一种适用于极地航行船舶的海底门装置的制作方法

本发明涉及一种适用于极地航行船舶，具体涉及一种适用于极地航行船舶的海底门装置。

背景技术：

近年来，随着全球气候变暖，北极冰层逐渐消融，由于极地航道相对常规苏伊士运河航道航程大为缩短，国际社会越来越重视极地开发，极地加强型船舶成为热点。掌握极地航行船舶的设计建造技术对于开发极地航道具有重要意义。

与常规船型相比，极地航行船舶需具备全面的防冻防冰能力，在船体结构、动力系统、甲板设备与管系及其他配套设备方面有很多特殊要求。

船舶在水下与水面上的防冻需求略有不同，船体与水面或冰层直接接触。船舶海底门与海水吸入总管直接相连，吸入海水供船上各系统用，如消防、冷却、压载等系统。一旦船舶在极地航行时海底门被冰块堵塞，将影响各海水系统的工作。严重时可能会造成船舶停机停航。本发明提供一种海底门装置设计，有效防止浮冰堵住海底门，影响海水系统正常工作。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种适用于极地船舶的海底门装置，能够有效地分离冰和海水，防止碎冰破坏海水供应系统工作，保证极地航行时的安全。

技术方案：本发明所述的一种适用于极地航行船舶的海底门装置，包括储冰箱，蒸汽加热管，过滤板，海水分隔间，过滤器，冷却海水泵吸口和舷外排放管，所述储冰箱设在船舶底部，且储冰箱底部设有吸水口，所述吸水口处设有蒸汽加热管，所述储冰箱底部外板上设有过滤板，所述储冰箱上部与舷外排放管连通；所述储冰箱与海水分隔间相邻布置，且储冰箱与海水分隔间通过过滤器相连，所述海水分隔间与所述舷外排放管连通，所述舷外排放管的一端部延伸至船舷侧，且在舷侧接触外板处设有箱体结构。

进一步的，该海底门装置布置在舷侧压载水线以下，且位于舭部与船底中心线外板之间位置。

进一步的，所述储冰箱采用变截面的结构，上部截面积小于下部截面积。

进一步的，所述过滤板采用格栅或带孔的板，格栅或带孔的板形状采用椭圆形、圆形或方形中的一种或多种的组合，格栅或带孔的板的数量采用一个或者多个。

进一步的，所述储冰箱、海水分隔间上部分别通过支管路与舷外排放管连通，且支管路上包裹有保温材料防止管道冻结。

进一步的，所述蒸汽加热管沿着侧壁布置，管口呈一定角度对着过滤板；所述蒸汽加热管或采用沿着过滤板开口布置，并在过滤板开口处设有一系列的孔。

进一步的，所述储冰箱和海水分隔间均设有透气管，透气管的管头延伸至甲板以上，透气管管头还设有电加热器。

进一步的，所述储冰箱的上部还设有蒸汽盘管。

进一步的，所述海水分隔间上还设有冷却海水泵吸口，海水通过压载总管路进入到压载舱。

进一步的，所述舷外排放管设置在极地压载水线以下位置，且在靠近箱体结构处设有蒸汽加热管。

有益效果：本发明所述的海底门装置，将海水吸入与排出装置进行了特殊处理，以确保海水取水口的畅通。海底门箱体设置冰水分离结构，包括储冰箱和海水分隔间。其中储冰箱体采用变截面的结构，上部截面较小（储冰），下部截面较大（储水）。利用水密度大于冰的物理性质，形成冰水的分层，吸入的浮冰将漂浮到储冰箱体上部。同时储冰箱的上部设有蒸汽盘管，防止浮冰大量聚集对箱体结构造成损坏。海水分隔间与储冰箱相邻布置，并通过海水管道与储冰箱相连。管道内布置有过滤器，进一步分离海水中残存的较小碎冰和杂质。而泵组的取水口设置在海水分隔间，大大减少了吸入海水时掺杂的碎冰，进而防止碎冰破坏船用设备。当海水排出时，通过舷外排放管道排出，舷外排放管道设置有支管与海水分隔间相连通。为防止出水口被冰块封堵，采取舷旁箱体结构，舷外排出管上连接有蒸汽管对出水口加热，保证海水顺利排出。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的海底门装置示意图；

图2是本发明第一实施方式中海水、蒸汽及空气等流体的流动示意图；

图3是本发明第二实施方式的海底门装置示意图；

图4是本发明第二实施方式中海水、蒸汽及空气等流体的流动示意图；

图5是本发明第三实施方式的海底门装置示意图；

图6是本发明第三实施方式中海水、蒸汽及空气等流体的流动示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明所揭示的一种适用于极地航行船舶海底门装置，可以布置在船体舷侧最低冰区压载水线以下一定距离，舷侧舭部至船体中心线底部间的适当位置。包括储冰箱1，所述储冰箱1下端安装有海水吸入口，吸入口外面安装船侧过滤板2，过滤板2可以是格栅或带孔的板。过滤板2附近布置有蒸汽管3，蒸汽管3沿着过滤板2布置，蒸汽管3上在过滤板2的格栅处开有一定数量的孔，释放出蒸汽以吹除浮冰或海洋生物等。

所述储冰箱1采用变截面设计，上部截面相比下部截面小，利用冰密度小于海水的原理，浮冰积聚于储冰箱的上部，形成了海水与冰的分层。所述储冰箱安装有第一透气管4，第一透气管4一直延伸到甲板以上。所述储冰箱的上部安装有蒸汽盘管12。所述储冰箱1附近设计海水分隔间5，海水分隔间与储冰箱1采用管道相连通，管道上设计有过滤器6，过滤器6可以过滤到较大的碎冰。

冷却海水泵吸口7布置在所述海水分隔间5内，海水泵吸收海水供船上各路海水系统使用。所述海水分隔间5同样安装有第二透气管8，第二透气管8一直延伸到上甲板以上，保证海水分隔间与外界大气相通，海水泵可以正常抽送海水。

船上海水可以通过舷外排放管9排出，为保证排放管内的海水可以顺利排出，在船体舷侧设置了箱体结构14，可以容纳一定量的浮冰或碎冰，防止浮冰堵塞排水管。所述舷外放管9设有两路支管。一路支管10与储冰箱1的上部相连通，另一路支管11与海水分隔间5相连通。

海水或蒸汽的流动示意如图2所示。海水、浮冰经过吸口进入到储冰箱1，浮冰由于密度小于海水，漂浮于箱体的上部，箱体下部的海水由泵抽送至海水分隔间5，海水经过过滤器6时，体积较大的碎冰被过滤掉。冷却海水泵吸收海水分隔间5的海水运送至船舶各海水系统供使用。船用设备使用过的海水具有一定温度，在排出舷侧前，通过支管10、11回流至储冰箱1和海水分隔间5，利用海水的温度来消融浮冰或碎冰。海水排出舷外时出水口可能被浮冰堵塞，蒸汽加热管13提供蒸汽将浮冰融化或吹散，便于海水排出。

实施例2

第二实施方式如图3所示，储冰箱1内的蒸汽管沿着侧壁布置，同时蒸汽管口对着过滤板2，可以吹除碎冰或海洋生物。该方式便于后期坞修时打开过滤板2，进入到海底门内部进行检查维护。舷外排放管9在与外板接触附近设置有蒸汽加热管13，融化或吹散碎冰，保证海水顺利排出。

海水或蒸汽的流动示意如图4所示。

实施例3

第三实施方式如图5所示，储冰箱1和海水分隔间5合并布置。包括储冰箱1，所述储冰箱1下端为海水吸入口，吸入口外面安装船侧过滤板2，过滤板2可以是格栅或带孔的板。过滤板2附近布置有沿侧壁布置的蒸汽管3，释放蒸汽吹除碎冰或海洋生物等。所述储冰箱1采用变截面设计，上部截面相比下部截面小，利用冰密度小于海水的原理，浮冰积聚于储冰箱的上部，形成了海水与冰的分层。所述储冰箱安装有第一透气管4，第一透气管4一直延伸到甲板以上，透气管管头可以安装加热装置，防止极地航行时冻结。所述储冰箱1的上部安装有蒸汽盘管12。海水泵吸口7布置在储冰箱1内部，海水管道上安装有过滤器6，过滤器可以过滤到相对较大的碎冰。海水泵将不含碎冰海水供船上各路海水系统使用。船上海水可以通过舷外排放管9排出。为保证排放管内的海水可以顺利排出，舷外排出管9在与外板接触附近设置有蒸汽加热管13。所述舷外放管9设有两路支管。一路支管10与储冰箱1的顶部相连通，另一路支管11与储冰箱1的低部分相连通。

海水或蒸汽的流动示意如图6所示。海水、浮冰经过吸口进入到储冰箱1，浮冰由于密度小于海水，漂浮于箱体的上部，箱体下部的海水直接由泵通过过滤器6抽送至各海水系统，残余的体积相对较大的碎冰以及泥沙、海草等杂质被进一步过滤掉。船用设备使用过的海水具有一定温度，在排出舷侧前，通过支管10、11回流至储冰箱1，利用海水的温度来消融浮冰或碎冰。海水排出舷外时出水口可能被浮冰堵塞，蒸汽加热管13提供蒸汽将浮冰融化或吹散，便于海水排出。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。