專利名稱：船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法，其屬于船舶安全與防護技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一直以來，船舶甲板平臺區(qū)域防凍和除冰是亟待解決的技術(shù)難題?，F(xiàn)有的甲板平臺區(qū)域除冰方法主要包括兩大類一是熱力融冰法，其除冰的主要原理是焦耳熱原理，包括過電流密度法、電磁波法、微波法和激光法等；二是機械破冰法，是基于機械裝置的除冰方法，包括電脈沖除冰法、電斥分離法、強力振動法和電磁應(yīng)力線法等。然而，現(xiàn)有的這兩大類除冰方法都存在明顯的不足，歸納起來主要有(1)除冰效率較低，現(xiàn)行的除冰方法不僅浪費時間、人力和物力等大量資源，而且融化后的冰水積聚在甲板上很有可能重新結(jié)冰；( 除冰成本偏高，熱力融冰法存在能量損耗大、設(shè)備投資成本高和使用范圍較小等缺陷，機械破冰法工作強度大并且難以達到及時除冰的目的；(3)除冰危險系數(shù)大，由于船舶甲板平臺區(qū)域在結(jié)冰之后表面非?；藛T在除冰過程中易發(fā)生安全危險甚至可能危及其生命。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明根據(jù)氣流循環(huán)理論，提出利用專用氣體牽引設(shè)備，對積聚于船舶甲板平臺區(qū)域內(nèi)的溫度較低氣體和近海面表層的溫度較高氣體進行牽引，使兩者在船體周圍形成微環(huán)流，從而使溫度較低氣體不再在船舶甲板平臺區(qū)域積聚，能夠自動回落到海面；與此同時，船體周圍作上升運動的近海面表層溫度較高氣體被牽引填充到甲板平臺區(qū)域，從而實現(xiàn)該區(qū)域升溫防凍的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法，它采用的步驟如下A、在船舶甲板平臺區(qū)域的上方、下方或側(cè)方各設(shè)有一個或多個氣體牽引設(shè)備，氣體牽引設(shè)備的數(shù)量及位置根據(jù)船舶甲板平臺區(qū)域的大小、形狀及其所處環(huán)境寒冷程度的具體情況決定。B、把氣體牽引設(shè)備的取氣口布置在甲板平臺區(qū)域的上方或離海面一定高度的船體側(cè)方，其高度隨實際情況變動。C、把氣體牽引設(shè)備的吹氣口布置在甲板平臺區(qū)域上方，氣體牽引設(shè)備的吹氣方向、速率和流量根據(jù)船舶甲板平臺區(qū)域的大小、形狀及其所處環(huán)境寒冷程度的具體情況進行控制。上述技術(shù)方案的設(shè)計思想是由于海面上存在海氣耦合現(xiàn)象，氣流在垂直方向上也存在比較有規(guī)律的運動。在廣闊的海平面上，由于重力的影響，低溫氣團因為密度較大逐漸下沉，當(dāng)沉到海面時，與海水發(fā)生感熱、潛熱、動量和水汽等交換，氣溫上升，氣流變?yōu)榱讼蛏线\動。當(dāng)溫暖氣流上升到一定高度時，氣團輻射冷卻，溫度降低，繼而向下運動。當(dāng)海面上有船舶時，甲板平臺區(qū)域以外的海面進行著上述的氣流循環(huán)運動。但對于甲板平臺區(qū)域上方的氣塊來說，除少數(shù)溢出外，大部分氣流下沉?xí)r因有甲板平臺區(qū)域阻隔，冷氣流無法到達海面，而是積聚在甲板平臺區(qū)域，因而無法與海水發(fā)生海氣耦合作用，進行熱量交換。 在寒冷海區(qū)，隨著冷氣流冷量的積聚，甲板平臺區(qū)域溫度就會不斷降低，當(dāng)降至冰點以下時，船舶甲板就十分容易結(jié)冰，帶來諸多不便和危險。由此，可以利用專用的氣體牽引設(shè)備， 將近海面表層溫度較高氣體有效牽引到船舶甲板平臺區(qū)域，使甲板平臺區(qū)域的溫度明顯上升，從而達到對甲板平臺區(qū)域進行防凍和除冰的目的，即由于甲板平臺區(qū)域溫度的明顯上升，就可使結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生率大大下降；而當(dāng)甲板平臺區(qū)域已有結(jié)冰現(xiàn)象時，由于溫度的明顯上升，則可使其融化而達到快速除冰的目的。本發(fā)明的有益效果是一種船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法，該方法將可改變甲板平臺區(qū)域的除冰技術(shù)費時、費力又危險的相對落后現(xiàn)狀，有效提高這些區(qū)域的防凍效果，大幅降低甲板平臺區(qū)域結(jié)冰給船舶帶來的安全隱患，提高船舶在寒冷環(huán)境下的甲板平臺區(qū)域各類機械設(shè)備的工作性能，保證船員的安全，并且這一升溫防凍方法具有消耗電能少、除冰效率高等諸多獨特的優(yōu)越性。這種方法使用起來十分方便，附加設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，便于船舶環(huán)境的應(yīng)用，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1是一種氣體牽引工作過程示意圖。圖1中1、氣體牽引設(shè)備，la、取氣口，lb、吹氣口，2、海面，3、甲板平臺區(qū)域，4a、溫度較低氣體，4b、溫度較高氣體。
具體實施例方式為了更容易清楚地理解本發(fā)明的內(nèi)容，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式
并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1示出了一種氣體牽引工作過程。船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法的工作過程是利用專用的氣體牽引設(shè)備1在甲板平臺區(qū)域3周圍環(huán)境形成牽引式氣流微循環(huán)，將甲板平臺區(qū)域3上方的溫度較低氣體如或海面2到甲板平臺區(qū)域3間的溫度較高氣體4b經(jīng)取氣口 Ia送到吹氣口 lb，擾動甲板平臺區(qū)域3積聚的溫度較低氣體4a，使溫度較低氣體如在甲板平臺區(qū)域3流動，直至離開甲板平臺區(qū)域3 ；因為積聚于甲板平臺區(qū)域 3上方的溫度較低氣體如比甲板平臺區(qū)域3下方的近海面2表層溫度較高氣體4b密度較大，所以溫度較低氣體如吹離開甲板平臺區(qū)域3后即會繼續(xù)下沉，直至回落到海面2，進而再被海水加溫；與此同時，船體周圍作上升運動的近海面2表層溫度較高氣體4b被牽引填充到甲板平臺區(qū)域3，使甲板平臺區(qū)域3的溫度上升，從而達到對甲板平臺區(qū)域3進行升溫防凍和除冰的目的。船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍的具體實施方法是根據(jù)船舶航行海區(qū)的寒冷程度、甲板平臺區(qū)域3的大小和形狀、船體周圍環(huán)境氣體的溫度和海水溫度等因素， 在甲板平臺區(qū)域3上方、下方或側(cè)方各設(shè)有一個或多個氣體牽引設(shè)備1 ；將氣體牽引設(shè)備1 的取氣口 Ia布置在甲板平臺區(qū)域3下方或離海面2 —定高度的船體側(cè)方，所述的取氣口 Ia高度可以隨實際情況變動；將氣體牽引設(shè)備1的吹氣口 Ib布置在甲板平臺區(qū)域3上方，其吹氣方向、速率和流量可控；啟動氣體牽引設(shè)備1，對甲板平臺區(qū)域3進行升溫、防凍和除冰。 為了驗證本發(fā)明的科學(xué)性及應(yīng)用效果，特在實驗室里進行了模擬實驗當(dāng)氣體牽引設(shè)備在不同取氣口、不同吹氣口、不同吹氣方向和不同吹氣速率等條件下工作時，觀測甲板平臺區(qū)域表層氣體溫度的變化。通過多次模擬實驗，結(jié)果表明氣體牽引設(shè)備工作3 5 分鐘后，甲板平臺區(qū)域表層的氣體溫度能上升1 3°C，從而驗證了氣流牽引式微循環(huán)升溫防凍技術(shù)應(yīng)用于船舶甲板平臺區(qū)域防凍和除冰的可行性和有效性。
權(quán)利要求
1. 一種船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法；其特征是它采用的步驟如下A、在船舶甲板平臺區(qū)域(3)的上方、下方或側(cè)方各設(shè)有一個或多個氣體牽引設(shè)備(1)， 氣體牽引設(shè)備(1)的數(shù)量及位置根據(jù)船舶甲板平臺區(qū)域(3)的大小、形狀及其所處環(huán)境寒冷程度的具體情況決定；B、把氣體牽引設(shè)備(1)的取氣口(Ia)布置在甲板平臺區(qū)域(3)的上方或離海面O) 一定高度的船體側(cè)方，其高度隨實際情況變動；C、把氣體牽引設(shè)備(1)的吹氣口(Ib)布置在甲板平臺區(qū)域C3)的上方，氣體牽引設(shè)備 (1)的吹氣方向、速率和流量根據(jù)船舶甲板平臺區(qū)域(3)的大小、形狀及其所處環(huán)境寒冷程度的具體情況進行控制。
全文摘要
一種船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法，其屬于船舶安全與防護技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。該方法主要是在船舶甲板平臺區(qū)域周圍環(huán)境形成氣流微循環(huán)，使船體周圍作上升運動的近海面表層溫度較高氣體被牽引填充到甲板平臺區(qū)域，有效地防止溫度較低氣體(通常情況下比海水溫度低10℃以上)在該區(qū)域的滯留積聚，使其溫度明顯上升，實現(xiàn)該區(qū)域的升溫、防凍和除冰等目的。因此，本發(fā)明提出的船舶甲板平臺區(qū)域利用海水潛能升溫防凍方法，可有效改善船舶甲板平臺區(qū)域的工作環(huán)境，對提高船舶在寒冷環(huán)境下的工作性能以及保證船員的安全等，都具有極為重要的現(xiàn)實意義，綜合效益顯著。這種技術(shù)使用起來十分方便，附加設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，便于船舶環(huán)境的應(yīng)用，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號B63J2/00GK102490890SQ20111039635
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月3日
發(fā)明者安中昌, 崔楊, 徐上, 王涌, 苑志江, 解從偉, 遲衛(wèi), 金良安 申請人:金良安