FI59962B - Anordning foer foerhindrande av kavitationserosion i propellerdysor - Google Patents

Description

- [»] <11)KUU,LUTUSJULICA,SU ρλ« / λ lJ 1 ' UTLÄGGNINGSSKRIFT 0*7 tl 1 c (4S) ^ 11 ' ' '* ~ ' (51) Kv.lk?/lm.CI.3 B 63 H 1/16 c SUOM I —FI N LAN D (21) ft*«ttlh*kumu· — Pat«rtana6kning 3^93/7^ (22) Htk«misptlvt — Aiweknlngadtg 02.12.71* (23) Alkupllvl—Glttighuudag 02.12.71* (41) Tullut (ulklMkil — Bllvlt offundlg 05.06.75

Patentti- )> rakltterihallltuu (44) N«ht*vlk*lp«noo |a kuuLJulltaiwn pvm. -

Patent· och ragistentyralaan Aiaekan utbgd och utUkrtft*n pubiicund 31.07.81 (32)(33)(31) P^rdutty Muoikwi—Begird prtorHvt ()4.12.73 Norja-Norge(NO) 4625/73 (71) Norges Skipsforskningsinstitutt, 7034 Trondheim-NTH, Norja-Norge(NO) (72) Erling Huse, Vikhamar, Knut Minsaas, Trondheim, Norja-Norge(NO) (74) Qy Kolster Ab '(54) Laite kävitaatiosyöpymisen estämiseksi potkurikoteloissa - Anordning för förhindrande av kavitationserosion i propellerdysor

Nyt esiteltävä keksintö koskee laitetta kavitaatiosyöpymi-sen estämiseksi tai vähentämiseksi potkurikoteloissa, nimenomaan ns. "Kort nozzle"-rakenteissa.

Potkurikoteloilla varustetuissa laivoissa kavitaatiota ja/tai syöpymistä esiintyy usein kotelon sisäpinnassa potkurin lapojen vieressä tai niiden takana. Tämä syöpyminen johtuu ns. "rako-onteloista" ("gap cavities"), joita muodostuu potkurin lapojen kärkien kohdalle ts. lapojen kärkien ja potkurikotelon pinnan väliin.

Pienemmissä alukissa tämäntyyppinen kavitaatiosyöpyminen muodostaa harvoin vakavan probleeman. Yleensä se voidaan välttää muotoilemalla potkuri ja sen kotelo hydrodynaamisesti oikealla tavalla tai käyttämällä ruostumatonta terästä kotelon pinnassa potkurin lapojen kärkien kohdalla. Vuodesta 1972 lähtien koteloituja potkureita on käytetty myös erittäin suurissa, yli 200 000 dwt:n säiliöaluksissa. 1973 ja 1974 on käynyt ilmi, että näissä 2 59962 aluksissa potkurikotelon kavitaatiosyöpyminen on huomattavasti vaikeammin ratkaistava kysymys kuin pienemmissä laivoissa. Parhaillaan (1974) suoritetaan erilaisia tutkimuksia tämän probleeman ratkaisemiseksi parantamalla potkurin ja sen kotelon hydrodynaamista muotoa. Tätä kysymystä on pyritty myös selvittämään käyttämällä erilaisia materiaaleja tai pintakäsittelyjä potkurin lapojen kärkiä lähellä olevassa potkurikotelon pinnassa. Tällaiset menetelmät saattavat hyvinkin muodostaa lopullisen ratkaisun tähän kysymykseen tulevaisuudessa suunniteltavien ja rakennettavien laivojen kohdalla. Tällä hetkellä liikenteessä olevat ja kavitaatiosyöpymisestä kärsivät alukset eivät kuitenkaan voi käyttää hyväkseen em. tutkimustuloksia.

US-patenttijulkaisusta 3 499 412 on tunnettu sellainen rakenneratkaisu, jossa kotelon pinnalle syötetään painevettä potkurin vastavirtapuolelle ja tuntuvan välimatkan päässä siitä. Tällä voimakkaalla vesivirtauksella pitkin kotelon seinämiä pyritään estämään kavitaatio potkurin kärkien kohdalla. Esillä olevassa keksinnössä probleema on ratkaistu syöttämällä paineilmaa suoraan potkurin lapojen kärkien ja kotelon väliselle alueelle. Tämä ratkaisu on käytännössä osoittautunut sangen tehokkaaksi ja on otettu käyttöön laivanrakennuksessa monissa maissa. Keksinnölle on tunnusomaista, että potkurin lapojen kärkien ja kotelon väliselle alueelle, nk. rako-ontelohin, syötetään ilmaa. Mallites-tausten perusteella on yleisesti tunnettu asia, että veden sisältäessä paljon hajoamatonta ilmaa syöpyminen voi olla vähäisempää veden lisääntyneestä kokoonpuristuvuudesta johtuen. Nyt po. keksintö perustuu kuitenkin ilman johtamiseen suoraan onteloihin, jolloin ne eivät pääse kokonaan luhistumaan. Keksinnön mukaan ilmaa syötetään useiden putkien tai kanavien kautta, jotka avautuvat rako-onteloihin juuri ennen potkurin lapojen kärkiä. Ilmaa syötetään putkien kautta, jotka on kiinnitetty koteloprofiilin pitkään sisäseinämään ja putket on laivassa johdettu ilmakompres-sorilaitteeseen. Ilman syöttö voi olla rajoitettu ilmanpoisto-alueelle kotelon yläseinämää pitkin.

Rakennetta havainnollistetaan oheisessa piirustuksessa, jossa kuvio 1 esittää potkuriyksikköä 1. -kaarta potkurin ja sen kotelon ollessa varustettuina keksinnön mukaisella ilmari·^' '' syötöllä, ja 3 59962 kuvio 2 esittää po. järjestelyä aluksen perästä katsottuna.

Kuviossa 1 nähdään potkurikaaren ääriviivat 2, potkuri 6 lapoineen 8 kotelossa 10 sekä potkurikotelon pinnan 15 ja lapojen kärkien 13 väliin jäävä tila 1. ontelot 12. Juuri nämä ontelot aiheuttavat potkurikotelon syöpymistä.

Kuvioissa nähdään putket 14, jotka on hitsattu pituussuunnassa kotelon sisäosaan vastavirtaan potkuriin nähden, ja joissa on ilman ulostuloaukot 16. Putket on taas yhdistetty kom-pressoreihin.

Koska saatujen kokemusten perusteella syöpymistä tapahtuu pääasiassa potkurin lapojen kärkiä lähellä olevalla alueella ja silloin, kun lapojen kärjet ovat ohittaneet vanavesihuipun potkurin pyörimisalan yläosassa, useimmissa tapauksissa riittää, että ilman ulostulo järjestetään kotelon yläosaan kuvion 2 osoittamalla tavalla. Toinen mahdollisuus on, että ilma-aukkoja sijoitetaan laajemmalle alueelle kotelon kehälle, esim. 90° päähän kotelon yläosasta.

Kotelon pintaan hitsattujen putkien avulla tapahtuvan ilman syöttämisen asemesta ilmaa voidaan johtaa koteloon muillakin menetelmillä, esimerkiksi putkilla kotelon profiilin läpi sisä-levyyn tehtyihin reikiin. Nämä reiät olisi kuitenkin sijoitettava aivan lapojen kärkien ulkopuolelle tai jonkin matkan päähän vastavirtaan.