SU1152868A1

SU1152868A1 - Ship system for feeding cooling water to heat exchanger

Info

Publication number: SU1152868A1
Application number: SU833678257A
Authority: SU
Inventors: Семен Борисович Аксельрод; Галина Федоровна Афанасьева; Нина Наумовна Виноградова; Владимир Константинович Коваленко; Алексей Юрьевич Смольник
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4488
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1985-04-30

Abstract

1. СУДОВАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ К ТЕПЛООБМЕННИКУ, содержаща ледовый щик с входной камерой, выполненной с бортовой решеткой и коллектором, смонтированным в ее нижней- части и сообщенным посредством клапана с магистралью подогретой воды, котора через теплообменник и насос сообщена с ледовым щиком, отличающа с тем, что, с целью уменьшени содержани льда в ледовом щике и улучшени обогрева бортовой решетки, система снабжена дополнительными входными камерами, симметрично расположенными вдоль борта судна относительно основной камеры судна и сообщающимис с ней через управл емые задвижки , которыми снабжена система и коллектор. 2. Судова система по п.1, о т личающа с тем, что обща длина бортовых участков дополнительных входных камер выбрана в пределах iS от 0,5 до 1,5 длины бортового участ л ка основной входной камеры. Hoafe чаа ь ftetif1. SHIP'S SUPPLYING SYSTEM FOR COOLING WATER TO THE HEAT EXCHANGER, contains an ice box with an inlet chamber made with a side grill and a collector mounted in its lower part and communicated via a valve to the heated water line, which through the heat exchanger and the pump communicates with the ice box, which differs so that, in order to reduce the ice content in the ice shchik and improve the on-board grid heating, the system is equipped with additional entrance chambers symmetrically located along the side of the vessel relative to the main chamber of the vessel and communicating with it through a controllable valve, which is provided with a system and a collector. 2. The ship system according to claim 1, wherein the total length of the side portions of the additional entrance chambers is selected within the limits of iS from 0.5 to 1.5 of the length of the side portion of the main entrance chamber. Hoafe tea ftetif

Description

1 1eleven

Изобретение относитс к судостроению , в частности к системам подачи охлаждающей воды к теплообменникам судов ледового плавани .The invention relates to shipbuilding, in particular, to cooling water supply systems for heat exchangers of icebreaking vessels.

Известна судова система подачи охлаждающей воды к теплообменнику, содержаща ледовый щик с входной камерой, выполненной с бортовой решеткой и коллектором, смонтированным в ее нижней части и сообщенным посредством клапана с магистралью подог ретой воды, котора через теплообменник и насос сообщена с ледовым . пшком.The known ship cooling water supply system to the heat exchanger contains an ice box with an inlet chamber made with an on-board grille and a collector mounted in its lower part and communicated via a valve to the main line of water that communicates with the ice through the heat exchanger and pump. pshkom.

Недостаток тканей системы состоит в том, что при работе во льдах необходимый прием воды, из-за борта умень шаетс более, чем на половину из-за возврата части воды по системе рецир кул ции в ледовый щик. При этом перепад давлений на бортовой приемной решетке, соответствующий такому приему, составл ет величину около 1. см вод ного столба. В то же врем амплитуда колебани погружени корпуса судна в районе расположени ледового щика на маневрах судна составл ет величину пор дка 10 см. Вследствие этого синхронно с колебани ми корпуса судна происходит увеличение поступлени забортной воды со льдом в приемную камеру или уменьшение поступлени воды вплоть до отлива ее за борт. Это приводит к значительно больи ему приему льда и снега с забортной водой при маневрировании судна во льдах или движении по пр мой с ломкой льда весом корпуса.The lack of system tissues is that when working in ice, the required intake of water due to the board decreases by more than half due to the return of part of the water through the recirculation system to the ice box. In this case, the pressure drop on the side receiving grid, corresponding to such a reception, is about 1. cm water column. At the same time, the amplitude of oscillation of the hull of the ship in the vicinity of the ice chest on the ship’s maneuvers is in the order of 10 cm. As a result, an increase in the flow of seawater with ice in the receiving chamber or a decrease in the flow of water until low tide occurs concurrently with the variations in the hull of the ship. her overboard. This results in much more pain in ice and snow with seawater when maneuvering the ship in the ice or moving along the straight line with breaking the ice with the weight of the hull.

Цель изобретени - уменьшение содержани льда в ледовом щике и улучшение обогрева бортовой решетки.The purpose of the invention is to reduce the ice content in the ice pitcher and to improve the heating of the side grid.

Цель достигаетс .тем, что судова система подачи охлаждающей воды к теплообменнику, содержаща ледовый щик с входной камерой, выполненной с бортовой решеткой и коллектором, смонтированным в ее нижней части и сообщенным посредством клапана с магистралью подогретой воды, котора через теплообменник и насос сообщена с ледовым - щиком. Снабжена дополнительными входными камерами, симметрично расположенными вдоль борта судна относительно основной камеры и сообщающимис с ней через управл емые задвижки, которыми снабжена система и коллектор.The goal is achieved. The ship cooling water supply system to the heat exchanger contains an ice box with an inlet chamber made with an on-board grill and a collector mounted in its lower part and communicated via a valve to the heated water main, which is connected to the ice through the heat exchanger and pump. - box. It is equipped with additional inlet chambers symmetrically located along the ship’s side relative to the main chamber and communicating with it through controlled valves, with which the system and the manifold are provided.

2868228682

Кроме того, обща длина бортовых участков дополнительных входных камер выбрана в пределах от 0,5 до 1,5 длины бортового участка основной 5 входной камеры,In addition, the total length of the side sections of the additional entrance chambers is chosen in the range from 0.5 to 1.5 of the length of the side section of the main 5 entrance chamber,

На фиг. 1 изображена схема системы подачи охлаждающей воды, вид в плане; на фиг. 2 - дополнительна входна камера, разрез Д-А на фиг.1,FIG. 1 shows a schematic of a cooling water supply system, a plan view; in fig. 2 - additional input chamber, section D-A in figure 1,

10 на фиг. 3 - ледовый щик, разрез Б-В на фиг.1.10 in FIG. 3 - ice box, section BB in FIG.

Система состоит из ледового щика 1 , включающего бортовую приемную решетку 2, входную камеру 3, отбой (5 ный лист 4 и выходную камеру 5, двухThe system consists of an ice crate 1, including an on-board receiving grid 2, an inlet chamber 3, a hang up (5th sheet 4 and an outlet chamber 5, two

дополнительных входных камер 6 и 7, запорных задвижек 8 и 9, клапанов 10, II и 12, магистрали подогретой охлаждающей водь 13, общего коллектора 14 с отверсти ми 15, циркул ционного насоса 16 и теплообменника 1 7 ,additional inlet chambers 6 and 7, gate valves 8 and 9, valves 10, II and 12, a heated cooling water line 13, a common collector 14 with openings 15, a circulation pump 16 and a heat exchanger 1 7,

Входна камера 3 ледового щика 1 сообщена через бортовую прием5 ную решетку 2 с пространством забортной воды, с выходной камерой 5, через отверсти 15 с общим коллектором 14, а через задвижки 8 и 9 с дополнительными входными камерамиThe inlet chamber 3 of the ice cracker 1 communicates through the side receiving grid 2 with the seawater space, with the output chamber 5, through the openings 15 with the common collector 14, and through the valves 8 and 9 with additional input chambers

0 6 и 7, Циркул ционный насос 16 сообщен с выходной камерой- 5 и теплообменником 17, к которому подключена магистраль подогретой охлаждающей воды 13. Магистраль 13 сообщена через запорный клапан 11 со сливом за борт, через клапан 12 с верхней частью ледового щика 1, через клапан 10 с общим коллектором 14, который через отверсти 15 сообщен0 6 and 7, the circulating pump 16 communicates with the output chamber 5 and the heat exchanger 17, to which the heated cooling water line 13 is connected. The highway 13 communicates through the stop valve 11 with discharge overboard, through the valve 12 with the upper part of the ice cracker 1, through valve 10 with a common collector 14, which is communicated through openings 15

„ с камерами 3, 6 и 7.„With cameras 3, 6 and 7.

На чертеже прин ты обозначени : а - уровень воды за бортом; б - уровень воды в ледовом щике; В - длина бортовой приемной решетки основ- ной входной камеры; с - длина бортовой приемной решетки дополнительной входной камеры.In the drawing, the symbols are denoted: a - water level overboard; b - the water level in the ice shchy; B is the length of the onboard receiving grid of the main entrance chamber; c is the length of the side receiving grid of the additional entrance chamber.

Система работает следующим образом ,The system works as follows

При движении судна в услови хWhen the vessel is moving in conditions

отсутстви льда и температуре забортной воды выше 0°С задвижки В и 9 и клапан 11 открыты, а клапаны 10 и 12 закрыты. При этом во вход- the absence of ice and the temperature of the outboard water above 0 ° C, valves B and 9 and valve 11 are open, and valves 10 and 12 are closed. At the same time, the entrance

5 ную камеру 3 ледового щика 1 посту .пает забортна вода как непосредственно через приемную бортовую решетку 2, так и через задвижки 8 и 9, и частично через отверсти I5 из дополнительных камер 6 и 7. Далее вода огибает отбойный лист 4, пост пает во входную камеру 5, на всасы вание циркул ционного насоса 16, проходит через теплообменник 17, поступает в магистраль подогретой охлаждающей воды 13 и сбрасываетс за борт через клапан 1I, расположе ный обычно у днища судна. При движении судна во льдах зад вижки клапанов 8 и 9 закрыты. Клапан I1 закрыт, а положение клапанов 10 и 12 регулируют в зависимос ти от величины температуры воды на всасывании насоса 16. При этом в дополнительные камеры через отверсти 15 из коллектора 14 поступает подогрета вода, котора через отверсти в борту поступает наружу и движетс вверх и в сто рону, обратную движению судна. Причем при движении судна вперед подогрета вода, вытесн ема из ка меры 7, обтекает приемную бортовую решетку 2 и способствует всплыванию льда из зоны перед ней вверх. Частично подогрета вода попадает во входную камеру 3, обогрева решетку 2. Это способствует уменьшению приема льда и снега с забортной водой во входную камеру 3, а также к уменьшению обмерзаний отверстий входной решетки 2. Тот же эффект имеет место и при движении судна назад, благодар работе камеры 6. В этих услови х во входную камеру 3 поступает из-за борта через пр емную решетку 2 вода с минимальным количеством льда и уже частично по догрета . Во входной камере 3 прин та вода дополнительно смевшваетс с подогретой водой, подаваемо.й чер отверсти 15, что улучшает услови всштывани льда и шуги в верхнюю часть ледового щика, куда в свою очередь через клапан 12 сбрасываетс подогрета вода, ускор ща их та ние, Прин та во входную камеру вода обогнув отбойный . лист 4 и освободившись от льда, поступает в выходную камеру 5 на всасывание цирку л ционного насоса 16, проходит чере теплообменник 17, где подогреваетс и далее поступает в магистраль 13. 684 В этом режиме происходит поддержание значени перепада давлени на отверсти х приемной решетки практически равного расчетному, поскольку в систему принимаетс меньшее количество забортной воды (часть поступает из магистралей рециркул ции) через меньпгую проходную плош.адь.Благодар этому изменени возвьппени корпуса судна в районе ледового ищика сказьшаютс незначительно на качество работы системы. Дл мелкосид щих ледоколов, при работе в ледовом канале с большой толщиной льда у стенок из-за подсовов льда, может быть использован режим, при котором задвижки 8 и 9 открыты. При этом стенка ледового канала затрудн ет доступ воды к верхним отверсти м приемной решетки (она вс проходит в нижггае) и прием ее.может быть недостаточным. В этих услови х (при практическом отсутствии колебаний корпуса судна) дополнительный прием воды через камеры 6 и 7 или через бдну из них повышает надежность поступлени воды в систему охлаждени . Обща максимальна длина бортовых решеток дополнительных входных камер не должна превышать 1,5 длины бор- товой решетки основной входной камеры . Это объ сн етс тем, что количество воды, сбрасываемое череда бортовые решетки дополнительных камер меньше, чем поступление через бортовую решетку, кроме того, скорость сброса воды обычно больше, чем скорость приема. Таким образом, проходна площадь бортовых решеток дополнительных камер меньше проходной пло-; щади бортовой реше.тки основной входной камеры и отверсти решеток по периметру могут укладьшатьс на рассто нии 0,5 длины бортовых решеток основной входной камеры. Однако с учетом скорости судна и необходимости создани зоны взаимодействи сбрасываемой воды со льдом и снегом, перекрывающей ширину бортовой решетки основной входной камеры, максимальна длина бортовой дополнительной входной камеры может быть.до 1,5. При большем рассто нии значительно уменьшаетс эффект подъемной силы сбрасываемой за борт подогретой воды.5 ice chamber 3 of the ice cracker 1 post. The outboard water flows both directly through the receiving side grill 2, and through the valves 8 and 9, and partially through the openings I5 from the additional chambers 6 and 7. Next, the water goes around the baffle plate 4, the post goes The inlet chamber 5, for suction of the circulating pump 16, passes through the heat exchanger 17, enters the main line of the heated cooling water 13 and is discharged overboard through the valve 1I, usually located at the bottom of the vessel. When the vessel is moving in the ice, the backsides of valves 8 and 9 are closed. The valve I1 is closed, and the position of the valves 10 and 12 is controlled depending on the water intake temperature of the pump 16. At the same time, additional water enters the additional chambers through the openings 15 from the collector 14, which through the openings in the board enters the outside and moves up and down the reverse of the vessel’s movement. Moreover, when the vessel moves forward, the water is warmed up, displaced from chamber 7, flows around the receiving side grid 2 and contributes to the floating of ice from the area in front of it upwards. Partially heated water enters the inlet chamber 3, heating the grill 2. This helps reduce ice and snow intake water inlet into the inlet chamber 3, as well as reduces the freezing of the inlet grille 2. The same effect takes place when the ship is moving back, thanks to the operation of chamber 6. Under these conditions, water from the side through the temporal grate 2 enters the inlet chamber 3 with minimal ice and is partially warmed up. In the inlet chamber 3, the received water is additionally mixed with heated water supplied by a black hole 15, which improves the conditions of ice and sludge penetration into the upper part of the ice crate, which, in turn, is heated through the valve 12, accelerating Water that passes into the inlet chamber after passing around the burglar. the sheet 4 and being freed from ice, enters the output chamber 5 to suction the circulating pump 16, passes through the heat exchanger 17, where it is heated and then enters the line 13. 684 In this mode, the pressure drop at the receiving lattice is almost equal due to the fact that less seawater is taken into the system (part comes from the recirculation main lines) through the lower passage area. Thanks to this change in the hull of the ship in the area of the ice mine This does not significantly affect the quality of the system. For shallow icebreakers, when operating in an ice channel with a large thickness of ice near the walls due to ice podsov, a mode can be used in which gate valves 8 and 9 are open. At the same time, the wall of the ice channel makes it difficult for water to reach the upper openings of the receiving grid (it still runs in the lower section) and to receive it. It may be insufficient. Under these conditions (with practically no oscillations of the ship's hull), additional water intake through chambers 6 and 7 or through one of them increases the reliability of water flow into the cooling system. The total maximum length of the side grids of the additional entrance chambers should not exceed 1.5 of the length of the side grid of the main entrance chamber. This is due to the fact that the amount of water discharged through a series of on-board grilles of additional chambers is less than the supply through the on-board grill, moreover, the rate of discharge of water is usually greater than the rate of reception. Thus, the passage area of the onboard grids of the additional chambers is less than the passage area; The sides of the main grid of the main entrance chamber and the openings of the gratings around the perimeter can be located at a distance of 0.5 of the length of the side grids of the main entrance chamber. However, taking into account the speed of the vessel and the need to create a zone of interaction of the discharged water with ice and snow, which overlaps the width of the side grid of the main entrance chamber, the maximum length of the side additional entrance chamber may be up to 1.5. At a greater distance, the effect of the lift force of heated water discharged overboard is significantly reduced.

Claims

1. A SHIPBOARD COOLING WATER SUPPLY SYSTEM FOR A HEAT EXCHANGER, containing an ice box with an inlet chamber made with an on-board grate and a collector mounted in its lower part, communicated via a valve with a heated water main, which is connected through the heat exchanger and pump to the ice box characterized in that, in order to reduce the ice content in the ice box and improve the heating of the side grill, the system is equipped with additional input chambers symmetrically located along the side of the vessel relative to the basics chamber of the vessel and communicating with it through controlled valves, which are equipped with the system and the collector.

2. The ship system according to claim 1, characterized in that the total length of the airborne sections of the additional input chambers is selected within the range from 0.5 to 1.5 of the length of the airborne section of the main inlet chamber.

SU ,, ·, П52868

1152868 2