一种多气泡破冰装置及方法
本发明属于破冰技术领域，具体涉及一种多气泡破冰装置及方法。本发明无需对船体结构进行改造，通过软管连接可将结构放置于任意安全合适位置，将主要发生气泡端装置安装在船体适当位置，可操作性高，并可根据实际工况需求调整释放储压管的长度和数量及排列方式，达到最优的破冰形式。本发明通过储气室和恒压气罐两个高压容器配合，可以及时高效的释放高压气泡并迅速补充高压气准备下一次破冰作业。本发明可以连续无间断持续的破冰工作，并且可根据现场冰层环境的变化随时调整破冰装置的破冰能力。本发明采用空气压缩，无污染，对极地海洋环境做到零污染，绿色环保，安全可靠，经济效应较好，并且可重复使用。
发明专利
CN202011072195.2
2020-10-09
CN112197172A
2021-01-08
F17D1/07(2006.01)
哈尔滨工程大学
张阿漫;张晓龙;王诗平;崔璞
150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室
黑龙江;23
1.一种多气泡破冰装置，其特征在于：包括储气室；所述的储气室的进气口通过高压管与空气压缩机连接，储气室的出气口通过恒压输出电磁阀与恒压气罐连接；所述的恒压气罐一侧设有一排喷气口，每个喷气口通过连接软管与其对应的供压电磁阀连接；所述的供压电磁阀通过释放储压管与数字单向阀和触发电磁阀依次连接；所述的数字单向阀上设有数字压力变送器；所述的触发电磁阀顶部设有高压气泡喷口。 2.根据权利要求1所述的一种多气泡破冰装置，其特征在于：所述的储气室上布置有压力变送器、压力显示器和手动泄压开关，在储气室底部设有排污口和安全阀；所述的储气室与恒压输出电磁阀之间通过法兰连接。 3.根据权利要求1或2所述的一种多气泡破冰装置，其特征在于：所述的恒压气罐上布置有压力变送器、压力显示器和手动泄压开关，在恒压气罐底部设有排污口和安全阀；所述的恒压气罐与恒压输出电磁阀之间通过法兰连接；所述的恒压气罐与各连接软管之间通过法兰连接。 4.一种多气泡破冰方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：在破冰载体布置多气泡破冰装置； 所述的多气泡破冰装置包括储气室；所述的储气室的进气口通过高压管与空气压缩机连接，储气室的出气口通过恒压输出电磁阀与恒压气罐连接；所述的恒压气罐一侧设有一排喷气口，每个喷气口通过连接软管与其对应的供压电磁阀连接；所述的供压电磁阀通过释放储压管与数字单向阀和触发电磁阀依次连接；所述的数字单向阀上设有数字压力变送器；所述的触发电磁阀顶部设有高压气泡喷口；所述的恒压输出电磁阀、供压电磁阀、数字单向阀和触发电磁阀均由破冰载体的控制模块统一控制，初始关闭所有电磁阀的开关； 步骤2：开启空气压缩机，打开恒压输出电磁阀；空气压缩机向储气室内注入高压气体，预定压强为P1，设置恒压输出电磁阀的允许通过最大压强P2，P1>P2； 步骤3：当恒压气罐内压强达到设定的P2时，关闭恒压输出电磁阀，此时空气压缩机继续向储气室内注入高压气，当储气罐内的高压气达到预定的P1时，关闭空气压缩机； 步骤4：进行破冰作业，恒压气罐内的高压气通过连接软管传输到供压电磁阀；打开供压电磁阀使释放储压管内的压强达到预定产生的气泡强度的压强P3，压强可通过释放储压管上的数字压力变送器实时将数据传输给控制模块远程监控； 步骤5：关闭供压电磁阀，打开所有触发电磁阀，高压气泡同时从高压气泡喷口处产生，通过高压气泡的膨胀和收缩引起水的运动和引起的水射流达到破冰的目的； 步骤6：在完成一次破冰作业后，控制模块自动控制电磁阀完成后续破冰工作；当储气罐内的压强小于P2时，运行空气压缩机，将储气罐内的压强补充至P2；当恒压气罐内的压强小于P2时，恒压输出电磁阀自动打开向恒压气罐内冲入高压气直到压强达到P2； 在完成一次破冰作业后，恒压气罐3内的压强仍为P2，打开供压电磁阀向释放储压管6内冲入高压气直到P3；关闭供压电磁阀，再次打开触发电磁阀，完成下一组破冰工作； 步骤7：破冰作业结束后，关闭触发电磁阀，由于有数字单向阀保证释放储压管内不会进入海水。 5.根据权利要求4所述的一种多气泡破冰方法，其特征在于：所述的储气室上布置有压力变送器、压力显示器和手动泄压开关，在储气室底部设有排污口和安全阀；所述的储气室与恒压输出电磁阀之间通过法兰连接；控制模块通过压力变送器和压力显示器远程监控储气室内气压；当储气罐内的压强大于P1时，安全阀自动排气，在突发情况下可通过手动泄压开关泄压；排污口用于定期对罐体内部进行清理。 6.根据权利要求4或5所述的一种多气泡破冰方法，其特征在于：所述的恒压气罐上布置有压力变送器、压力显示器和手动泄压开关，在恒压气罐底部设有排污口和安全阀；所述的恒压气罐与恒压输出电磁阀之间通过法兰连接；所述的恒压气罐与各连接软管之间通过法兰连接；控制模块通过压力变送器和压力显示器远程监控恒压气罐内气压；当恒压气罐内的压强大于P2时，安全阀自动排气，在突发情况下可通过手动泄压开关泄压；排污口用于定期对罐体内部进行清理。