1. 压载水系统的组成
相对于传统船舶,潜艇的模样很奇特。它呈水滴流线造型,像一个圆滚滚的大雪茄,让人觉得很难在水中稳定,总担心它翻转倾覆。萊垍頭條
这种担心当然是多余的,实际上不论水上水下,潜艇都有保持平衡的多种绝招。
绝招一、三颗心的完美配合。萊垍頭條
船舶在海上航行,浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性是几个重要指标。垍頭條萊
浮性是船舶在一定重量的装载下,在水面漂浮保持平衡位置的能力;而稳性是船舶受外力影响倾斜,当外力消失后自动回复原平衡位置的能力,又分横稳性、纵稳性两种。萊垍頭條
船舶体型很长,所以纵稳性一般都没问题,重点研究横稳性就行了。船舶倾角小于10度~15度,且上甲板边缘开始进水前的稳性叫小倾角稳性,又称初稳性。
为提高横稳性,船舶揣着好几颗心:重心、浮心、稳心、漂心。这几颗心的相互关系,决定了船舶安全,从设计之初就要做好计算。條萊垍頭
船舶左右横摇时排水体积不变,但排水形状不断变化,导致浮力作用点浮心发生移动。不同角度下的浮力指向同一个中心,称之为稳心。稳心与重心的关系,就是船舶稳性的重点,它们之间的距离,叫初稳性高度。
重心低、稳心高时,船舶横摇浮心移向一边与重力形成一对力偶,产生复原力矩将船舶扶正。初稳性高度越大,船舶扶正力矩越大,回复原平衡位置的能力越强.萊垍頭條
若船舶超载或其他原因,导致重心迅速提高超过稳心时,船舶横摇就没有复原力矩了,此时就很容易倾覆,所以超载是航行安全的大敌。垍頭條萊
在水面航行的潜艇也一样,其本质是一艘密封良好的船,也遵循这个规律,随海浪左右横摇,复原力矩令其自动扶正。
当潜艇下潜时,稳心高度逐渐降低。艏、艉组压载水舱注满水时,潜艇处于半潜航行状态,此时稳心高度很低,复原力矩很小,稍有不慎就会倾覆,是最危险的时刻之一。萊垍頭條
当潜艇潜入水下,情况与水面有所不同。因为水线面消失了,所以浮心与稳心重合,初稳性高度变成浮心与重心的距离。
随着压载水舱注水,潜艇重心不断降低;入水体积增大,潜艇浮心也不断升高,最后变成浮心在上、重心在下的情况。此时浮力与重力形成新复原力矩,将潜艇扶正。垍頭條萊
潜艇在水面纵倾幅度很小,基本不用考虑。但在水下时,纵倾幅度变大,受很小的影响也能让潜艇纵倾发生很大变化。比如某些潜艇上,一个人从艇艏走到艇尾,都能让潜艇发生1度左右的纵倾。頭條萊垍
绝招二、均衡水舱。萊垍頭條
为了控制纵倾,潜艇除了艏、舯、艉三组十几个主压载水舱外,还有专门的纵倾均衡水舱和均衡水舱。
通过水泵、中压气和管路在各舱间移注水,调整各水舱水量就能让潜艇保持平衡。
绝招三、艏艉水平舵、方向舵、指挥台围壳。萊垍頭條
它们也是控制平衡的重要工具。潜艇在水下航行时,水平舵面产生升力,就像飞机翅膀在空气中产生升力一样。通过精确调整舵面角度,就能精确调控潜艇平衡。萊垍頭條
而潜艇方向舵,不但能控制方向,也能辅助调整潜艇左右平衡,性价比还很高。
另外,高大的指挥台围壳像鱼鳍一样,起到垂直舵的作用。潜艇水下高速转弯时离心力很大,搞不好会侧倾翻滚。高大的围壳能对抗侧倾,提高适航性,在潜艇水下平衡中起到重要作用。萊垍頭條
综上,这三大绝招结合在一起,就能克服各种横摇纵摇、横倾纵倾问题,也解决了单螺旋桨旋转时产生的扭矩问题,让潜艇在水下又快又稳的航行,实在了不起!條萊垍頭
和风漫谈原创文字,欢迎关注。图片来自网络,个人观点,仅供参考。頭條萊垍
2. 压载水系统的基本组成与功能
排空法:排空法又称为逐一更换法。指将船舶压载水用泵排放干净,清洗船舶舱底的沉积物,然后注入洁净深海海水。这种方法的优点是:能够比较彻底地对压载水进行有效置换,三种置换方法中置换最为彻底的一种,并且完成压载水置换的时间也比较短。该法的缺点是:由于排放压载水能够改变船舶的吃水差以及船舶的稳性,对船舶的固有剪力和弯矩也会产生影响,因此每个压载舱不能太大,这就会增加压载水舱的数量。排空的过程中,要进行细的计划和监控维持船舶的稳定性和吃水差。在恶劣的天气条件下,为了保证船舶的安全行,不适宜采用排空法
溢流法:溢流法又称为注入顶出法。从压载舱底部泵入清洁深海海水,使原来压载水通过溢流孔从顶部排出的方法。该法的优点是:不改变船舶的稳定性和吃水差,对船舶局部强度影响不大,不会产生货物移动位置的不良后果;使用该方法时,不需要进行周密的计算,船员的操作较简单;在恶劣天气条件下也可进行操作;对船舶的压载水管系不用作大的修改。该法的缺点是:置换过程中泵和管系的压力增大,容易造成对管系的破坏;置换过程中压载舱压力增大同样也存在着危险;采用这种方法的船舶顶部要设计溢流的端口。
目前,溢流法是在船舶上应用的最普及的一种压载水置换方法
稀释法:稀释法是通过管路的设计,将清洁的海水从压载舱顶部注入同时从底部排出的法。稀释法因涉及江南体育网站是什么 、管路的改进或添置,因此仅仅在新船上使用。
过滤法:过滤法可直接滤去外来生物。通过选择合适网目的滤网,可以去除不同的生物群。一般来说,50um滤网可滤掉浮游生物,20um的滤网能滤去大部分浮游藻类。但是压载水中含有大量的絮状物,容易堵塞滤网,因此对滤网要进行反复冲洗,比较耗能和浪费时间。因此过滤法通常用于压载水的预处理。
超声波法:超声波可以在局部产生数百度的高温和数百大气压的高压,从而将海生物杀死并粉碎。超声波功率在水体中的空化效应所产生的高压、冲击波、声流和剪切力能够有效地破坏藻类的细胞结构,抑制叶绿素的合成。
3. 压载水管系
液位计具体的现场校准步骤
(1)首先要确定所测介质的密度
介质密度可以用标准密度计测量,磁翻板液位计也可以根据用户提供的具体资料查取,介质密度需记录备案,确保介质密度能够符合液位计使用说明书的要求。虽然理论上介质密度对液位计的示值有影响,但是实际使用中液位计的零位和满度值都可以通过电位器直接调整过来。
(2)其次要确定参考零点
a)用游标卡尺测量连接管路内径D,磁翻板液位计在罐体上部确定一个标准液位的下尺点,如有条件,能够打磨成凹槽以免测深尺摆动,并作记号;
b)在罐内不带压力的状态下以手动方式往储罐内注水,当水位略高于液位计进水管时停止注水,磁翻板液位计打开下连接法兰口手动球阀E并松开罐体与被校液位计间的连接法兰F(不取下,使水流不过冲),直到管路中无涌动流时,关闭E,取下法兰,待罐内液体平稳时打开E,再待呈滴流状态,稳定1min(必要时可通过排水阀门排水,提高检测效率);
c)磁翻板液位计用测深钢卷尺测量从测点到水面间的距离ha,实际零位空高h0=ha-D/2,此状态即液位计测量零点。
(3)各液位点的校准
a)装上法兰,关闭E,继续往罐内注水,至翻板指示需校准液位的主刻度处,待水面稳定后测量输出电流Ii及水位空高hi,实际液位为:H0=h0-hi=ha-D/2-hi;
b)继续其他点的测量磁翻板液位计直到满量程。
(4)液位零点和满度的调校
在确定参考零点的同时,调整零点电位器,使得输出电信号显示为4mA;满度调整在标准液位的上限值进行,调增满量程电位器,使得输出电信号显示为20mA。磁翻板液位计下行程测量中若输出存在偏差,参照此方法进行调整。现场校准需要重复以上步骤三个回程的测量
4. 压载水系统的操作与管理
1.所谓扫舱就是把里面的水全部抽干净,2.这必须是用喷射泵才能完成3.喷射泵的主水路阀门全开,把要扫的压载舱的阀门开小一点,逐渐开大,因为一开始开得过大的话,里面的空气太多,不太容易抽干净,开小一点,里面容易形成真 空,也更容易抽出去! 頭條萊垍
5. 什么是压载水 以及压载水处理原理
船舶在加装压载水时,从进水总管中分流的一部分海水流经电解槽(ECU),电解槽通以低压直流电,直接电解海水产生次氯酸钠,利用次氯酸钠的强氧化性杀灭海水中的浮游生物、病原体和细菌,从而避免船舶所携带的压载水对目的港水域的污染。垍頭條萊
然后电解产生的高浓度的次氯酸钠溶液(约1500~2000ppm)注入压载水的进水总管,迅速与压载水混合,最终浓度达到5-15ppm的水平。條萊垍頭
6. 压载水处理装置原理
您主要是问潜艇下潜上浮的原理吧? 潜艇为什么能在水中下潜、上浮,甚至悬停呢?这主要与重力和浮力有关。根据“浮性定律”(或阿基米德定律),任何物体在液体中都会受到浮力的作用,浮力的大小等于物体本身所排开液体的重量。当物体的重量大于浮力时它就会下沉;小于浮力时就会上浮;等于浮力时就会悬停在液体中,这两个力大小相等,但方向正好相反。 潜艇在水中时,这两种力也都会作用在潜艇上。如上所述,潜艇本身的重量叫做重力,潜艇入水部分所排开海水的重量叫做浮力,要使潜艇下潜只要使它的重量大于它的浮力就行了,那么怎样增加潜艇的重量呢?在潜艇上都设有压载水舱,只要往空的压载水舱里注水,潜艇就变重了,这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量(即大于浮力),潜艇就逐渐下潜。 当潜艇正常上浮时,用高压空气分步骤把压载水舱里的水挤出去,使之充满了空气,使潜艇在水下的重量减轻了,当潜艇的重量小于它同体积的水的重量时(即小于浮力时),潜艇就会上浮,直至浮出水面。 另外,也可以采用操舵的方法将航行中的潜艇调整到距水面30米的安全深度(安全深度是为了防止与水面船只碰撞的限制深度),继续上浮到10—30米深度时是危险深度,上浮到10米左右时属于潜望深度,到达潜望深度后就可以排水上浮了。 潜艇下潜和上浮的原理就跟鱼类差不多,鱼儿腹中有一种可充满气体的囊状鳔,其作用类似于潜艇上的压载水舱,是鱼在水中沉浮的主要调节器官。当鱼要下沉时,挤出鱼鳔中的气体(潜艇是向压载水舱里注水),使身体的重量加重;相反,鱼要上浮时,通过摄取水中的气体来充满鱼鳔,使身体的重量减轻。條萊垍頭
7. 压载水系统图
是央企。中国船舶725研究所成立于1961年,隶属中国船舶重工集团有限公司,是专业从事舰船材料与工艺及应用性研究的军工科研事业单位。主要产品有:金属波纹管膨胀节、特种材料压力容器、管道和桥梁支座、特种材料铸锻件、特种焊接材料、金属爆炸复合材料、钛合金构件和铸件、海绵钛、防腐防污产品、非金属材料制品、风电叶片、船舶压载水系统、海水淡化系统等。萊垍頭條
8. 压载水系统的作用
压载水就是海水,船上都设有海水泵,把海水抽到压载舱里去。條萊垍頭
压载水的作用主要有以下几种: 1.在船舶空载时保持一定深度的吃水不至于倾覆; 2.在船舶载货的状态下也可以用压载水在各压载舱之间的压载和调节,确定一定的吃水差或者平吃水(前后吃水差为0),保证船舶在特定的水域中顺利、安全航行; 3.破冰船通过使用大功率的水泵快速调节船首尾两端的压载水,进而使得船首尾两端进行高低运动,切断海面上的冰层,进行破冰作业,这也是破冰船的工作原理。一般船舶的压载舱都在货舱下,船底壳上的空间里,首尾尖舱也可以做压载舱。有的船舶根据自身航行的区域和特殊作用,会设计特殊的压载舱位置。條萊垍頭
9. 压载水的操作与管理
不可以在公海排放的,因为压载水是属污水,排放引起海上污染的,严重的排放要受国际海洋公约的约束,受有关部门处罚和严肃处理的。萊垍頭條
10. 压载水管系的作用
东圳水库位于福建省莆田市区西北8公里许的延寿溪中游(莆田市城厢区常太镇东圳尾村)。东圳水库具有灌溉、防洪、发电、航运、养殖、游览等作用。是福建省大型水库之一,也是莆田市唯一的一座大型水库,是莆田市的“大水缸”和生命线工程。
水库拦河大坝长360米,高58米,顶宽8米,像一座巨大的屏障,横亘在天马、地龙两山峡谷之间,拦住了自仙游九鲤湖奔流而下的溪水,形成一个面积10平方公里、库容量达4.35亿立方米的人工湖。1962年,郭沫若来莆参观时,曾赋诗盛赞。今天,东圳水库已成为一个新兴的游览区。凌波荡桨,泛舟湖上,其乐无穷。两岸奇秀的山峰、蓊郁的树林,同澄碧的湖水相映成趣。湖上置有各种娱乐设施,游客到此兴致倍增。市区有公路通达库区。條萊垍頭
水库的年平均供水量3亿多立方米,其中农业灌溉年用水量约1.2亿立方米,城区内河及南北洋生态补水年用水量约0.8亿立方米,生活及工业年用水量约1亿立方米。萊垍頭條
东圳水库位于木兰溪中游,入库干流为木兰溪的最大支流延寿溪。延寿溪作为一条重要的泄洪通道,莆田市政府在下游段实施了东圳水库泄洪通道整治工程,通过清淤、拓宽打通了各卡脖子河段,满足全线不小于60米宽的泄洪通道。同时在河宽不足的地方通过新开河道分洪等方法,既满足了行洪要求,又兼顾了沿河荔枝林带保护。[2]萊垍頭條
建设历史萊垍頭條
枢纽工程條萊垍頭
1958年3月,成立莆田县东圳水库工程指挥部,省水电厅晋江工程局刘序文、周连贵任指挥,工程师高宝善、副县长许子斌任副指挥。1958年6月动工,1960年4月竣工通水,共完成土石方2007万立方米,投工3643万工日,总投资4748.92万元,其中水库投资3192.07万元,渠道投资1556.85万元,淹没耕地1.17万亩,移民2666户;13382人,拆迁房屋14847间。萊垍頭條
水库流域面积321平方公里,河道长40.5公里,总库容量4.35亿立方米,正常蓄水位80.5米罗零高程(下同),相应库容量2.827亿立方米,死水位高程50米,死库容400万立方米,正常水位面积17.756平方公里。 工程由大坝、输水涵洞、溢洪道3大建筑物组成。萊垍頭條
大坝垍頭條萊
高度58.6米,坝顶宽8米,防浪墙1道,高1米,坝长367米,粘土心墙混合坝型,坝心浇灌一道混凝土齿墙直接两岸山坡接合槽,迎水坡比自下而上为1∶4.22、1∶3.33、1∶2.94、1∶0.5,中间有平台3道,宽度分别为8米、2米、1.5米;背水坡比自下而上为1∶3;1∶3.30;1∶2.53;1∶75;1∶0.5;中间有平台3道,宽度分别为8米、2米、1.55米,内外坝坡均用大块石干砌护坡,坝底最大宽度354米,为石英斑岩基础。萊垍頭條
输水涵洞萊垍頭條
由大坝右侧山坡内坚硬岩层开凿而成,全长332.6米,直径4米,进水口高程50米,出水口高程38.033米。进水口建1座高35.5米的钢筋混凝土放水塔,安装两道事故闸门,两台各10吨的卷扬机,出水分叉管4道,输水量为26立方米/秒。萊垍頭條
溢洪道萊垍頭條
位于大坝左侧山坡上,宽60米、坡长190米,比降为1∶50和1∶7,岩石基础,进口设开敞式控制闸1座,分5孔,每孔净宽10米,闸底高程73.5米,闸墩4道,有启闭房1座和3米宽人行桥1道,安装5台40吨电动启闭机。頭條萊垍
渠道工程頭條萊垍
1958年6月成立莆田县东圳渠道工程指挥部。1959年9月渠系工程全面开工,组成9个民工团,分段包干,历时8个月,东圳水库干支渠工程于1960年4月竣工通水。頭條萊垍
东圳干渠从输水涵洞出水口高程38.033米处开始,经大坝右侧天马山蜿蜒南行,绕过南山广化寺,跨过木兰溪,经过壶山山麓,直奔沿海。东圳渠系工程有干渠1条,全长89公里,支渠11条,总长87公里。萊垍頭條
渠系沿线有大小建筑物24类计325座,其中较大的有下林、山牌渡槽,木兰倒虹吸管,红山水库、东湖、上营边的倒虹吸管等20座。受益的有城郊、渠桥、黄石、笏石、北高、东峤、埭头、平海、忠门、东庄等10个乡镇的225个行政村,1962年省水电厅核定其灌溉面积为30万亩,其中自流灌溉22.5万亩。 1963年冬至1964年春,修建石顶地面渡槽、钢筋混凝土输水槽,全长134米,底宽4.10米,高4.0米。條萊垍頭
1960年5月,建成木兰倒虹吸管。为木质结构,双管并列,横跨木兰溪,全长356.3米,架设在22个跨溪排架上,木管内径2.1米,经10多年时间输水运行,木管腐烂,1973年冬动工改建为钢筋混凝土结构,水管内径2.4米,压载跨溪排架上,耗资98万元。萊垍頭條
1978年,吸取河南特大洪水灾害大坝被冲垮的严重教训,县委、县府决定加高加固保坝工程。同年10月保坝(坝加固扩建)工程开工,坝顶高程由原来84.59米增至88.60米,坝长由原来360米增至367米,投资47.5万元,1979年12月竣工。頭條萊垍
1978年,东圳水库干支渠扩建工程开工,渠三面皆用石块浆砌防渗,提高水的利用率,完成干渠1条,支渠23条,总长259公里,完成土石方328万立方米,投资1720万元,1980年春竣工。萊垍頭條
同年冬,筱南隧洞开工,洞长318米,宽、高各6米,输水能力40立方米/秒,比原渠缩短3444米,完成土石方13760立方米,其中石方11710立方米,投资27.5万元,1979年底竣工,1981年正式通水。萊垍頭條
1981年9月9日溢洪道改建工程动工,堰顶高程由原来75.5米降至73.5米,拆除实用堰坝2米,溢洪道下游筑护岸重力墙80米,导流墙27米,拆除10×5米的5扇人工手摇弧形闸门,安装5扇10×7米升卧式平面钢闸门,投资193.57万元,1984年8月竣工,最大泄洪能力4045立方米/秒,相应洪水位88.10米。萊垍頭條