[发明专利]用于海船的循环压载交换系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制海船(例如巨型油轮、集装箱船、油船等)的海水压载的吸入、交换和排放的方法和装置。

背景技术

为了维持空载或部分装载的海运货船的稳定性和安全操作，需要向压载舱添加海水以调整船只和/或获得预定的吃水深度。

在很多情况下，货船在第一港口中载入作为压载的海水，将作为压载的海水经数千英里运输至第二港口，在第二港口装载货物并将海水压载排放到当地海港或停泊地中。已经有充分的文件记载表明，在一个地点装载的海水压载可包含从微观细菌到海洋植物、鱼类、甲壳类动物和其它海洋生物范围内的各种活体，这些活体在停靠港处被排放到当地海水中时会具有负面的生态影响。虽然已经通过提供至少粗过滤系统以避免吸入啮齿类、鱼类、蟹类等而采取了一些工作来缓解该问题，但是这些工作并非特别地有效。

大量的海水通常必须引入到船的压载舱中，由于与商业海船的低效装载或闲置相关联的大额的滞期费，必须尽可能快地完成装载。需要改进的方法和装置来消除或显著减少与现有海运作业相关联的不利影响，所述海运作业在远距离的地点运输和排放大量的海水，海水可含有会对排放地点的海洋生态具有负面影响的海洋生物。

在美国专利No.6053121中公开了一种方法和装置，其包括船首进水管道，并且在海船航行的时候利用流体动压力差来实现压载舱中的海水交换。在压载舱的一端的底部引入来自主管道的加压新鲜海水，在压载舱的相对端具有阀门的底部排水管将海水通过船体的下侧排放到海洋中。如’121专利所公开的，根据实验室的实验数据，在小型系统的运转经过六小时后，主舱中的盐水溶液被稀释至其原始含盐量的25％。’121专利的公开内容中没有关于压载舱中的水应当通过压载舱的顶部处的端口或出口进行排放的建议或教导，也没有公开从压载舱去除海洋生物的希求。

一种除氧系统，例如NEI Treatment Systems，LCC的VENTURI OXYGEN STRIPPING 尝试消除对侵入性(即有害的)生物体引入，同时保护海船的压载舱免受腐蚀。在压舱水运动经过压载系统时，该除氧系统将很低含氧量的惰性气体混合到压舱水中，由此，压载舱变为脱氧状态。虽然该技术有益于通过窒息作用杀死有害的水生生物，但是该技术也通过杀死被捕获在压载舱中的无害生物而可引起其它的环境问题，该技术并非是对环境友好的。

在共同转让的美国专利No.6766754中，在船的船头中提供了压舱水进口，在该处的吸入口将海水引导通过阀门并引入到舱中。当船在大于待更换的压舱水的压力的水动压力下行进时，海水导入到吸入口中。从进口引入的压舱水被引导到压载舱的底部中，在该处，引入的海水上升以从位于压载舱的顶部的出口替换现有的压舱水，现有的压舱水从该压载舱排放经过船体并排到船的舷侧下。虽然该技术对环境更为友好，但其采用了在船头中形成的单一吸入口，其可引起阻力，而且需要相当大量的延伸几乎船只长度的管系以注满压载舱。

因此，本发明的目的是提供一种从海船迅速交换海水压载的方法和装置，其消除或极大地减少从压载起点开始对原始压载连同其中包含的海洋生物的长距离运输。

本发明的另一目的是提供一种在海船航行时用于将新鲜海水压载引入到海船的压载舱中并以环境友好型方式排放先前引入的压载的有效且经济的装置和方法。

本发明的又一目的是提供一种允许对海水压载量及其在海船中的任何一个或多个压载舱中的位置的准备控制，同时使泵的使用和必须在海船航行时提供的动力最小化的方法和装置。

本发明的又一目的是提供一种利用最少的运动部件并降低维修要求和相关成本的方法和装置。

发明内容

通过本发明的装置和方法实现上述目的和其它优点，其中，海水独立地通过船的侧船体中的至少一个开口连续地导入每个压载舱，并且传送通过与所述开口连通的主管道而配送到压载舱中，从而替换压载舱中的现有压舱水，并且通过定位在船的舷侧上与压载舱独立关联的一个或多个出口将压舱水排放到海洋中。

当船在海中行进时，海水通过与选定压载舱关联的一个或多个进口导入并配送到压载舱的上部区域中。排出器定位在每个压载舱的底部以从压载舱经由出口除去现有的海水。船的前进速度越大，则海水通过主管道及此后通过压载舱和与每个压载舱关联的排出口的体积流量就越大。