专利名称：一种管道水流箱压载水可调的船舶结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶压载水结构，具体是涉及压载水可调的一种船舶结构。
背景技术：
常规船舶在船舶空舱时，为保持一定深度的吃水不至于倾覆，通过海水泵把海水抽到压载舱里；当船舶载货时，根据需要排掉相应的压载水。压载水是指远洋船舶离岸时携带的充当压载物的海水等，目的为了保持船舶航行的平衡性和稳定性。由于处理技术和经济上的原因，有相当一部分的压载水不能进行或得不到妥善的处理，这无意中为海洋生物在世界范围内的传播、繁衍提供了便利。这些生物往往会引起严重的环境问题，如“栉水母事件”、“霍乱弧菌污染事件”等。而且海洋生物入侵具有不可逆性，其所引起的环境灾害会随着时间的变迁而愈演愈烈。故此，国际海事组织(IMO)已宣布将压载水入侵生物传播与陆上排放、对海洋生物资源的掠夺性开发利用、海洋栖息环境的改变并列为海洋面临的四大危害。为了应对船舶压载水这种危害，IMO通过了《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》，与此同时，为了能有效防治船舶压载水带来的危害，一些国家或地区已就压载水更换区域进行了单边立法。随着我国加入世贸组织，近年来，停靠我国港口的外籍船舶不断增多，如果这些船舶任意地排放压载水，那么将造成不堪设想的后果。作为航运大国和IMO的A类理事国，我国目前远洋船舶总吨位占世界总吨位的 3.4%，是世界第二大海洋运输国。虽然目前我国不是大型原油船舶、大型集装箱运输船主要排出压载水的区域，但随着我国经贸继续发展，船舶压载水将会给我国近海域环境和经济发展带来巨大的威胁。然而，我国对船舶压载水外来入侵物种研究起步较晚，法律规定缺乏针对性，根本不能满足我国防治船舶压载水外来物种入侵的种管理需要。我国现有法律制度上还存在着缺陷，只有构筑完善的法律防治体系，才能对外来入侵物种进行源头预防， 过程监测、末端控制。但法律并不是防治船舶压载水外来物种入侵的唯一手段。防治船舶压载水外来物种入侵是一项浩大的系统工程，需要全社会的支持和配合。据国际海事组织统计，全球船舶压载水转运总量年均超过40亿吨，而其主要用途仅为了保持船舶空载回程时的稳定和安全。目前，船舶大多采用在公海交换压载水或物理、 化学相结合的处理方法来避免生物入侵，以维护本国的生态平衡。但如此不仅耗费了大量能源、人力和物力，还造成了环境污染。为此，美国密西根大学研发出无压载水舱货船，设计思路是取消压载水舱，代之以两条开放的大型管道，前后盖子打开，海水流入，船舶出航后海水从管道自前向后流动，保持船舶平衡；货船载货航行时，关上前后盖子将海水排放掉。实验表明，这种船舶不仅能保持良好的稳定性，而且由于船底安装的两条大型管道中海水自前向后流动，水流可起到帮助螺旋桨推进器加快旋转的作用，能提高航速并达到节省燃油和减排的目的，最多可节省 7. 3%的船舶动力。常规船舶压载水问题是显而易见的，压载水中含有大量的海洋生物，异域排放会
3破坏当地的生态平衡，污染环境；长期使用压载水，船舶双层底会淤积大量的淤泥，影响船舶载重量，浪费能源。但是大型管道水流箱的方式也存在不足之处船舶载重是多种多样的，现有技术大型管道水流箱的方式无法满足船舶不同载货量的需求。海水自前向后流动，没有充分有效主动利用该洋流速度。
发明内容本实用新型的目的是提供一种不需要压载水的船舶结构，不会将压载水带到其它海域的船舶结构，克服对海水污染的问题，本实用新型的目的是由以下技术方案得以实现。一种管道式水流箱压载水可调的船舶结构，在船舶的底部，在船舶的轴对称小心开设一条由前至后贯穿全船的下圆筒，其特征在于在下圆筒的上方，在船舶的轴对称中心线的两侧，对称开设两条由前至后贯穿全船的上圆筒，每个上圆筒又由若干隔板，从前到后分隔成若干流水腔，每个流水腔的前后两端，分别配置密封门，且每个流水腔分别与抽水泵连通；或者，在下圆筒的上方，开设若干条由前至后贯穿全船的小直径小圆筒，每个小圆筒的前后两端，分别配置小密封门，且每个小圆筒分别与抽水泵连通。进一步，在所述下圆筒的上方，开设六条小圆筒。进一步，所述每个上圆筒又由两块隔板，从前到后分隔成三个流水腔。采用本实用新型技术方案，可用于常规的船舶，也可适用于三体船，即中间为主船体，两侧附带侧船体的船舶结构。当船舶空载时，打开船舶上开设的上圆筒，包括由隔板隔开形成的所有流水腔的前后密封门，使得上圆筒的流水腔不提供浮力，圆筒体内充满海水，降低船舶重心，通过这种损失浮力的方式来达到调整船舶浮态的目的。行驶中流水腔的前后贯穿进出水。满载时无需压载水，关闭上圆筒体上所有流水腔的前后密封门，由抽水泵将上圆筒体上所有流水腔中的海水排出，使得上圆筒的流水腔提供充足的浮力，平衡掉满载货物时下沉力，提高船舶重心，平稳行驶。排放上圆筒体内海水的作业在港口完成，不至造成此海水搬移到对方港口。当船舶运载部分货物时，根据运载量和船舶的下沉程度，关闭上圆筒体上部分流水腔的前后密封门，将部分上圆筒体上流水腔中的海水排出，使得上圆筒的流水腔提供适当的浮力，平衡掉满载货物时下沉力，保持船舶适当的重心高度，平稳行驶。上述排放上圆筒体内海水的作业在港口完成，也不至造成此海水搬移到对方港口。下圆筒始终完全打开，海水以速度Vl顺势流入，进入喷水推进器，设推进后的海水流速为V3，海水的自然流速为V2，则进入推进器的速度分别为a.顺流，V1=V3_V2b.逆流，V1=V2+V3喷水推进器始终获得一个拥有初始速度的液态介质流，从而有效提高喷水推进效率。本实用新型的优点和有益效果是提高了喷水推进效率，无论船舶空载、满载还是部分运载，均能达到适宜的船舶重心高度，达到平稳行驶的目的，且压载水不会迁移影响对方港口的水质。本实用新型避免传统压载水对环境的污染，节约能源；通过无压载水的方式替代传统压载水，并实现压载水量根据不同船舶载货量的可调性；.利用下圆筒体的水流速度，提高喷水推进的效率，有效利用自然能源，节约船舶动力。
图1是本实用新型管道水流箱压载水可调的船舶结构的一种实施方式，从船舶侧面观察的结构示意图；图2是图1垂直于船舶轴线的横截面结构示意图；图3是本实用新型管道水流箱压载水可调的船舶结构的一种实施方式，其中上圆筒部件的结构示意图；图4是本实用新型管道水流箱压载水可调的船舶结构的另一种实施方式，垂直于船舶轴线的横截面结构示意图，显示了在下圆筒的上方，开设六条由前至后贯穿全船的小直径小圆筒。图中，1是侧船体、2是主船体、3是圆筒、3a是密封门、4是下圆筒、5是小圆筒。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的详细内容。一种管道式水流箱压载水可调的船舶结构，在船舶的底部，在船舶的轴对称小心开设一条由前至后贯穿全船的下圆筒4，在下圆筒4的上方，在船舶的轴对称中心线的两侧，对称开设两条由前至后贯穿全船的上圆筒3，每个上圆筒3又由若干隔板，从前到后分隔成若干流水腔，每个流水腔的前后两端，分别配置密封门3a，且每个流水腔分别与抽水泵连通。或者，在下圆筒4的上方， 开设若干条由前至后贯穿全船的小直径小圆筒5，每个小圆筒5的前后两端，分别配置小密封门5a，且每个小圆筒3分别与抽水泵连通。采用小圆筒5的结构方式，流体力学性能较上圆筒3由隔板分隔为流水腔的结构好，但是加工以及船体上的配置难度较大。在所述下圆筒4的上方，开设六条小圆筒5。在一般的船舶上开设六条小圆筒5基本足够，太多，影响船体结构；太少，作用不明显。每个所述上圆筒3又由两块隔板，从前到后分隔成三个流水腔。同理，隔板太多， 制作困难；太少，作用不明显。
权利要求1.一种管道式水流箱压载水可调的船舶结构，在船舶的底部，在船舶的轴对称中心开设一条由前至后贯穿全船的下圆筒G)，其特征在于在下圆筒的上方，在船舶的轴对称中心线的两侧，对称开设两条由前至后贯穿全船的上圆筒(3)，每个上圆筒C3)又由若干隔板，从前到后分隔成若干流水腔，每个流水腔的前后两端，分别配置密封门(3a)，且每个流水腔分别与抽水泵连通；或者，在下圆筒的上方，开设若干条由前至后贯穿全船的小直径小圆筒(5)，每个小圆筒(5)的前后两端，分别配置小密封门( ),且每个小圆筒(3)分别与抽水泵连通。
2.根据权利要求1所述管道式水流箱压载水可调的船舶结构，其特征在于在所述下圆筒(4)的上方，开设六条小圆筒(5)。
3.根据权利要求1所述管道式水流箱压载水可调的船舶结构，其特征在于每个所述上圆筒C3)又由两块隔板，从前到后分隔成三个流水腔。
专利摘要本实用新型涉及一种船舶压载水结构，一种管道式水流箱压载水可调的船舶结构，在船舶的底部，轴对称中心开设一条由前至后贯穿全船的下圆筒(4)，在下圆筒(4)的上方，对称开设两条由前至后贯穿全船的上圆筒(3)，每个上圆筒(3)又由若干隔板，从前到后分隔成若干流水腔，每个流水腔的前后两端，分别配置密封门(3a)，且每个流水腔分别与抽水泵连通；或者，在下圆筒(4)的上方，开设若干条由前至后贯穿全船的小直径小圆筒(5)，每个小圆筒(5)的前后两端，分别配置小密封门(5a)，且每个小圆筒(3)分别与抽水泵连通。提高了喷水推进效率，无论船舶空载、满载还是部分运载，均能达到适宜的船舶重心高度，且压载水不会迁移影响对方港口的水质。
文档编号B63H11/02GK202186483SQ201120162048
公开日2012年4月11日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者于晓静, 刘文华, 朱越星, 毛佳炜, 陈康 申请人:上海船舶研究设计院