Устройство для подачи раствора полимера на поверхность корпуса судна

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАСТВОРА ПОЛИМЕРА НА ПОВЕРХНОСТЬ КОРПУСА СУДНА, содержащее смеситель, пористые инжекционные элементы , расположенные по периметру носовой части корпуса судна и соединенные через коллектор с трубопроводом, а также отверстия или щели, расположенные по периметру кормовой части судна и объединенные коллектором, который сообщен трубопроводом с входом насоса, связанного со смесителем, отличающееся тем, что, с целью регулирования расхода полимера в со 3 соответствии со скоростью движения судна для обеспечения оптимальной его концентрации , на носовой части корпуса судна установлен обтекатель с пористыми элементами , установленными под углом к продольной оси корпуса судна, и содержащий внутреннюю и внещнюю стенки, образующие полость, сообщенную через коллектор и трубопровод с выходом насоса, причем под обтекателем расположены пористые инжекционные элементы, ориентированные , под углом к продольной оси корпуса, во внутренней стенке обтекателя по его периметру выполнены отверстия, а по периферии выполнены равномерно расположенные сквозные отверстия, при этом устройство снабжено цилиндрическими отверстиями с поршнями, связанными передачами с регулируемыми приводами, а полости емкостей сообщены (Л с коллектором пористых инжекционных элементов и с резервуаром, который, в свою очередь связан трубопроводом со смесителем .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 63 В 1/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ."а v

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3474549/27-11 (22) 22.06.82 (46) 23.01.84. Бюл. № 3 (72) В. А. Девисилов (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (53) 629.12:532.58.001.5 (088.8) (56) 1. Патент США № 3435796, кл. 114-67, опублик. 1969.

2. Патент Великобритании № 1277059, кл. В7МР, опублик. 1972 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ

РАСТВОРА ПОЛИМЕРА НА ПОВЕРХНОСТЬ КОРПУСА СУДНА, содержащее смеситель, пористые инжекционные элементы, расположенные по периметру носовой части корпуса судна и соединенные через коллектор с трубопроводом, а также отверстИя или щели, расположенные по периметру кормовой части судна и объединенные коллектором, который сообщен трубопроводом с входом насоса, связанного со смесителем, отличающееся тем, что, с целью регулирования расхода полимера в

„„SU„„1068325 А соответствии со скоростью движения судна для обеспечения оптимальной его концентрации, на носовой части корпуса судна установлен обтекатель с пористыми элементами, установленными под углом к продольной оси корпуса судна, и содержащий внутреннюю и внешнюю стенки, образующие полость, сообщенную через коллектор и трубопровод с выходом насоса, причем под обтекателем расположены пористые инжекционные элементы, ориентированные под углом к продольной оси корпуса, во внутренней стенке обтекателя по его периметру выполнены отверстия, а по периферии выполнены равномерно расположенные сквозные отверстия, при этом устройство снабжено цилиндрическими отверстиями с поршнями, связанными передачами с регулируемыми приводами, а полости емкостей сообщены с коллектором пористых инжекционных элементов и с резервуаром, который, в свою очередь связан трубопроводом со смесителем.

1068325, 1

Изобретение относится к судостроению, и, в частности к устройствам для снижения сопротивления судов путем введения полимерных добавок в пограничный слой на их корпусах.

Известно устройс.1 во для подачи раствора полимера на поверхность корпуса судна, содержащее смеситель, выпускные отверстия в носовой части корпуса, систему трубопроводов и насос, причем забор жидкости производится через щели, расположенные в кормовой части корпуса (1).

Недостатком такого устройства является недостаточное качество смещения раствора полимера с заборной водой при выпуске его через отверстия в носовой части корпуса.

Известно также устройство, содержащее смеситель, пористые инжекционные элементы, расположенные по периметру носовой части корпуса и соединенные через.коллектор с трубопроводом, а также отверстия или щели, расположенные по периметру кормовой части и объединенные коллектором, который соединен трубопроводом со входом насоса, связанного со смесителем (2).

Однако такое устройств: яе позволяет регулировать количество полимера. подаваемого в пограничный слой корпу а судна, в соответствии с различными режимами его движения.

Целью изобретения является регулиро; вание расхода полимера в соответствии со скоростью движения судна для обеспечения оптимальной его концентрации.

Цель достигается тем, что в устройстве для подачи раствора полимера на поверхность корпуса судна, содержащем смеситель, пористые инжекционные элементы, рас положенные по периметру носовой части корпуса и соединенные через коллектор с трубопроводом, а также отверстия или щели, расположенные по периметру кормовой части судна и объединенные коллектором, который сообщен трубопроводом с входом насоса, связанного со смесителем, на носовой части корпуса установлен обтекатель с расположенными под ним пористыми элементами, установленными под углом к продольной оси корпуса, и содержащий их внутреннюю и внешнюю стенки, образующие полость, сообщенную через коллектор и трубопровод с выходом насоса, причем под обтекателем расположены пористые инжекционные элементы, ориентированные под углом к продольной оси корпуса, во внутренней сФенке обтекателя по его периметру выполнены отверстия, а по периферии выполнены равномерно расположенные сквозные отверстия, при этом устройство снабжено цилиндрическими емкостями с поршнями, связанными передачами с регулируемыми приводами, а полости емкостей сообщены с коллектором пористых ийжекционных эле5

55 ментов и с резервуаром, который, в свою очередь, связан трубопроводом со смесителем.

На фиг. 1 представлена конструктивная и гидравлическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — расположение обтекателя с пористыми элементами и водозаборных кормовых отверстий на корпусе надводного судна, на фиг. 3 — то же, для подводного судна.

Устройство для подачи раствора полимера на поверхность корпуса судна содержит смеситель 1, пористые инжекционные элементы 2, расположенные в носовой части судна по периметру погруженной части корпуса 3 и соединенные через коллектор

4 с трубопроводом 5, отверстия или щели

6, расположенйые в кормовой части по периметру погруженной части корпуса 3 и объединенные коллектором 7, соединенным трубопроводом 8 со входом 9 насоса 10, выход 11 которого соединен трубопроводом

12 со смесителем 1, Кроме того, устройство снабжено обтекателем 13, под которым пористые элементы 2 установлены под углом к продольной оси корпуса 3, причем обтекатель 13 состоит из внутренней и наружной стенок 14 и 15, образующих полость 16, соединенную через коллектор 17 и трубопровод 18 с выходом 11 насоса 10 и имеет во внутренней стенке 14 отверстия 19, расположенные по периметру обтекателя 13, а на периферии равномерно расположенные по периметру сквозные отверстия 20, при этом устройство снабжено цилиндрической емкостью 21 и резервуаром 22, причем емкость 21 имеет поршень 23, связанный передачей 24 с регулируемым приводом 25, например электро- или гидроприводом, и соединена трубопроводом 5 с коллектором

4 пористых элементов 2 и трубопроводом 26 с резервуаром 22, соединенным трубопроводом 27 со смесителем 1. Причем резервуар

22 соединен с системой наддува, состоящей из баллона 28 со сжатым газом и редуктором 29, а на трубопроводах 5, 8, 26 и 27, соединяющих коллектор 4 пористых элементов 2 с цилиндрической емкостью 21, емкость 21 с резервуаром 22, резервуар 22 со смесителем 1, коллектор 7 отверстий 6 в кормовой части со входом 9 насоса 10, установлены отсечные клапана или вентили 30, а на трубопроводе 12, соединяющем выход

11 насоса 10 со смесителем 1, установлен вентиль-дозатор 31, причем трубопровод

26 от цилиндрической емкости 21 подсоединен к резервуару 22 снизу, а трубопровод

27 от смесителя 1 сверху. Устройство может быть снабжено двумя цилиндрическими емкостями 21 с поршнями 23.

Устройство работает следующим образом.

В смесителе 1 приготовляется концентрированный полимерный раствор. Забортная

1068325

Ви8 А вода отбирается через отверстия 6 в кормовой части судна и подается через коллектор 7 по трубопроводу 8 к насосу 10. Большая часть забортной воды по трубопроводу

18 через коллектор 17 подается насосом 10 в полость 16 обтекателя 13, из которой она инжектируется через отверстия 19 под оотекатель 13. Меньшая часть забортной водыпо трубопроводу 12 подается в смеситель

1. Регулирование расхода воды, подаваемой в смеситель 1, осуществляется вентилем-дозатором 31. Забортная вода, отбираемая через отверстия 6, содержит частично деградировавшие добавки полимера. Рециркуляция забортной воды с добавками полимера позволяет сбкратить расход полимерного материала. Концентрированный полимерный раствор подается из, емкости

21 по трубопроводу 5 через коллектор 7 под пористые элементы 2 и равномерно инжектируется через них на поверхность корпуса

3 под обтекатель 13. Под обтекателем 13 происходит перемешивание концентрированного водного раствора полимера с забортной водой, инжектированной через отверстия

19 и поданной в по,лость 16. Отверстия 20 на периферии обтекателя 13 служат для улучшения смешения концентрированного раствора с забортной водой и способствуют стабильности пограничного слоя с полимерными добавками. Из емкости 21 концентрированный водный раствор полимера подается поршнем 23, соединенным посредством передачи 24 с регулируемым приводом, например, электродвигателем. Путем изменения скорости перемещения поршня

23 можно изменять расход концентрированного раствора полимера и, тем самым, концентрацию полимерных добавок в пограничном слое на корпусе судна, создавая оптимальную для каждой скорости судна концентрацию, которая обеспечивает максимальную степень снижения сопротивления трения корпуса судна. Заправка цилиндрической емкости «21 концентрирова нным полимерным раствором осуществляется по труб проводу 26 из расходного резервуара 22 под действием давления сжатого газа, подаваемого из баллона 28 и редуцируемого до заданного давления в редукторе 29. Устройство может иметь две емкости 21. Во время использования одной емкости 21 для подачи полимерного раствора вторая емкость заправляется из резервуара 22. Переключение емкостей 21 на работу и заправку осуществляется посредством вентилей или отсечных клапанов

30. По мере расходования концентрированного полимерного раствора из резервуара

22 происходит его дозаправка по трубопроводу 27 из смесителя 1. В связи с тем, что в. смесителе 1 происходит приготовление высококонцентрированного полимерного раствора при перемешивании сухого (твердого) полимера с небольшим количеством забортной воды, смеситель 1 имеет небольшие габариты. Полностью процессы набухания, гидратации и сольватации полимера в воде завершаются в резервуаре 22. Трубопровод 27 от. смесителя 1 подсоединен к резервуару 22 сверху, а трубопровод 26 от емкости 21 — снизу. Такое соединение с резервуаром обеспечивает нахождение свежеприготовленного раствора полимера в резервуаре определенное время до заправки в емкость 21.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить более эффективное применение полимерных добавок, уменьшить их расход и увеличить степень снижения сопротивления корпуса судна при его движении в воде.

10б8325, Гид E

Составитель Л. Лихтеров

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Шарошн

Заказ 10939/14 Тираж 462 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4