超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)，包括有高壓泵，高壓泵上連通有進水管，其特征在于：所述的高壓泵通過管道與一密封殼體內(nèi)的超高壓儲能腔連通，超高壓儲能腔通過出水管與一箱體內(nèi)的高壓噴管連通，高壓噴管的上方設(shè)有自激振動腔，所述高壓噴管的管口向自激振動腔內(nèi)噴射，所述自激振蕩腔上方設(shè)有與其連通的空化射流導管，所述箱體內(nèi)頂端還設(shè)有弧形的鋼質(zhì)擋板，所述的空化射流導管的管口正對著弧形的鋼質(zhì)擋板上噴射；所述箱體上端的側(cè)壁上設(shè)有出水口。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，利用超高壓射流卸壓時的動能，作為產(chǎn)生空化射流的能量，使壓載水中微生物連續(xù)兩次處于高效滅活狀態(tài)，這種組合不僅取得雙保險的滅活效果，還有很好的節(jié)能效果。
【專利說明】超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及船舶壓載水處理技術(shù)，主要是一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]當前，隨著全球航運經(jīng)濟的快速發(fā)展，海船壓載水的排放引起的海洋環(huán)境污染和生物入侵問題日益受到關(guān)注，國際海事組織(MO)于2004年2月13日制定了《關(guān)于船舶壓載水及其沉積物管理和控制的國際公約》(以下簡稱《公約》)，該《公約》為壓載水管理和控制提供了國際上具有法律約束力的規(guī)定，于2009年生效并逐步強制執(zhí)行?！豆s》意味著有效處理船舶壓載水將成為船舶進入他國港口的“通行證”，解決不了壓載水問題的船舶無法進入他國港口，沒有壓載水處理設(shè)施的遠洋船舶將面臨不能靠岸停泊的尷尬境地。因此，海船壓載水的凈化處理相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將會對我國航運經(jīng)濟產(chǎn)生直接影響，各航運企業(yè)迫切需要相關(guān)技術(shù)解決船舶壓載水排放達標問題。
[0005]現(xiàn)有大部分使用放的壓載水處理技術(shù)都是利用化學品使壓載水中微生物受到破壞而滅活，但這種利用化學品操作對環(huán)境有影響，也影響生態(tài)環(huán)境。
[0006]也有利用超高壓水射流處理壓載水的技術(shù)，但該技術(shù)設(shè)備中沒有能蓄能穩(wěn)壓的結(jié)構(gòu)，影響射流效果，也就影響對壓載水中微生物的破壞，同時現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中只是利用高壓技術(shù)射流殺死微生物，一次的射流效果較差。
[0007]實用新型內(nèi)容:
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，利用超高壓射流卸壓時的動能，作為產(chǎn)生空化射流的能量，使壓載水中微生物連續(xù)兩次處于高效滅活狀態(tài)，這種組合不僅取得雙保險的滅活效果，還有很好的節(jié)能效果。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)，包括有高壓泵，高壓泵上連通有進水管，其特征在于:所述的高壓泵一側(cè)設(shè)有密封殼體，密封殼體內(nèi)設(shè)有超高壓儲能腔，所述密封殼體的下端一側(cè)設(shè)有超高壓水進水口，密封殼體的頂面上設(shè)有超高壓水出水口，所述的超高壓水進水口、超高壓水出水口分別與密封殼體內(nèi)的超高壓儲能腔連通；所述的高壓泵通過管道與密封殼體的超高壓水進水口連通；所述密封殼體的一側(cè)設(shè)有箱體，箱體內(nèi)設(shè)有高壓噴管，高壓噴管的上方設(shè)有罩殼，罩殼內(nèi)能形成自激振動腔，所述高壓噴管的管口伸入到罩殼內(nèi)向自激振動腔內(nèi)噴射，所述罩殼的頂部設(shè)有與自激振蕩腔連通的空化射流導管，空化射流導管的管口設(shè)有空化射流噴口，所述箱體內(nèi)頂端在罩殼上方設(shè)有弧形的鋼質(zhì)擋板，所述的空化射流噴口正對著弧形的鋼質(zhì)擋板上噴射；所述箱體上端的側(cè)壁上設(shè)有出水口 ；所述密封殼體頂面上的超高壓水出水口通過出水管與箱體內(nèi)的高壓噴管連通。
[0011]所述箱體上端側(cè)壁上的出水口位于空化射流導管與鋼質(zhì)擋板之間的位置。
[0012]本實用新型的工作原理是:
[0013]在操作之前，當向船艙內(nèi)注入壓載水時，首先讓海水通過50目的過濾器，以除去海水中的絮狀物和大于50um的生物。而后再利用本實用新型使壓載水經(jīng)高壓泵加壓進入密封殼體的超高壓儲能腔使壓載水達到設(shè)定高壓，當壓載水達到設(shè)計壓力即瞬間卸壓，超高壓儲能腔內(nèi)的壓載水以二馬赫左右速度沖出噴口，此時壓載水內(nèi)的微生物由于巨大壓差腔體或胞膜破裂，生物質(zhì)流失，絕大部分當即滅活；當高速噴出的水流流經(jīng)箱體內(nèi)，經(jīng)過空化射流導管時，產(chǎn)生大量空泡，形成空化射流裹挾著微生物沖擊箱體內(nèi)頂部的鋼質(zhì)擋板，此時空泡潰滅產(chǎn)生的高溫、高壓和水錘沖擊力使所有微生物徹底滅活。經(jīng)過連續(xù)兩次高質(zhì)量的滅活處理進入船艙的壓載水完全符合IMO《公約》的規(guī)定，當航行抵達目的港需排放壓載水時，再經(jīng)過上述滅活處理可直接達標排放。
[0014]據(jù)報道，射流空化過程中，空穴潰滅的瞬間產(chǎn)生的微射流速度可達70-180 m/s以上，5000 K的溫度，140 - 170MPa的壓力，受擊面受到微射流沖擊次數(shù)約為100 — 1000次/s.。這些條件足以使微生物、有機物在空化氣泡內(nèi)發(fā)生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解或自由基反應(yīng)，利用這些條件可以將空化射流用于水處理領(lǐng)域(如湖泊、水產(chǎn)養(yǎng)殖水體、油污染水等水質(zhì)處理)及其他領(lǐng)域。壓載水中微生物可以在空化效應(yīng)綜合作用下腔體或胞膜以及其他肌體受到毀滅性破壞而滅活。
[0015]本實用新型的超高壓(高壓)空化技術(shù)的船舶壓載水處理系統(tǒng)屬于一種全新的壓載水處理技術(shù)，具有以下特點:不使用化學藥品、對環(huán)境無負面影響、可自動處理、微生物廣譜滅活、操作簡單、使用及維護費用低、適用范圍廣、占據(jù)空間小等顯著技術(shù)優(yōu)勢，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。
[0016]實用新型的技術(shù)處理設(shè)備為純物理性技術(shù)，不使用任何化學藥品；也不產(chǎn)生臭氧、紫外線等氣體污染和光污染；不對船舶造成腐蝕等損害，同時對生態(tài)環(huán)境無任何負面影響。另外利用本實用新型處理壓載水，對具有腔體或胞膜性狀的所有微生物均能滅活，無生物選擇性，是真正意義的廣譜滅活技術(shù)；且效率極高。壓載水處理系統(tǒng)就安裝在船舶原有管程系統(tǒng)中，壓載水流經(jīng)處理系統(tǒng)僅幾秒鐘即完成生物滅活，是目前已知的壓載水處理技術(shù)中最經(jīng)濟、效率最高的。本系統(tǒng)設(shè)備體積小，能耗低，適用范圍廣，可根據(jù)需要在原有壓載水給排管程中模塊化組合應(yīng)用，不僅適用于新造船舶，對舊船改造十分有利。另外本實用新型可在對壓載水中微生物滅活的同時，降解海水中的有機污染物，提高排放壓載水的水質(zhì)。
[0017]已報道的瑞典壓載水處理裝置的造價大于50萬美元；挪威散貨船壓載水處理裝置的造價約100萬歐元，油輪壓載水處理裝置造價約110 — 115萬歐元。采用本實用新型技術(shù)的設(shè)備成本將大大低于國外造價，與瑞典壓載水處理裝置相比，預計可降低至1/3 -1/4.具有極大的價格優(yōu)勢。
[0018]本實用新型的優(yōu)點是:
[0019]本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，利用超高壓射流卸壓時的動能，作為產(chǎn)生空化射流的能量，使壓載水中微生物連續(xù)兩次處于高效滅活狀態(tài)，這種組合不僅取得雙保險的滅活效果，還有很好的節(jié)能效果。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]參見圖1，一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)，包括有高壓泵1，高壓泵I上連通有進水管2，所述的高壓泵I 一側(cè)設(shè)有密封殼體3，密封殼體3內(nèi)設(shè)有超高壓儲能腔4，所述密封殼體3的下端一側(cè)設(shè)有超高壓水進水口 5，密封殼體3的頂面上設(shè)有超高壓水出水口 6，所述的超高壓水進水口 5、超高壓水出水口 6分別與密封殼體內(nèi)的超高壓儲能腔4連通；所述的高壓泵I通過管道7與密封殼體的超高壓水進水口 5連通；所述密封殼體3的一側(cè)設(shè)有箱體8，箱體8內(nèi)設(shè)有高壓噴管9，高壓噴管9的上方設(shè)有罩殼10，罩殼10內(nèi)能形成自激振動腔11，所述高壓噴管9的管口伸入到罩殼內(nèi)向自激振動腔11內(nèi)噴射，所述罩殼10的頂部設(shè)有與自激振蕩腔11連通的空化射流導管12，空化射流導管12的管口設(shè)有空化射流噴口 13，所述箱體8內(nèi)頂端在罩殼上方設(shè)有弧形的鋼質(zhì)擋板14，所述的空化射流噴口 13正對著弧形的鋼質(zhì)擋板14上噴射；所述箱體8上端的側(cè)壁上設(shè)有出水口 15 ;所述密封殼體頂面上的超高壓水出水口 6通過出水管17與箱體內(nèi)的高壓噴管9連通。
[0024]所述箱體上端側(cè)壁上的出水口 15位于空化射流導管12與鋼質(zhì)擋板14之間的位置。
[0025]本實用新型中壓載水經(jīng)高壓泵I通過管道7及超高壓水進水口 5加壓進入密封殼體3的超高壓儲能腔4內(nèi)使壓載水達到設(shè)定高壓，當壓載水達到設(shè)計壓力即瞬間卸壓；超高壓儲能腔4內(nèi)壓載水以二馬赫左右速度沖出超高壓水出水口 6，此時壓載水內(nèi)的微生物由于巨大壓差腔體或胞膜破裂，生物質(zhì)流失，絕大部分當即滅活；而后再經(jīng)過出水管17流入箱體8內(nèi)的內(nèi)的高壓噴管9，再噴射到罩殼10的自激振動腔11內(nèi)，產(chǎn)生大量空泡，經(jīng)空化射流導管12形成空化射流裹挾著微生物通過空化射流噴口 13沖擊鋼質(zhì)擋板14，此時空泡潰滅產(chǎn)生的高溫、高壓和水錘沖擊力使所有微生物滅活；這樣連續(xù)兩次處于射流空化滅活狀態(tài)，使得微生物被徹底滅活。
【權(quán)利要求】
1.一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)，包括有高壓泵，高壓泵上連通有進水管，其特征在于:所述的高壓泵一側(cè)設(shè)有密封殼體，密封殼體內(nèi)設(shè)有超高壓儲能腔，所述密封殼體的下端一側(cè)設(shè)有超高壓水進水口，密封殼體的頂面上設(shè)有超高壓水出水口，所述的超高壓水進水口、超高壓水出水口分別與密封殼體內(nèi)的超高壓儲能腔連通；所述的高壓泵通過管道與密封殼體的超高壓水進水口連通；所述密封殼體的一側(cè)設(shè)有箱體，箱體內(nèi)設(shè)有高壓噴管，高壓噴管的上方設(shè)有罩殼，罩殼內(nèi)能形成自激振動腔，所述高壓噴管的管口伸入到罩殼內(nèi)向自激振動腔內(nèi)噴射，所述罩殼的頂部設(shè)有與自激振蕩腔連通的空化射流導管，空化射流導管的管口設(shè)有空化射流噴口，所述箱體內(nèi)頂端在罩殼上方設(shè)有弧形的鋼質(zhì)擋板，所述的空化射流噴口正對著弧形的鋼質(zhì)擋板上噴射；所述箱體上端的側(cè)壁上設(shè)有出水口 ；所述密封殼體頂面上的超高壓水出水口通過出水管與箱體內(nèi)的高壓噴管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓空化水流處理船舶壓載水系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體上端側(cè)壁上的出水口位于空化射流導管與鋼質(zhì)擋板之間的位置。
【文檔編號】B63J4/00GK203382547SQ201320417320
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】朱兆榮, 張萬寶, 楊彥華, 鐘振德 申請人:馬鞍山市金源超高壓設(shè)備有限公司