本发明涉及一种船舶技术领域，尤其涉及一种船舶海水舱结构。
背景技术：
随着全球气候的变暖，北冰洋海冰正加速融化，北极地区蕴藏的丰富资源、重要的战略位置以及日益通畅的北极航道，使得近年来越来越多的船舶在两极地区之间穿梭，在未来对极地的开发将会成为大国较量的新舞台。
由于极地地区的特殊气候，海面上基本常年漂浮着大量的冰块，与常规船型相比在极地航行的船舶需要具备全面防冻防冰的能力，在船体结构、管道系统及其他配套设备等方面都需要经过特殊的设计。现有的常规船型的船舶海水舱结构通常包括一个海水舱，海水通过格栅由海底门进入到海水舱的内部，然后利用海水吸入总管直接从海水舱进行抽水以供船舶各个系统使用。但是，对于在极地航行的船舶，在航行过程中船体与冰层直接接触，海水舱直接与海水吸入总管连接，船舶在冰区航行时势必会有冰块进入海水舱中，冰块再由海水舱吸入海水吸入总管中，会造成船舶各管路的堵塞，影响船舶系统的正常工作，严重时则会引起设备故障从而会造成船舶停机、停航等严重事故。
技术实现要素：
本发明的目的在于：提供一种船舶海水舱结构，其能有效地防止冰块破坏海水供应系统，为在冰区航行的船舶提供安全保障。
为达到此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种船舶海水舱结构，包括上层海水舱和位于其下方的下层海水舱，所述上层海水舱内设置有加热机构，所述下层海水舱内设置有一隔板，所述隔板将所述下层海水舱分成下层第一海水舱和下层第二海水舱，所述下层第一海水舱与吸水总管连通，所述下层第二海水舱远离所述下层第一海水舱的一侧舱壁上设置有进水格栅，所述下层第一海水舱、所述下层第二海水舱分别与所述上层海水舱连通。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述加热机构包括设置在靠近船舶的吃水位置处的第一加热装置。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述第一加热装置为加热管，所述加热管一端与所述上层海水舱的一侧壁连接，另一端延伸至靠近与该侧壁相对的另一侧壁。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述第一加热装置包括转轴和设置在所述转轴外周的加热片，所述转轴与驱动机构连接。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述隔板的上端低于所述船舶的吃水位置。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述上层海水舱与所述下层第二海水舱之间设置有进水通道，所述上层海水舱与所述下层第一海水舱之间设置有出水通道。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述出水通道靠近所述上层海水舱的一侧设置有过滤网。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述加热机构还包括邻近所述出水通道设置的第二加热装置。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，还包括生物过滤装置，所述生物过滤装置一端与所述吸水总管连通，另一端与抽水泵连接。
作为所述的船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述生物过滤装置的进水端和出水端分别通过接管头与所述吸水总管连通，所述接管头设置有调节阀。
本发明的有益效果为：本发明所述的船舶海水舱结构，通过上层海水舱和下层海水舱能够将冰块和海水分离，同时利用加热机构将分离的冰块融化，有效地防止冰块进入管道系统中，从而避免船舶管道系统堵塞，确保在冰区船舶航行的安全。设置进水格栅能够将海水中的大块的浮冰、漂浮物以及海洋生物阻隔在船舱外，避免进入吸水总管中堵塞管道系统。通过设置上层海水舱以及下层海水舱，利用冰的密度比海水的密度轻的特性将冰和海水分离，从下层第二海水舱中将不含冰块的海水吸入到吸水总管中。同时，设置在上层海水舱的加热机构可以将冰块层融化，避免在注水的过程中上层海水舱中的冰块层越积越厚而出现出水通道堵塞的危险。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述船舶海水舱结构的结构示意图。
图中：
1、上层海水舱；2、下层第一海水舱；3、下层第二海水舱；4、进水通道；5、出水通道；6、进水格栅；7、加热管；8、生物过滤装置；9、吸水总管；10、安装座；11、调节阀；12、法兰；13、第一接管头；14、第二接管头；15、隔板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
如图1所示，于本实施例中，本发明所述的一种船舶海水舱结构，包括上层海水舱1和位于其下方的下层海水舱，所述上层海水舱1内设置有加热机构，所述下层海水舱内设置有一隔板15，所述隔板15将所述下层海水舱分成下层第一海水舱2和下层第二海水舱3，所述下层第一海水舱2与吸水总管9连通，所述下层第二海水舱3远离所述下层第一海水舱2的一侧舱壁上设置有进水格栅6，所述下层第一海水舱2、所述下层第二海水舱3分别与所述上层海水舱1连通。
进水格栅6能将船舱外的海水中大块的浮冰、漂浮物以及海洋生物阻隔在船舱外，只允许小体积的冰块随海水通过进水格栅6并进入到下层第二海水舱3中，避免船舱中的管道系统阻塞。带有冰块的海水从下层第一海水舱2中进入到上层海水舱1中，由于冰的密度小于海水的密度，冰块随海水进入到海水舱的过程中，冰块从下层第二海水舱3与上层海水舱1连通的位置向上层海水舱1的船舶吃水位置的方向移动并堆积在船舶的吃水位置处形成冰块层，不含冰块的海水则在外部抽水泵的作用下经下层第一海水舱2及吸水总管9抽入至船舶各管道系统，防止冰块被吸入吸水总管9而引起管道阻塞，保证了船舶内设备和船舶内部管道的安全。同时，本实施例利用设置在上层海水舱1中的加热机构能够将冰块层融化，防止在注水的过程中上层海水舱1内的冰块层越积越厚，避免冰块堵塞船舶内的各处管道，确保了船舶在冰区的航行安全。
其中，所述加热机构包括设置在靠近船舶的吃水位置处的第一加热装置。将第一加热装置设置在靠近船舶的吃水位置处，能够使第一加热装置与吃水位置处的冰块层直接接触，加快了冰块的融化速度，有效地避免在注水的过程中冰块层越积越厚。
为了能够将第一加热装置固定在船舶的吃水位置，所述第一加热装置与所述上层海水舱1的侧壁连接。
优选的，所述第一加热装置为加热管11，所述加热管11一端与所述上层海水舱1的一侧壁连接，另一端延伸至靠近与该侧壁相对的另一侧壁，加热管11在不阻碍冰块上浮的条件下尽可能地延长其长度，以增加冰块的融化速度。
在本实施例中，所述隔板15的上端低于所述船舶的吃水位置，以避免冰块连同海水一起被吸入至下层第一海水舱2中。
优选的，所述第一海水舱2的容积小于所述第二海水舱3的容积，以增加海水进入到上层海水舱1中的速度，进而增加冰块上浮速度。
为了便于海水的流通，所述上层海水舱1与所述下层第二海水舱3之间设置有进水通道4，所述上层海水舱1与所述下层第一海水舱2之间设置有出水通道5。带有冰块的海水通过进水格栅6进入至下层第二海水舱3后，经进水通道4进入到上层海水舱1中。冰块层下方的海水从上层海水舱1中经出水通道5进入到下层第一海水舱2中。
其中，可根据实际使用的需要将进水通道4和出水通道5设置为多个。在本示例中，将进水通道4以及出水通道5设置有两个。
作为本实施例中的一种优选的技术方案，所述下层第一海水舱2侧壁的下端设置有管道孔，所述吸水总管9通过所述管道孔与所述下层第一海水舱2连通，所述管道孔与所述吸水总管9之间设置有密封胶。通过设置密封胶，可防止管道孔和吸水总管9之间漏水。
当吸水总管9进行吸水时，为避免由于吸水速度过快而加快上层海水舱1中的海水通过出水通道5的速度而导致冰块层中的少量冰块被吸入到下层第一海水舱2中的现象，所述出水通道5靠近所述上层海水舱1的一侧设置有过滤网。利用过滤网对冰块进行过滤，使冰块被阻挡在出水通道5靠近所述上层海水舱1的一侧，进一步防止冰块堵塞船舶的管道系统。
作为所述船舶海水舱结构的一种优选的技术方案，所述进水通道4设置有进水控制阀，所述出水通道5设置有出水控制阀。其中，进水控制阀能够控制海水由下层第一海水舱2通过上层海水舱1的速度；出水控制阀能够控制冰块层以下的海水从上层海水舱1进入下层第一海水舱2的速度。当需要对船舶进行检修时，可以分别关闭进水控制阀以及出水控制阀,方便检修。
为了避免滞留在过滤网上少量冰块的堵塞出水通道5，所述加热机构还包括邻近所述出水通道5设置的第二加热装置。通过此设计，可利用第二加热装置将过滤网中上的冰块融化。
在进水口注水的同时，当地的水生物也随之进入下层海水舱中，进而通过吸水总管9进入到船舶管道系统中，直至船舶的航程结束后随压载水排放到目的地海域。压载水跟随船舶从一地到它地，从而引起了有害水生物和病原体的传播。为了防止上述现象的发生，本实施例的船舶海水舱装置还包括生物过滤装置8，所述生物过滤装置8一端与所述吸水总管9连通，另一端与抽水泵连接。生物过滤装置8将吸入到吸水总管9中的海水进行过滤、杀菌，防止有害水生物和病原体通过压载水传播，避免海洋生物的污染，同时也过滤海了水中的泥沙，防止泥沙阻塞船舶管道系统。在本实施例中，生物过滤装置8通过安装座10安装在船舱内部。
本实施例中，所述生物过滤装置8的进水端和出水端分别通过接管头与所述吸水总管9连通，所述接管头设置有调节阀。具体地，如图1所示，所述生物过滤装置8包括设置在其进水端的第一接管头13以及设置在其出水端的第二接管头14，所述第一接管头13通过法兰12与所述吸水总管9连接，所述第二接管头14与抽水泵连接。
优选地，所述第一接管头13以及所述第二接管头14均设置有调节阀11。利用调节阀11能够控制海水通过的过滤器水流速度。
本发明所述的船舶海水舱结构，所述进水格栅6采用椭圆形、圆形或方形中的一种或多种组合。其中，进水格栅6通螺栓与开口侧壁的周部连接。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，其区别在于：所述第一加热装置包括转轴和设置在所述转轴外周的加热片，所述转轴垂直于水平面且与驱动机构连接。本实施例中的加热片通过转轴安装于上层海水舱1中，并通过驱动机构驱动其转动，以加快冰块层融化速度。
优选地，加热片为间隔设置在转轴外周的叶片，叶片与水平面相平行，加热片对冰块层进行搅拌，可以在一定程度上起到碎冰的作用，以进一步加快冰块层的融化速度。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。