一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱的制作方法

本发明属于船舶建造及设计领域，具体涉及一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱。

背景技术：

1、气泡减阻系统，是最近较为流行的新的节能技术，基本原理就是利用空压机向海水吹压缩空气，在海水中产生大量的气泡，气泡会附着在船底结构上，起到减轻船舶航行阻力，提高航速，降低主机负荷，最终实现降低船舶航行成本的目的。在实船项目中，采用了气泡减阻系统，但在气泡减阻系统运行过程中，会在船底产生大量的气泡，伴随船舶的航行，大量气泡随着船体线性向艉部移动。

2、在此情况下，部分气泡会通过船体结构开口进入高位海底箱内，此时高位海底箱内的气泡状态主要具备以下特征：

3、1.气泡进入量大。由于气泡减阻系统持续运行，大量气泡不断涌入高位海底箱内，且相对于低位海底箱，高位海底箱高度稍高，容易吸入更多的气泡。常规的高位海底箱透气方案中仅在舷侧设置了1个透气管路，该方案无法及时排出进入的大量气泡；

4、2.气泡被困在结构死角。适用于气泡减阻系统高位海底箱的船舯侧边界向船舯方向扩大，引导水流上下迂回流动的结构板沿纵向排布，由此形成了多个纵向上狭小结构死角，需要根据高位海底箱对应的纵向结构优化透气布置。常规的高位海底箱透气方案无法释放结构死角内的气泡，该部分气泡将会不断聚集，最终跟随水流逃逸进入海水总管内。

5、3.海底箱顶部气泡的位置窜动多变。相对未配备气泡减阻系统的船舶高位海底箱，具有气泡减阻的船舶海底箱内进入的气泡明显增多，随着海底箱内的海水流动，同时受船舶摇晃影响，气泡与气泡之间及气泡与海水之间的相互作用更加复杂多变，由此造成顶部气泡的位置频繁窜动，常规的高位海底箱透气方案无法快速捕捉气泡，进而增大了气泡进入海水总管的风险。

6、4.不同于低位海底箱，适用于气泡减阻系统的高位海底箱内部没有上下分层结构，高位海底箱进口距离船舶基线高度稍高，气泡更易涌入海底箱内，同时在吃水较浅海况恶劣的情况下，高位海底箱也会有大量空气进入的风险，常规高位海底箱透气管路走势未考虑上述情况，透气管路不具备快速排气的特性。

7、涌入高位海底箱内的气泡如果无法及时通过透气管路排出，则气泡将会进一步跟随水流进入海水总管，从而影响各海水泵（如主海水泵、造水机海水泵、洗涤系统海水泵等）的工作状态，破坏泵内叶轮的工作环境，大大缩减海水泵的使用寿命，且无法稳定泵的出口压力；同时，气泡通过海水泵的驳运会被输送至各系统设备，可能会对其他设备造成不可逆损害，进而产生严重的安全隐患。

8、因此，对于采用气泡减阻系统的船舶项目，需考虑气泡进入高位海底箱的可能性，优化高位海底箱的透气方案设计，避免海水中的气泡进入海水总管进而影响整个海水系统。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，旨在达到快速排除气泡，避免气泡进入海水总管的目的，其所采用的技术方案是：

2、一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，高位海底箱内竖向设置有两个船体结构，两个船体结构之间、船体结构与海水总管之间均存在间距。

3、两个船体结构上各开有一个开孔，靠近海水总管的船体结构为第一船体结构，第一船体结构上的开孔为第一开孔，第一开孔开在第一船体结构的顶部；远离海水总管的船体结构为第二船体结构，第二船体结构上的开孔为第二开孔，第二开口开在第二船体结构的底部。

4、两个船体结构将高位海底箱分成三个箱室，每个箱室顶部的艏艉两侧各设置有一个透气点，透气点自下而上依次是气泡捕捉短管、截止阀、透气管，气泡捕捉短管直径大于透气管直径。

5、上述一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，更近一步地，所述透气管路的口径为dn100。

6、上述一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，更近一步地，气泡捕捉短管的口径为dn300~dn400。

7、上述一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，更近一步地，气泡捕捉短管与高位海底箱顶部相连通。

8、上述一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，更近一步地，第一开孔、第二开孔的流通面积大于海水总管的流通面积。

9、上述一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，更近一步地，海底箱内设置有多个牺牲阳极的锌块。

10、上述一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，更近一步地，位于水线以下的透气管为连续竖直向上的直管。

11、本发明针对于气泡减阻系统气泡进入海底总管的风险，通过优化高位海底箱的透气布置，来降低气泡减阻系统产生的气泡进入海水总管的风险，以避免汽包进入海水总管内，对于采用气泡减阻系统的船舶，采用该方案可大大降低气泡混入海水总管的可能性，确保船舶的正常运行；同时，针对某些吃水较浅，有可能在海况恶劣的情况下，产生气泡进入海水系统的项目，也可以考虑采用这种设计方案。

技术特征：

1.一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，高位海底箱内竖向设置有两个船体结构，两个船体结构之间、船体结构与海水总管(5)之间均存在间距；

2.根据权利要求1所述的一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，所述透气管路的口径为dn100。

3.根据权利要求1所述的一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，气泡捕捉短管的口径为dn300～dn400。

4.根据权利要求1所述的一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，气泡捕捉短管与高位海底箱顶部相连通。

5.根据权利要求1所述的一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，第一开孔、第二开孔的流通面积大于海水总管的流通面积。

6.根据权利要求1所述的一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，海底箱内设置有多个牺牲阳极的锌块。

7.根据权利要求1所述的一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，其特征在于，位于水线以下的透气管为连续竖直向上的直管。

技术总结一种适用于气泡减阻系统的高位海底箱，高位海底箱内竖向设置有两个船体结构，两个船体结构之间、船体结构与海水总管之间均存在间距，形成三个箱室，每个箱室顶部的左右两端各设置有一个透气点，透气点自下而上依次是气泡捕捉短管、截止阀、透气管，气泡捕捉短管直径大于透气管直径。两个船体结构上各开有一个开孔，分别为第一开孔和第二开孔，第一开孔与第二开孔上下交错设置。本发明有效的避免了气泡进入海水系统，针对于气泡减阻系统气泡进入海底箱的风险，提供一种新的海底箱设计方案，通过优化海底箱内部的结构及布置，来规避气泡减阻系统产生的气泡进入海水总管的风险。技术研发人员：路通,徐恩广,唐传安,张晖,白志平,徐广超,吴培莉,邹淼,万东伟,于雷,王家支,闫柏松,柯小磊,王旭,蒋大伟,邱万涛,矫贞东,毕洪坤,林阳明,姜涛受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22