Система компенсации крена плавучего средства

 

>996264

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рестгубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.08.81 (2!) 3331098/27-11 (51) М, Кл.з

В 63 В 43/06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—. Гасударственный кемнтет

СССР

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.83 (53) УДК 629.12:

:532.3.073.002. .54 (088.8) не демам нэееретеннй и еткрмтнй (7l) Заявитель (54) СИСТЕМА КОМПЕНСАЦИИ КРЕНА ПЛАВУЧЕГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к судостроению, преимущественно к плавучим кранам, и предназначено для компенсации крена, дифферента и быстрого изменения осадки.

Известна система компенсации крена плавучего средства, преимущественно плавучего крана, содержащая по меньшей мере две балластные цистерны, каждая из которых размещена ниже ватерлинии. у соответствующего борта плавсредства, установ. ленные на цистернах - воздушные вентиляционные трубы, впускные и выпускные запорные органы, при этом каждая балластная цистерна в нижней части сообщена с забортным пространством !1) .

Однако в этой системе для обеспечения необходимого быстродействия требуется компрессор или запасы сжатого воздуха. Применение компрессоров или запасов сжатого воздуха снижает ее эффективность.

Цель изобретения — повышение эффективности системы компенсации крена плавучего средства.

Цель достигается тем, что система компенсации крена плавучего средства снабжена дополнительными балластными цистерна(1 ми, размещенными выше ватерлинии по мень2 шей мере в два яруса одна над другой, полости которых сообщены с атмосферой дополнительными воздушными вентиляционными трубами, при этом каждая балластная цистерна, размещенная ниже. ватерлинии, в своей верхней части сообщена трубопроводом с запорным органом с верхней частью расположенной над ней дополнительной балластной цистерной первого яруса, которая в свою очередь в нижней своей части сообщена с нижней частью располо-женной над ией дополнительной балластной цистерной второго яруса дополнительным трубопроводом с запорным органом, причем дополнительные воздушные вентиляционные трубы дополнительных балластных цистерн первого яруса снабжены запорными органами, при этом балластные цистерны первого яруса сообщены с забортным пространством посредством выпускного запорного органа.

На фиг. 1 изображено размещение балластных цистерн системы компенсации крена плавучего средства, расположенных у одного из бортов; на фиг. 2 — этапы подготовки к работе одной группы балластных цистерн системы компенсации крена плаву996264 чего средства; на фиг. 3 —. возможные положения уровней балласта одной группы балластных цистерн при работе системы компенсации крена плавучего средства; на фиг. 4— применение системы компенсации крена плавучего средства на морских плавучих кранах большой грузоподъемности.

Система компенсации крена плавучего средства содержит группы балластных цистерн 1 — 3, расположенные по бортам плавучего средства. Цистерны 1 снабжены воздушными вентиляционными трубами 4, в нижней части которых установлены запорные органы 5 и глушители шума 6. Цистерна 1 расположена ниже ватерлинии и в нижней своей части сообщена с забортным пространством, а в верхней части трубопроводом 7 через запорный орган 8 сообщена с вышерасположенной цистерной 2 таким образом, что верхняя часть трубопровода

7 заканчивается в верхней части цистерны 2.

Цистерны 2 и 3 расположены выше ватерлинии. Запорный выпускной орган 10 через трубопровод 11 производит сброс балласта из цистерны 3 в цистерну 2, причем начало трубопровода 11 подключено к нижней части цистерны 3, а окончание трубопровода размещено в нижней части цистерны

2. Цистерны 2 и 3 имеют дополнительные воздушные вентиляционные трубы 12 и 13 с глушителями шума 14, 15 соответственно, а труба 12 цистерны 2 снабжена запорным органом 16.

Расположение цистерн 1 — 3 по высоте относительно рабочей ватерлинии определяется известным способом по гидростатическому давлению столба жидкости.

Для подготовки системы компенсации крена к работе она может быть снабжена, например, насосом забортной воды или другим механизмом.

При использовании системы компенсации крена, например, на полноворотных полупогружных морских плавучих кранах большой грузоподъемности расположение цистерн 2 и 3 может быть выполнено в стабилизирующих колоннах по бортам, в носу и корме, а количество групп цистерн выбирается в зависимости от необходимости кратности действия системы компенсации крена плавучего средства.

Система компенсации плавучего средства работает следующим образом.

В исходном состоянии цистерны 2 и 3, расположенные выше ватерлинии, заполнены, а цистерна 1, расположенная ниже ватерлинии и сообщающаяся в нижней своей части с забортным пространством, опорожнена, при этом запорные органы 5, 8, 9, 10 и 16 закрыты. Перед тем, как рассмотреть работу системы компенсации крена плавучего средства, необходимо рассмотреть этапы подготовки к работе одной группы балластных цистерн системы компенсации крена плавучего средства.

Цистерна 1, расположенная ниже рабочей ватерлинии и сообщенная в нижней своей части с забортным пространством, заполнена, запорный орган 5 закрыт (фиг. 2, этап 1). Далее с помощью обычного судового балластного насоса или других перекачивающих средств заполняется цистерна 3, расположенная выше рабочей ватерлинии, причем запорный орган 10 закрыт, а цистерна 3, расположенная выше рабочей ватерлинии, находится на высоте, достаточной для создания давления воздуха в цистерне 2, необходимого для выдавливания воды из цистерны 1 при открытии запорных органов 10 и 8. При заполнении балластной цистерны 3 (фиг. 2, этап II) открываются выпускной запорный орган 10 и запорный орган 8. Жидкий балласт, находящийся в цистерне 3, через выпускной запорный орган 10, расположенный в нижней части цистерны 3, через трубопровод 11 поступает в цистерну 2.

Запорные органы 5 и 16 закрыты. В связи с тем, что трубопровод 11 расположен таким образом, что его начало подключено к нижней части верхней цистерны 3, а окончание размещено в нижней части цистерны 2, воздух, находящийся в цистерне 2, не выходит через выпускной запорный орган 10 в верхнюю цистерну 3, а поступает через трубопровод 7 и открытый запорный орган 8 в цистерну 1, выдавливая тем самым жидкий балласт из цистерны 1. Для того, чтобы в этот момент времени не происходило перетекание жидкого балласта из цистерны 2 в цистерну 1, трубопровод 7 выполнен таким образом, что его верхняя часть заканчивается в верхней части цистерны 2, а нижняя часть соединена с запорным органом 8i расположенным в верхней части цистерны 1.

Когда весь жидкий балласт из цистерны 3 через открытый выпускной запорный орган

10 и трубопровод 11 перетечет в цистерну 2, выпускной запорный орган 10 и запорный орган 8 закрываются (фиг. 2, этап III), при этом уровень жидкого балласта в цистерне

1 минимальный.

Далее с помощью судовых балластных средств снова заполняется цистерна 3 (фиг. 2, этап IV). Группа балластных цистерн готова к работе.

Прежде, чем рассмотреть работу системы компенсации крена плавучего средства в целом, рассмотрим работу одной группы балластных цистерн, подготовленных к работе (фиг. 5). Исходное положение: цистерны 3 и 2 заполнены, в цистерне 1 минимальный уровень балласта, запорные органы 5, 8, 9 10 и 16 закрыты (фиг. 3, положение 1) .

При появлении крена на какой-либо борт возможны два варианта его компенсации.

Первый — принятие жидкого балласта в цистерны противоположного крену борта, второй — сброс жидкого балласта из цистерн, расположенных на стороне крена.

Группа цистерн противоположного крену борта работает следующим образом.

996264

5 о

Формула изобретения.При появлении крена на противоположном от рассматриваемой группы цистерн борту открывают запорный орган 5 и через вентиляционную трубу 4 и глушитель шума

6 сообщают цистерну 1, расположенную ниже рабочей ватерлинии и в нижней своей части сообщенную с забортным пространством, с воздушным пространством. Так как давление воздуха в цистерне 1 больше давления наружного воздуха за счет перепада уровней между рабочей ватерлинией и уров нем жидкого балласта в цистерне 1, то воздух, находящийся в цистерне 1, через воздушную трубу 4, открытый запорный орган

5 и глушитель шума 6 выдавливается забортной водой наружу и цистерна 1 запол-, няется.

После заполнения цистерны 1 запорный орган 5 закрывают (фиг. 3, положение 11).

При дальнейшем увеличении крена, например, за счет перемещения груза в сторону, противоположную ранее возникшему, крену, например при подъеме многотонных грузов при положении стрелы на борт, с последу: ющим ее перемещением с поднятым грузом в сторону диаметральной плоскости, возникает крен уже на стороне рассматриваемой группы балластных цистерн. В этом случае открывают запорные органы 9 и 16. Через открытый запорный орган 9 жидкий балласт из цистерны 2 сбрасывается за борт, так как цистерна 2 расположена выше рабочей ватерлинии, а через открытый запорный орган 16, глушитель шума 14 и трубу 12 цистерна 2 одновременно заполняется воздухом. После опорожнения цистерны 2 или после выравнивания крена запорные органы 9 и 16 закрывают (фиг. 3, положение III).

Далее при вновь возникшем крене на стороне рассматриваемой группы цистерн, например, при дальнейшем переносе груза с диаметральной плоскости за борт (сторону расположения рассматриваемых цистерн) происходит сброс жидкого балласта из цистерны 1, для чего открывают выпускной запорный орган 10 и запорный орган 8. Жидкий балласт, находящийся в цистерне 3, через открытый выпускной запорный орган !О и трубопровод 11 заполняет цистерну 2, одновременно выдавливая находящийся в цистерне 2 воздух через трубопровод 7 и открытый запорный орган 8 в цистерну 1, на которой воздух выдавливает жидкий балласт.

Когда цистерна 2 заполнена или крен выравнен, открытые выпускной запорный орган !0 и запорный орган 8 закрывают (фиг. 3, положение IV). При дальнейшем движении стрелы с поднятым грузом или ее возвращении снова возникает крен на стороне, про20

S0 тивоположной рассматриваемой группе цистерн.

В этом случае заполняется жидким балластом цистерна 1 (фиг. 3, положения Ъ и VI).

Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить расход энергии, затрачиваемой на перекачку жидкого балласта прн компенсации крена плавучего средства, повысить эффективность системы, так как быстродействие ее в этом случае зависит не от скорости перекачки балласта или мощности приводов, а только от скорости изменения крена и времени открытия запорных органов, что в свою очередь позволяет повысить экономичность энергетических установок и понизить весовые и габаритные размеры верхних строений грузоподъемных средств.

Система компенсации крена плавучего средства, преимущественно плавучего крана, содержащая по меньшей мере две балластные цистерны, каждая из которых размещена ниже ватерлинии у соответствующего борта плавсредства, установленные на цистернах воздушные вентиляционные трубы, впускные и выпускные запорные органы, при этом каждая балластная цистерна в нижней части сообщена с забортным пространством, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена дополнительными балластными цистернами, размещенными выше ватерлинии по меньшей мере в два яруса одна над другой, полости которых сообщены с атмосферой дополнительными воздушными вентиляционными трубами, при этом каждая балластная цистерна, размещенная ниже ватерлинии, в своей верхней части сообщена трубопроводом с запорным органом с верхней частью расположенной над ней дополнительной балластной цистерной первого яруса, которая в свою очередь в нижней своей части сообщена с нижней частью расположенной над ней дополнительной балластной цистерной второго яруса дополнительным трубопроводом с запорным органом, причем дополнительные воздушные вентиляционные трубы дополнительных балластных цистерн первого яруса снабжены запориыми органами, прН этом балластные цистерны первого яруса сообщены с забортным пространством посредством выпускного запорного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ № 276885, кл. В 63 В 43/06, 01.09.77 (прототип).

996264!

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 818/28

Составитель А. Строков

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 (!