專(zhuān)利名稱(chēng)：利用自然力逆流行駛的撈冰船及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海冰淡水化技術(shù)中的海冰打撈裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
海水在結(jié)冰時(shí)，鹽分被排除在冰晶以外。將海冰融化，經(jīng)適當(dāng)處理即可得到淡水。 我國(guó)北方地區(qū)，特別是渤海地區(qū)冬天溫度低，每年有海水自然冷凍結(jié)冰現(xiàn)象。冬季收集海冰，進(jìn)入春季環(huán)境溫度升高時(shí)，海冰融化，經(jīng)排放首先溶化的咸冰水后，即可得到淡水。海冰淡水化方法中海冰的收集無(wú)疑是海冰淡水化過(guò)程中重要的步驟。常規(guī)的海冰收集裝置多是人工將碎冰放置在皮帶傳送帶上，輸送至儲(chǔ)放地點(diǎn)，工作強(qiáng)度很大。專(zhuān)利CN2777038Y(—種鏈斗與其驅(qū)動(dòng)耙輪一體化的海冰打撈裝置)利用動(dòng)力裝置采集海冰，具有效率高，人工工作強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)。但其不足之處是要消耗大量電力，而且當(dāng)該海冰打撈裝置周?chē)暮１鶕仆旰?，就無(wú)法再作業(yè)了。
專(zhuān)利CN101736722B(利用水阻力轉(zhuǎn)動(dòng)的海冰打撈裝置及其使用方法)，改進(jìn)了上述專(zhuān)利不能移動(dòng)的缺點(diǎn)，它將撈冰裝置安裝在船上，這樣就可以行駛到有海冰的海域中打撈海冰了。但其不足之處是該船上的利用水阻力轉(zhuǎn)動(dòng)的撈冰裝置運(yùn)作動(dòng)力，是依靠船的行進(jìn)得到的，實(shí)際上仍舊要消耗大量能源。
尋求一種無(wú)動(dòng)力打撈海冰方法和裝置，十分必要。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)要消耗能源的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用自然力打撈海冰的船只和使用該船的方法。所述的自然力就是海水運(yùn)動(dòng)形式之一的海流力。
海洋里有著許多海流，每條海流終年沿著比較固定的路線流動(dòng)。據(jù)估計(jì)，世界大洋中所有海流的總功率達(dá)50億千瓦左右，是海洋能中蘊(yùn)藏量最大的一種。我國(guó)海域遼闊，既有風(fēng)海流，又有密度海流；有沿岸海流，也有深海海流。比如在渤海存在一個(gè)渤海左旋環(huán)流。
本發(fā)明的主要技術(shù)路線是利用本發(fā)明的撈冰船的結(jié)構(gòu)和能依靠海流逆流行駛的特點(diǎn)，使得隨著緩慢的海流浮動(dòng)的碎冰能自動(dòng)滑上撈冰船，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力打撈海冰的工作。
本發(fā)明是通過(guò)下述具體的技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的該撈冰船包括船體和滑板，滑板下部的導(dǎo)槽與船體前部的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接；船體前部和滑板向船體前端傾斜；滑板上固連浮筒；所述船體兩側(cè)設(shè)置多只導(dǎo)流筒；所述導(dǎo)流筒的內(nèi)壁呈凸弧面，外壁呈凹弧面；船體后部設(shè)置一舵；船體后部具有一向船后傾斜的斜面；使用上述的撈冰船的方法是將撈冰船置于具有海流和浮動(dòng)碎冰的海域中；船體前端和滑板迎向海流，滑板靠浮筒的浮力支撐于海面上，滑板的前部和多只導(dǎo)流筒浸入海水中；由于流體流過(guò)導(dǎo)流筒的凸弧面的流速要高于凹弧面的流速，根據(jù)伯努利原理，導(dǎo)流筒得到由凹弧面向凸弧面的力；這個(gè)力使撈冰船逆海流向前移動(dòng)，同時(shí)，浮動(dòng)著的碎冰隨海流飄向撈冰船，上述兩個(gè)相向運(yùn)動(dòng)，使前面的碎冰被后面的碎冰不斷推動(dòng)，滑上滑板，并在滑板上向上移動(dòng)，隨后掉入船艙；隨著船艙內(nèi)的碎冰增多，船體逐漸下沉，使得浮筒靠浮力支撐滑板逐漸向船體后部移動(dòng)，以致從滑板上落下的碎冰從船艙前部均布到船艙后部；當(dāng)碎冰填滿(mǎn)船艙，從滑板上落下的碎冰掉在船體后部的斜面上，并從斜面滑入海中，以免船上的碎冰堆積過(guò)多而壓沉撈冰船;操作船后的舵，使?jié)M載碎冰的撈冰船首尾調(diào)頭，順海流飄回。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是利用海流自然力代替現(xiàn)有技術(shù)的撈冰時(shí)的動(dòng)力，能節(jié)約大量能源。本發(fā)明特別適用于海流流速較慢的海域中。


下面結(jié)合圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖I是本發(fā)明在撈冰前的立體示意圖。
圖2是圖I的使用狀態(tài)參考圖。
圖3是本發(fā)明在使用后期立體示意圖。
圖4是圖3的使用狀態(tài)參考圖。
圖5是圖3中的局部放大視圖A。
圖6是圖I的側(cè)面視圖。
圖7是圖6中的B— B局部剖視圖。
圖8是圖7中的導(dǎo)流筒受到的合力分析圖。
具體實(shí)施方式
我國(guó)北方地區(qū)，特別是渤海地區(qū)冬天溫度低，每年有海水自然冷凍結(jié)冰現(xiàn)象。當(dāng)氣溫升高后，這些海冰就會(huì)逐漸融化，變成飄浮在海面上的碎冰。這時(shí)候，在既有碎冰又有海流的海域中(比如在渤海就存在一個(gè)渤海左旋環(huán)流和大量海冰)，就可以利用本發(fā)明進(jìn)行打撈碎冰的工作。
本發(fā)明是通過(guò)下述具體的技術(shù)方案進(jìn)行打撈海冰工作見(jiàn)圖1，該撈冰船包括船體I和滑板2，滑板上的導(dǎo)槽21與船體前部的導(dǎo)軌11滑動(dòng)連接(見(jiàn)圖3和圖5);船體I前部和滑板2向船體前端傾斜；這樣可以使碎冰容易爬上滑板；滑板上固連浮筒22，用于支撐滑板2于海面上；船體I兩側(cè)設(shè)置多只導(dǎo)流筒4 ;所述導(dǎo)流筒的內(nèi)壁呈凸弧面41，外壁呈凹弧面42(見(jiàn)圖 6—圖8);導(dǎo)流筒的大端朝船體前端設(shè)置；船體I后部設(shè)置一舵3 (見(jiàn)圖2);船體I后部具有一向船后傾斜的斜面12 ；使用上述撈冰船的方法是將撈冰船置于具有海流和浮動(dòng)碎冰的海域中。船體I的前端和滑板迎向海流(見(jiàn)圖2)，滑板2靠浮筒22的浮力支撐于海面上，滑板2的前部和多只導(dǎo)流筒4浸入海水中；由于流體流過(guò)導(dǎo)流筒的凸弧面41的流速要高于凹弧面42的流速(見(jiàn)圖6—圖8)，根據(jù)伯努利原理，流體流速越高，壓強(qiáng)越小，導(dǎo)流筒的內(nèi)、外壁就產(chǎn)生壓力差， 導(dǎo)流筒受到如圖7和圖8所示的壓力T與T y，這些壓力沿導(dǎo)流筒四周對(duì)稱(chēng)均勻分布，總合力F指向船體運(yùn)動(dòng)方向。從而使撈冰船逆海流向前移動(dòng)，同時(shí)，浮動(dòng)著的碎冰隨海流飄向撈冰船，上述兩個(gè)相向運(yùn)動(dòng)，使前面的碎冰被后面的碎冰不斷推動(dòng)，滑上滑板2，并在滑板2上向上移動(dòng)，隨后掉入船艙19 (見(jiàn)圖2、圖4);隨著船艙19內(nèi)的碎冰增多，船體I逐漸下沉，但浮筒22仍將浮在海面上，所以滑板2 被迫沿著船體上的導(dǎo)軌11向船后移動(dòng)，以致從滑板上落下的碎冰從船艙前部均布到船艙后部(假如沒(méi)有滑板的移動(dòng)，則落在窄長(zhǎng)的船艙的碎冰只能集中在一處，這樣會(huì)導(dǎo)致大大減少船的載冰量)。當(dāng)碎冰填滿(mǎn)船艙19，從滑板2上落下的碎冰掉在船體后部的斜面12上，并從斜面12滑入海中，以免船上的碎冰堆積過(guò)多而壓沉撈冰船。
操作船后的舵3，使?jié)M載碎冰的撈冰船首尾調(diào)頭，順海流飄回。
從撈冰船上卸碎冰的方法一般采用抓斗工具，為此，船體I的船艙19內(nèi)的底面中部呈凹形18 (見(jiàn)圖2)，其目的是剩下在船艙底部的冰會(huì)自動(dòng)從高處滑到凹形處，便于抓斗在船艙的凹形處抓冰。
權(quán)利要求
1.一種利用自然力逆流行駛的撈冰船的使用方法，其特征是所述撈冰船包括船體和滑板，滑板下部的導(dǎo)槽與船體前部的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接；船體前部和滑板向船體前端傾斜；滑板上固連浮筒；所述船體兩側(cè)設(shè)置多只導(dǎo)流筒；所述導(dǎo)流筒的內(nèi)壁呈凸弧面，外壁呈凹弧面；船體后部設(shè)置一舵；船體后部具有一向船后傾斜的斜面；使用上述的撈冰船的方法是將撈冰船置于具有海流和浮動(dòng)碎冰的海域中；船體前端和滑板迎向海流，滑板靠浮筒的浮力支撐于海面上，滑板的前部和多只導(dǎo)流筒浸入海水中； 由于流體流過(guò)導(dǎo)流筒的凸弧面的流速要高于凹弧面的流速，根據(jù)伯努利原理，導(dǎo)流筒得到由凹弧面向凸弧面的力；這個(gè)力使撈冰船逆海流向前移動(dòng)，同時(shí)，浮動(dòng)著的碎冰隨海流飄向撈冰船，上述兩個(gè)相向運(yùn)動(dòng)，使前面的碎冰被后面的碎冰不斷推動(dòng)，滑上滑板，并在滑板上向上移動(dòng)，隨后掉入船艙；隨著船艙內(nèi)的碎冰增多，船體逐漸下沉，使得浮筒靠浮力支撐滑板逐漸向船體后部移動(dòng)，以致從滑板上落下的碎冰從船艙前部均布到船艙后部；當(dāng)碎冰填滿(mǎn)船艙，從滑板上落下的碎冰掉在船體后部的斜面上，并從斜面滑入海中，以免船上的碎冰堆積過(guò)多而壓沉撈冰船；操作船后的舵，使?jié)M載碎冰的撈冰船首尾調(diào)頭，順海流飄回。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種利用自然力逆流行駛的撈冰船及其使用方法，其特點(diǎn)是撈冰船包括船體和滑板；滑板上固連浮筒；所述船體兩側(cè)設(shè)置多只導(dǎo)流筒；使用方法是將撈冰船置于具有海流和碎冰的海域中，由于流體流過(guò)導(dǎo)流筒的凸弧面的流速要高于凹弧面的流速，據(jù)伯努利原理，導(dǎo)流筒得到由凹弧面向凸弧面的力；這個(gè)力使撈冰船逆海流向前移動(dòng)，同時(shí)，浮動(dòng)著的碎冰隨海流飄向撈冰船，上述兩個(gè)相向運(yùn)動(dòng)，使前面的碎冰被后面的碎冰不斷推動(dòng)，滑上滑板，隨后掉入船艙；當(dāng)碎冰填滿(mǎn)船艙，操作船后的舵，使?jié)M載碎冰的撈冰船首尾調(diào)頭，順海流飄回。有益效果是利用海流代替現(xiàn)有技術(shù)的撈冰時(shí)的動(dòng)力，能節(jié)約大量能源。
文檔編號(hào)E02B15/02GK102535414SQ20111041773
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者杜文娟 申請(qǐng)人:杜文娟