СИСТЕМА БАРБОТИРОВАНИЯ ДЛЯ НАЛИВНЫХ ДОКОВ
BARBOTAGE SYSTEM FOR LIQUID DOCKS

Система барботирования для наливных доков предназначена для обеспечения возможности ремонта судов в наливных доках в условиях зимнего времени при температуре окружающей среды ниже 0°С.
Для разрушения льда на портовых акваториях применяются различные методы. Одним из методов предотвращения нарастания льда на портовой территории, особенно вблизи причалов является применение барботажных систем. Эффективное применение барботажные системы находят и при обеспечении возможности ремонта судов в наливных доках в условиях зимнего времени
Известна система барботирования описанная в работе В.В. Богородский, В.П. Гаврило, О.А. Недошивин «Разрушение льда. Методы, технические средства». Ленинград, Гидрометеоиздат, 1983. Данная система принята за прототип.
Система состоит из труб с отверстиями, проложенных по морскому дну, присоединенных к воздушному компрессору, располагающемуся на берегу.
С помощью компрессора воздух продавливается по трубам и выходит через отверстия в виде пузырьков.. Вместе с потоком пузырей более теплые воды нижнего слоя поднимаются к поверхности. Турбулентность в воде и поступление тепловой энергии вместе с потоком воды подавляют формирование ледяного покрова. Для эффективного использования такой системы необходимо, чтобы придонная вода была максимально теплой. Однако, во многих мелководных заливах, в том числе и в наливных доках температура нижних слоев может не достигать 4°С и держится на отметка 0,1-0,2°С.
Недостатком такой системы являются высокие энергозатраты для обеспечения образования майн достаточного размера вокруг корпуса судов, находящихся в наливном доке.
Техническая задача, решаемая данным изобретением, состоит в обеспечении снижения энергозатрат при работе барботажной системы с необходимой эффективностью.
Данная задача решается следующим образом.
На скорость и образования майн на поверхности льда, их размер и «сохранность», помимо поступающего тепла, приносимого придонными водами, влияют турбулентные потоки воды, интенсивность турбулентных потоков воды на поверхности.
Для обеспечения интенсивных турбулентных потоков отверстия оснащают соплами, расположенными под острым углом к образующей трубы, а трубы расположены по дну дока таким образом, что сопла труб, размещенных по дну дока по разные стороны от середины дна дока, направлены в противоположные стороны. Это позволяет получить циркулярное движение воды внутри дока вокруг корпуса судна. Что в конечном итоге приведет к эффективному образованию майн при более низких энергозатратах.
На фиг. 1 показана блок схема предлагаемой системы барботирования,
где 1 - компрессор,
2 - трубы с отверстиями,
3 - сопла.
Система работает следующим образом
Трубы с отверстиями, оборудованные соплами, располагают на дне таким образом, что они (трубы), расположены практически на дне дока симметрично относительно киля судна. При этом, сопла на трубах, расположенных по разные стороны относительно корпуса судна, смотрят в противоположные стороны. Трубы подключают к компрессору, который нагнетает сжатый воздух в трубы и продавливает его через отверстия с соплами. Такое расположение приводит к циркуляции воды относительно корпуса судна и повышению эффективного образования майн на поверхности льда.
На фиг. 2 показан другой вариант расположения сопел. В данном варианте отверстия группируют в пары. При этом, отверстия каждой пары расположены рядом друг с другом, а сопла направлены таким образом, чтобы исходящие из них потоки воздуха формировали вихревое движение прилегающей жидкости. Восходящие вихревые потоки более интенсивно увлекают и уносят вверх более теплую придонную воду.
На Фиг. 3 показан третий вариант размещения сопел, где:
4 - сегнерово колесо.
Отверстия в трубах просверлены по верхней образующей труб, а сопла установлены вертикально и снабжены насадками в виде сегнеровых колес. Выходящий из концов сегнеровых колес воздух создает реактивную тягу и заставляет их вращаться. В силу этого создаются интенсивные вихревые потоки воздуха и воды.
На Фиг. 4 показан вариант размещения сопел в паре с эжектором, где:
5- сопла с эжекторами.
Сопла с эжекторами расположены парами под углом в разные стороны. Выходящий из сопел сжатый воздух дополнительно увлекает за собой воду придонных слоев. В силу этого усиливается интенсивность теплового потока к поверхностным слоям.
Предлагаемая система барботирования наливных доков решает поставленную техническую задачу.
Технический результат - снижение энергозатрат при обеспечении ремонта судов в наливных доках в условиях зимнего времени и льдообразования.