專利名稱：船舶甲板平臺區域利用海水潛能升溫防凍方法
技術領域：
本發明涉及一種船舶甲板平臺區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的應用領域。
背景技術：
一直以來，船舶甲板平臺區域防凍和除冰是亟待解決的技術難題。現有的甲板平臺區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力線法等。然而，現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冰；( 除冰成本偏高，熱力融冰法存在能量損耗大、設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)除冰危險系數大，由于船舶甲板平臺區域在結冰之后表面非常滑，人員在除冰過程中易發生安全危險甚至可能危及其生命。
發明內容
為了解決上述現有技術中存在的不足，本發明根據氣流循環理論，提出利用專用氣體牽引設備，對積聚于船舶甲板平臺區域內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流，從而使溫度較低氣體不再在船舶甲板平臺區域積聚，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域，從而實現該區域升溫防凍的目的。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種船舶甲板平臺區域利用海水潛能升溫防凍方法，它采用的步驟如下A、在船舶甲板平臺區域的上方、下方或側方各設有一個或多個氣體牽引設備，氣體牽引設備的數量及位置根據船舶甲板平臺區域的大小、形狀及其所處環境寒冷程度的具體情況決定。B、把氣體牽引設備的取氣口布置在甲板平臺區域的上方或離海面一定高度的船體側方，其高度隨實際情況變動。C、把氣體牽引設備的吹氣口布置在甲板平臺區域上方，氣體牽引設備的吹氣方向、速率和流量根據船舶甲板平臺區域的大小、形狀及其所處環境寒冷程度的具體情況進行控制。上述技術方案的設計思想是由于海面上存在海氣耦合現象，氣流在垂直方向上也存在比較有規律的運動。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，當沉到海面時，與海水發生感熱、潛熱、動量和水汽等交換，氣溫上升，氣流變為了向上運動。當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。當海面上有船舶時，甲板平臺區域以外的海面進行著上述的氣流循環運動。但對于甲板平臺區域上方的氣塊來說，除少數溢出外，大部分氣流下沉時因有甲板平臺區域阻隔，冷氣流無法到達海面，而是積聚在甲板平臺區域，因而無法與海水發生海氣耦合作用，進行熱量交換。 在寒冷海區，隨著冷氣流冷量的積聚，甲板平臺區域溫度就會不斷降低，當降至冰點以下時，船舶甲板就十分容易結冰，帶來諸多不便和危險。由此，可以利用專用的氣體牽引設備， 將近海面表層溫度較高氣體有效牽引到船舶甲板平臺區域，使甲板平臺區域的溫度明顯上升，從而達到對甲板平臺區域進行防凍和除冰的目的，即由于甲板平臺區域溫度的明顯上升，就可使結冰現象的發生率大大下降；而當甲板平臺區域已有結冰現象時，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。本發明的有益效果是一種船舶甲板平臺區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域的除冰技術費時、費力又危險的相對落后現狀，有效提高這些區域的防凍效果，大幅降低甲板平臺區域結冰給船舶帶來的安全隱患，提高船舶在寒冷環境下的甲板平臺區域各類機械設備的工作性能，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越性。這種方法使用起來十分方便，附加設備結構簡單，便于船舶環境的應用，具有很好的應用前景。
圖1是一種氣體牽引工作過程示意圖。圖1中1、氣體牽引設備，la、取氣口，lb、吹氣口，2、海面，3、甲板平臺區域，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明的內容，下面根據本發明的具體實施方式
并結合附圖，對本發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備1在甲板平臺區域3周圍環境形成牽引式氣流微循環，將甲板平臺區域3上方的溫度較低氣體如或海面2到甲板平臺區域3間的溫度較高氣體4b經取氣口 Ia送到吹氣口 lb，擾動甲板平臺區域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域3流動，直至離開甲板平臺區域3 ；因為積聚于甲板平臺區域 3上方的溫度較低氣體如比甲板平臺區域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域3后即會繼續下沉，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域3，使甲板平臺區域3的溫度上升，從而達到對甲板平臺區域3進行升溫防凍和除冰的目的。船舶甲板平臺區域利用海水潛能升溫防凍的具體實施方法是根據船舶航行海區的寒冷程度、甲板平臺區域3的大小和形狀、船體周圍環境氣體的溫度和海水溫度等因素， 在甲板平臺區域3上方、下方或側方各設有一個或多個氣體牽引設備1 ；將氣體牽引設備1 的取氣口 Ia布置在甲板平臺區域3下方或離海面2 —定高度的船體側方，所述的取氣口 Ia高度可以隨實際情況變動；將氣體牽引設備1的吹氣口 Ib布置在甲板平臺區域3上方，其吹氣方向、速率和流量可控；啟動氣體牽引設備1，對甲板平臺區域3進行升溫、防凍和除冰。 為了驗證本發明的科學性及應用效果，特在實驗室里進行了模擬實驗當氣體牽引設備在不同取氣口、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，觀測甲板平臺區域表層氣體溫度的變化。通過多次模擬實驗，結果表明氣體牽引設備工作3 5 分鐘后，甲板平臺區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升溫防凍技術應用于船舶甲板平臺區域防凍和除冰的可行性和有效性。
權利要求
1. 一種船舶甲板平臺區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、在船舶甲板平臺區域(3)的上方、下方或側方各設有一個或多個氣體牽引設備(1)， 氣體牽引設備(1)的數量及位置根據船舶甲板平臺區域(3)的大小、形狀及其所處環境寒冷程度的具體情況決定；B、把氣體牽引設備(1)的取氣口(Ia)布置在甲板平臺區域(3)的上方或離海面O) 一定高度的船體側方，其高度隨實際情況變動；C、把氣體牽引設備(1)的吹氣口(Ib)布置在甲板平臺區域C3)的上方，氣體牽引設備 (1)的吹氣方向、速率和流量根據船舶甲板平臺區域(3)的大小、形狀及其所處環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的應用領域。該方法主要是在船舶甲板平臺區域周圍環境形成氣流微循環，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)在該區域的滯留積聚，使其溫度明顯上升，實現該區域的升溫、防凍和除冰等目的。因此，本發明提出的船舶甲板平臺區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域的工作環境，對提高船舶在寒冷環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實意義，綜合效益顯著。這種技術使用起來十分方便，附加設備結構簡單，便于船舶環境的應用，具有很好的應用前景。
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 優先權日2011年12月3日
發明者安中昌, 崔楊, 徐上, 王涌, 苑志江, 解從偉, 遲衛, 金良安 申請人:金良安