[發明專利]低溫空隔艙加熱系統及包括其的船舶和海工裝置

在審

• 申請號: 202211196339.4
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115503928A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 趙寅;張濤;劉洪亮;賈旺杰;虞瑋;杜鵬飛
• 申請（專利權）人: 上海船舶研究設計院
• 主分類號: B63J2/12
• 分類號: B63J2/12;B63B11/00
• 代理公司: 上海遠同律師事務所 31307
• 代理人: 劉必榕

本發明公開了一種低溫空隔艙加熱系統及包括其的船舶和海工裝置，其中低溫空隔艙加熱系統包括設于相鄰的低溫貨艙之間的空隔艙；其還包括熱管換熱裝置，熱管換熱裝置包括依次連接的高溫端換熱器、熱管換熱元件和低溫端換熱器；熱管換熱裝置內部具有傳熱介質的封閉循環；低溫端換熱器設于空隔艙內，高溫端換熱器設于空隔艙外部的水或空氣中。本發明的加熱系統在整個船舶運營期間無須消耗燃料，運營成本低；沒有運動部件，系統簡單，可靠性高，不需要人員日常監控和操作。

技術領域

本發明涉及船舶和海洋工程技術領域，特別涉及一種低溫空隔艙加熱系統及包括其的船舶和海工裝置。

背景技術

低溫貨物運輸船和海工裝置上的低溫貨艙之間通常設有空隔艙。該空隔艙由于大面積和低溫貨艙相鄰，卻沒有足夠的和大氣及海水的換熱面積，導致空隔艙空間的溫度過低，對構成空隔艙的鋼質結構造成低溫破壞。目前在船舶和海工行業內都是依賴船上供能對空隔艙空間加熱或者采用特殊的低溫鋼材料建造空隔艙的技術方案。

目前低溫貨物運輸船和海工裝置上對空隔艙空間進行加熱的方法都是由鍋爐供熱或者電站提供電能，通過設置在空隔艙內的加熱盤管或加熱電纜來對空隔艙中的氣體或者液體進行加熱，從而達到控制該空隔艙內的環境溫度不會過低的目的。例如在常見的薄膜型LNG運輸船上，其液貨艙之間的橫向空隔艙內部通過加熱盤管和備用電加熱器將該艙環境溫度控制在5℃左右。該常規加熱方法需要包括發電機組、鍋爐、二次換熱系統、加熱盤管、電加熱器等較為復雜的系統，并且在整個船舶運營期間需要無間斷地進行工作，持續性地消耗船舶自身攜帶的能源。

在海工裝置上，由于在抗臺風期間，所有人員需要撤離，所有機械設備停止運行，因此需要鍋爐或發電機的常規加熱方法在此期間無法工作。目前在抗臺風期間，通過在空隔艙中臨時灌水、采用低溫鋼建造空隔艙等手段，從操作便利性或者投資等方面來看都不是理想的解決方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種低溫空隔艙加熱系統及包括其的船舶和海工裝置。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種低溫空隔艙加熱系統，其包括設于相鄰的低溫貨艙之間的空隔艙；其還包括熱管換熱裝置，熱管換熱裝置包括依次連接的高溫端換熱器、熱管換熱元件和低溫端換熱器；熱管換熱裝置內部具有傳熱介質的封閉循環；低溫端換熱器設于空隔艙內，高溫端換熱器設于空隔艙外部的水或空氣中。

空隔艙的外部設有海水箱，海水箱的外壁上開設有用于讓船體外部的水進出海水箱的通孔；高溫端換熱器固設于海水箱內。

海水箱設于空隔艙外部的雙層底內；或者海水箱設于空隔艙外部的雙層舷側內；或者海水箱設于空隔艙外部的舭部空間內。

高溫端換熱器位于船體外部的水中。

高溫端換熱器的表面具有可以防止海生物滋長和附著的部件。

高溫端換熱器位于船體外部的空氣中。

高溫端換熱器為翅片式換熱器。

低溫端換熱器為翅片式換熱器。

熱管換熱裝置內部的傳熱介質的封閉循環為依賴于傳熱介質在不同相和不同溫度下的密度差和重力進行的封閉循環。

熱管換熱裝置內部的傳熱介質的封閉循環為借助外部動力對傳熱介質進行的強制性封閉循環。優選方案，外部動力為循環泵或壓縮機。

一種船舶，其包含前述的低溫空隔艙加熱系統。

一種海工裝置，其包含前述的低溫空隔艙加熱系統。