усиление " подвода тепла. При целекоторые должны поддерживаться в горячем состоянии. Кроме одного отсека могут бить предусмотрены несколько отдельных отсеков. Вместо отсеков могут использоваться и резервуары, имеющие контакт с нагреваемой наружной обшивкой, причем в этом случае ре".ервуары выпочнены из материала, имеющего высокую теплопроводность.

Здесь нагревательное приспособ- ление 19 может также состоять из сис1 газообразной среды используются отработавшие газы, отбирающиеся у главной приводной судовой машины, или используются жидкие среды, которые нагревательным устройством 26 и затем поддерживаются на этом уровне.

Циркуляция нагревающей наружную обшивку среды обозначена позицией 27.

Циркуляция среды происходит с помощью насоса 28. Система 23 трубопроводов может состоять из трубопроводов, размещенных в продольном направлении корпуса судна на внутренней стороне наружной обшивки, из проходящих поперек продольного направления судна трубопроводов, а также из трубопроводов, образованных в виде решетки.

Кроме того, имеется возможность предусмотреть лобовую поверхность 2 с системой отсеков (не показана), по которой постоянно проходят нагретые, т.е. горячие отработавшие газы

Если ледокольное судно с приблизи" тельно понтонообразной носовой частью имеет образующие наибольшую ширину подводной части судна боковые кром--. ки, которые пронизывают суживающуюся за ними на носовой части судна ватерлинию, то боковые кромки могут быть снабжены нагревательными устройла. Нагревательное устройство выполнено регулируемым таким образом, что подвод тепла в боковых кромках созда-. ет температуру, обеспечивающую желаемую смазочную пленку иэ талой воды, подходящую к ледовым условиям.

Преимущественно толщина водяной смазочной пленки оптимально соответствует ледокольному состоянию, т.е.

5 1612995 6 сообразном расположении волнового .

/ профиля в направлении линий потока могут одновременно ослабляться слам

\ минг-явлениями в волнении.

Нагревательное приспособление 19 наружной обшивки лобовой поверхности

2 носовой части 1 судна (фиг.4 и 5) может быть выполнено самым разным спо собом. Предпочтительно, если нагревательное приспособление 19 состоит иэ направленной вдоль упомянутых зон наружной обшивки системы 23 трубопро- темы 23 трубопроводов (фиг.5), по водой, в которой циркулирует жидкая которой циркулирует газообразная или газообразная среда и в кото- 15 или жидкая среда, причем в качестве .рой поддерживается температура, постоянная или превышающая на несколько градусов температуру плавления льда.

Нагревательное устройство 19 доводятся до требуемой температуры (фиг.4) состоит иэ расположенного выше наклончой лобовой поверхности 2 отсека 24, простирающегося по всей лобовой поверхности. Этот отсек служит для приема, например, воды, балластной воды, эксплуатационных материалов или жидких грузов; но отсек может заполняться и другой, преимущественно жидкой, средой. Эта среда, например балластная вода или топливо, нагревается с помощью расположенного вне или внутри отсека 24 нагревательного устройства 25. Нагревательное устройство 25 установлено внутри отсека 24, так что теплоотдача от нагрева- 35 тельного устройства 25 на среду в отсеке 24 происходит непосредственно (фиг.4). В качестве нагревательного устройства 25 может использоваться или нагретая жидкая среда, отдающая электрический контактный нагрев, но 4Q свое тепло наружной обшивке, и она могут использоваться и теплообменники, доводится до желаемой температуры, которые, например, приводятся в действие отработавшим газом главной при— водной судовой машины, так что для теплоснабжения устройства 25 не тре- 45 буется дополнительных источников энергии. Но могут использоваться и обычные нагревательные устройства. Суще ) ственно, что вся лобовая поверхность

2, соответственно ее наружная обшив- 50 ствами длн повышенного подвода теп» ка посредством подачи тепла имеет температуру, выше температуры нлавления льда. Предпочтительным является, если на наружной обшивке поддерживается температура, постоянная и 55 на несколько градусов более высокая, чем температура плавления льда. Отсек 24 расположен преимущественно в, зонах наружной обшивки корпуса, судна, 1612995, температура нагревательного устройства является подходящей в применении к соответственно требуемой толщине смазочной пленки. Вода, выходящая из выходных отверстий в днище судна, может отводиться без добавки воздуха или газа на сторонах над боковыми кромками в сторону относительно продольной оси судна.

Формула изобретения

1. Ледокольное судно, содержащее корпус с расположенной над ватерлини ей понтонообразной носовой. оконечностью, имеющей параллельные одна другой боковые стенки, наклоненную вперед с увеличивающейся выпуклостью, или вогнутостью лобовую поверхность, имеющую боковые кромки, проходящие, через суживающуюся позади них ватер) линию, а также силовую установку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

1 . целью повышения ледопроходимости пу тем снижения сил адгезии и трения между обшивкой лобовой поверхности и льдом, оно снабжено устройством для образования на днищевой обшивке наклонной лобовой поверхности носовой ! оконечности жидкостной смазывающей пленки, связанным с силовой установ1 кои судна посредством трубопровода, .

5 подсоединенного к последней на участке выхлопной трубы между ходовой машиной и глушителем, а упомянутое устройство для образования смазывающей пленки включает в себя систему проходящих вдоль днищевой обшивки лобовой поверхности трубопроводов, пода.— ющих к обшивке теплоноситель в виде упомянутых выхлопных газов в смеси с морской водой или без нее, а также горячей воды ипи вы водящих теплоноситель на внешнюю поверхность обшивки через выполненные в ней отверстия, а также подогреватель теплоносителя.

2. Суднопоп.1, о тличающ е е с я тем, что укаэанные боко- . вые кромки снабжены нагревательными

Ъ устройствами.

3. Судно по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что борта над указанными боковыми кромками выиелие ны с отверстиями для выталкивания воды в стороны относительно диаметральЗО ной плоскости судна. 1612995

1612995

Составитель А.Мамаев

Редактор Л.Зайцева Техред М.Дидык

Корректор Н.Ревская

Заказ 3836 Тираж 365 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10i