Способ подачи воздуха в подводный объект



Способ подачи воздуха в подводный объект
Способ подачи воздуха в подводный объект
Способ подачи воздуха в подводный объект

 


Владельцы патента RU 2588555:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") (RU)

Изобретение относится к способам обеспечения воздухом подводного объекта в экстренных ситуациях. Для подачи воздуха в подводный объект включают подъем воздуховода низкого давления над поверхностью воды, подъем компрессора и связанного с ним воздуховода высокого давления от подводного объекта. Подачу атмосферного воздуха производится в компрессор через воздуховод низкого давления и нагнетание воздуха в подводный объект от компрессора через воздуховод высокого давления. Подача атмосферного воздуха в компрессор через воздуховод низкого давления осуществляют без уменьшения расхода. При этом располагают компрессор под слоем воды, который защищает компрессор от ударного воздействия волн и предметов, плавающих на воде. Достигается обеспечение подачи воздуха с большим требуемым расходом в подводный объект. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам обеспечения воздухом подводного объекта в экстренных ситуациях в сложных погодных условиях и при наличии плавающих на поверхности воды над объектом предметов и может быть использовано, например, для обеспечения подачи воздуха в подводную лодку в аварийной ситуации.

В известном устройстве [Büchner R. Belüftungsvorrichtung für ein getaucht havariertes Unterseeboot // патент Германии EP 2301839. - МПК B63G 8/36, B63G 8/40, опубликовано 30.03.2011 (A2), 04.05.2011 (A3)] способ подачи воздуха в аварийный объект реализуется следующим образом: поднимают воздуховод низкого давления над водной поверхностью и транспортируют (засасывают) через него атмосферный воздух в компрессор под действием перепада давления, создаваемого компрессором на своем входе величиной, не превышающей одной атмосферы; компрессор устанавливают на поверхности подводного объекта, сжатый воздух с выхода компрессора транспортируют в объект через воздуховод высокого давления.

Признаками известного способа, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- поднимают воздуховод низкого давления над водной поверхностью и транспортируют через него атмосферный воздух в компрессор;

- сжатый воздух с выхода компрессора транспортируют в подводный объект через воздуховод высокого давления.

Недостатком данного способа является ограничение количества подаваемого в подводный объект воздуха из-за ограничения его расхода через длинный воздуховод низкого давления, идущий с поверхности воды до компрессора, установленного на подводном объекте. Массовый расход газа в трубопроводе при движении газа с дозвуковыми скоростями можно определить по формуле:

где

G - массовый расход газа, кг/с;

d - внутренний диаметр трубопровода, м;

p1 - давление на входе в трубопровод, Па;

p2 - давление на выходе из трубопровода, Па;

λ - коэффициент газодинамического сопротивления;

l - длина трубопровода;

R - универсальная газовая постоянная;

Т - температура газа.

При постоянном по длине трубопровода коэффициенте R газодинамического сопротивления ограничение расхода определяется предельно малой разностью давлений на входе и выходе трубопровода низкого давления и длиной трубопровода:

Δp=p1-p2≤1 атм (≤105 Па),

где

Δp - разность давлений на входе и выходе трубопровода низкого давления, которая определяется максимальной величиной разряжения (1 атм), создаваемого компрессором на его входе;

массовый расход падает как при росте длины l трубопровода.

Прототипом заявляемого способа является способ, по которому реализуется действие известного устройства подачи воздуха в подводный объект в экстренной ситуации [Рахубинский И.А. Спасательный буек для подводной лодки // авторское свидетельство SU №11428. - МПК B63G 8/36, B63G 8/40, опубликовано 30.09.1929 г.], согласно которому поднимают компрессор вместе с воздуховодом низкого давления от подводного объекта до всплытия их на поверхность воды, забирают атмосферный воздух через воздуховод низкого давления к компрессору (вентилятору) и под высоким давлением нагнетают атмосферный воздух в объект через воздуховод высокого давления, установленный между компрессором и подводным объектом.

Признаками известного способа, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются:

- поднимают воздуховод низкого давления над водной поверхностью и транспортируют через него атмосферный воздух в компрессор;

- сжатый воздух с выхода компрессора под высоким давлением нагнетают в подводный объект через воздуховод высокого давления, установленный между компрессором и подводным объектом.

Недостатком данного способа является ограничение на непрерывную подачу воздуха в объект компрессором при сложных погодных условиях из-за возможного воздействия на компрессор ударов волн большой амплитуды в штормовых условиях, льда и других плавающих предметов.

Изобретение направлено на решение задачи по обеспечению подачи воздуха в подводный объект при сложных погодных условиях (большие волны) и наличии плавающих в окрестности компрессора предметов без ограничения расхода воздуха через воздуховод низкого давления.

Технический результат заявляемого способа заключается в обеспечении непрерывной, бесперебойной подачи воздуха в подводный объект в сложных погодных условиях и при наличии плавающих в окрестности компрессора предметов.

Технический результат достигается тем, что в способе подачи воздуха в подводный объект, включающем подъем воздуховода низкого давления над поверхностью воды, подъем компрессора и связанного с ним воздуховода высокого давления от подводного объекта, подачу атмосферного воздуха в компрессор через воздуховод низкого давления, защищенный от попадания в него воды, и нагнетание воздуха в подводный объект от компрессора через воздуховод высокого давления, согласно изобретению, подачу атмосферного воздуха в компрессор осуществляют без уменьшения расхода, относительно требуемого для подводного объекта уровня, располагая компрессор под слоем воды, защищающим его от ударного воздействия волн и предметов, плавающих на воде. Подъем компрессора и связанного с ним воздуховода высокого давления от подводного объекта к поверхности воды осуществляют на глубину не менее 10 метров.

Из уровня техники не известно расположение компрессора под слоем воды («защита слоем воды») вблизи поверхности, чтобы иметь возможность осуществлять забор атмосферного воздуха через воздуховод низкого давления без уменьшения расхода, относительно требуемого для подводного объекта уровня, и через длинный воздуховод высокого давления транспортировать (продавливать) воздух от компрессора к объекту уже под высоким давлением в количестве, достаточном для обеспечения подводного объекта.

Преимуществом заявляемого способа подачи воздуха в подводный объект является защищенность компрессора от возможных нарушений работоспособности из-за волн и столкновений с плавающими объектами и, при этом, отсутствие ограничения на объем забираемого из атмосферы воздуха, вследствие малой длины воздуховода низкого давления, заборный конец которого располагается над поверхностью воды, а второй - соединяется с компрессором.

Заявляемый способ поясняется схемой, приведенной на чертеже, где введены следующие обозначения: подводный объект 1, водоем 2, компрессор 3, воздуховод высокого давления 4, воздуховод низкого давления 5, поверхность воды 6.

В экстренной ситуации воздуховод низкого давления 5 поднимают над поверхностью воды 6, компрессор 3 и связанный с ним воздуховод высокого давления 4 поднимают к поверхности 6 водоема 2 на глубину не менее 10 метров, которая обеспечивает защиту компрессора от воздействия волн и объектов, плавающих на воде. Атмосферный воздух транспортируют (засасывают) на вход компрессора 3 через воздуховод низкого давления 5, который является механически устойчивым, имеющим простую, без движущихся частей конструкцию. Через воздуховод высокого давления 4 сжатый воздух от компрессора подают в подводный объект 1. При длине трубопровода низкого давления, например 16 м, массовый расход газа, по сравнению с забором воздуха через трубопровод низкого давления с нулевой длиной (забор непосредственно во входную камеру компрессора, что в нашем случае в принципе невозможно), уменьшится в 4 раза. Такое снижение требуемой производительности можно легко компенсировать (см. формулу (1)), увеличив диаметр трубопровода низкого давления, например, с 2 см до 3,5 см, что для короткого трубопровода вполне допустимо.

Таким образом, заявляемый способ в экстренной ситуации в опасных для непрерывной работоспособности компрессора условиях обеспечивает подачу воздуха с большим требуемым расходом в подводный объект.

1. Способ подачи воздуха в подводный объект, включающий подъем воздуховода низкого давления над поверхностью воды, подъем компрессора и связанного с ним воздуховода высокого давления от подводного объекта, подачу атмосферного воздуха в компрессор через воздуховод низкого давления и нагнетание воздуха в подводный объект от компрессора через воздуховод высокого давления, отличающийся тем, что подачу атмосферного воздуха в компрессор через воздуховод низкого давления осуществляют без уменьшения расхода, относительно требуемого для подводного объекта уровня, располагая компрессор под слоем воды, защищающим его от ударного воздействия волн и предметов, плавающих на воде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подъем компрессора и связанного с ним воздуховода высокого давления от подводного объекта к поверхности воды осуществляют на глубину не менее 10 метров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аварийно-спасательному оборудованию подводных технических средств. Предложено устройство для разделения всплывающей камеры с подводным техническим средством, которое содержит комингсы всплывающей камеры и подводного технического средства, образующие комингс-площадку, трубопровод с арматурой, сообщающий внутреннюю полость комингс-площадки с забортной водой, а также воздушную магистраль, соединяющую внутреннюю полость комингс-площадки с отсеком прочного корпуса подводного технического средства, при этом магистраль снабжена кольцевым коллектором с установленными по его окружности клапанами и размещена в верхней части комингс-площадки.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается конструкции подводной лодки и ее эксплуатации в ледовых условиях. Предложена подводная лодка, которая имеет направленное вверх буровое устройство (12, 12′), при этом буровое устройство (12, 12′) расположено в прочном корпусе (4) подводной лодки и имеет бур (14, 14′), выдвигаемый из расположенного на верхней палубе отверстия (10) прочного корпуса (4), буровая головка (42, 42′) бура (14, 14′) образует закрывающее тело, закрывающее отверстие (10) прочного корпуса (4).

Изобретение относится к области судостроения, в частности к технике спасения экипажа аварийной подводной лодки, находящейся на грунте. Способ обеспечения эвакуации экипажа аварийной подводной лодки из всплывшей спасательной камеры (ВСК) заключается в том, что эвакуация экипажа основана на использовании спуско-подъемного устройства спасательного судна и судового трапа.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается буксировки подводных аппаратов, в частности спасательных, подводной лодкой. Предложено устройство для буксировки подводных аппаратов подводной лодкой, устанавливаемое на палубу ПЛ в районе комингс-площадки.

Изобретение относится к области судостроения и касается контроля и проверок спасательных люков с комингс-площадками подводных лодок. Предложено устройство для контроля и проверок спасательного люка с комингс-площадкой подводной лодки, имитирующее камеру присоса глубоководного спасательного аппарата, включающее корпус в виде вертикальной цилиндрической обечайки с фланцами на торцах.
Изобретение относится к способам спасания личного состава из аварийной подводной лодки. Способ эвакуации экипажа аварийной подводной лодки включает операции по эвакуации экипажа за пределы прочного корпуса подводной лодки, которые осуществляют шлюзованием через средства обеспечения выхода экипажа из объема прочного корпуса каждого отсека подводной лодки во внутренний объем балластных цистерн.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к технике доставки на подводных носителях и обеспечения работы спасательных подводных аппаратов, предназначенных для спасания людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой.

Изобретение относится к области судостроения. Система шлюзования спасательного люка включает трубопроводы заполнения, осушения, вентиляции, сжатого воздуха управления, сливной, контрольно-измерительных приборов, сжатого воздуха шлюзования, блок подачи воздуха, автономную систему сжатого воздуха.

Изобретение относится к области судостроения. Спасательно-транспортный подводный аппарат содержит камеру присоса с размещенными в ней устройством, включающим захват и обеспечивающим перемещение захвата в пространстве, например, манипулятором и устройствами крепления камеры присоса к конструкциям комингс-площадки подводного объекта.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к технике доставки на подводных носителях и обеспечения работы спасательных подводных аппаратов, предназначенных для спасения людей с аварийных подводных объектов.

Изобретение относится к судовым водоохлаждающим холодильным машинам системы кондиционирования воздуха. При различных тепловых нагрузках на систему происходит включение-выключение компрессора, изменение количества работающих компрессоров или регулирование оборотов компрессора.

Изобретение относится к системам регенерации воздуха в обитаемых герметичных объектах, например, таких, как космические корабли, орбитальные станции, подводные лодки, герметичные подводные и подземные объекты.

Изобретение относится к аварийно-спасательной технике, а именно к устройствам, предназначенным для вентиляции отсеков аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, с целые поддержания жизнедеятельности личного состава до его опасения.

Изобретение относится к подъемно-мачтовым устройствам и может найти применение в системах подачи воздуха электрокомпрессорам атомных подводных лодок. .

Изобретение относится к области энергетики и двигателей Стирлинга, предназначено в качестве энергоустановки для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например глубоководных аппаратов и подводных лодок.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к двигателям Стирлинга, предназначено в качестве энергоустановки для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например глубоководных аппаратов и подводных лодок.

Изобретение относится к области энергетики и двигателей Стирлинга, предназначено в качестве энергоустановки для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например глубоководных аппаратов и подводных лодок.

Изобретение относится к области энергетики и двигателей Стирлинга, предназначено в качестве энергоустановки для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например глубоководных аппаратов и подводных лодок.

Изобретение относится к энергетике и двигателям Стирлинга, предназначено в качестве энергоустановки для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например глубоководных аппаратов и подводных лодок.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к системам обеспечения работы электрохимического генератора водородо-кислородного типа и предназначено для использования на обитаемых подводных и космических аппаратах.

Изобретение предназначено для обеспечения спасания экипажей аварийных подводных объектов, преимущественно подводных лодок в подводном положении. Предложено съемно-закрепляющее устройство для транспортирования, подводного выпуска и приема спасательного подводного аппарата (СПА) подводной лодкой (ПЛ), а также для обеспечения перехода спасенных подводников из СПА в ПЛ в подводном положении. Съемно-закрепляющее устройство выполнено в виде съемной металлической рамы с расположенной в центре вертикальной цилиндрической герметичной шахтой, имеющей верхний фланец с возможностью крепления и отдачи СПА, нижний фланец с уплотнением и возможностью крепления струбцинами на комингс-площадке ПЛ. Приведено выполнение механизмов крепления и отдачи СПА. Применение изобретения позволит обеспечить возможность транспортировки СПА и выполнение операции спасания любой действующей ПЛ. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх