CN108891542A - 利用空调凝水的船舶卫生水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用空调凝水的船舶卫生水系统，其包括空调器以及空调凝水舱；空调凝水舱连接有空调凝水泵组单元；空调凝水泵组单元连接有消毒单元，消毒单元连接有空调凝水压力柜；空调凝水压力柜连接有卫生器具；卫生器具连接有卫生水压力柜；空调凝水压力柜与卫生器具之间设有凝水供水电动遥控阀；卫生水压力柜与卫生器具之间设有卫生水供水电动遥控阀；所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括船舶自动控制系统；空调凝水舱上设有液位传感器，液位传感器连接于船舶自动控制系统。本发明使卫生水系统能够采用空调凝水对卫生洁具进行冲洗，避免了海水管路的腐蚀风险，提供船舶自持能力，降低运营成本。

Description

利用空调凝水的船舶卫生水系统

技术领域

本发明涉及船舶设备技术领域，特别涉及一种利用空调凝水的船舶卫生水系统。

背景技术

船舶的空调凝水系统和卫生水系统通常是互相独立的两个系统，起到不同的作用。

空调凝水系统是全船空调系统的一部分，当温度高的空气进入空调器中进行冷却时，由于空调器内部冷却器表面温度低于高温空气的露点，故高温空气内所含水蒸气会在低温表面析出并结露，当露珠增大至一定程度时会落入空调器内的凝水盘。当空调器持续制冷时，由于高温空气不断进入，凝水会持续产生，仅靠设备内部的凝水盘无法容纳这些凝水，如果无法有效排除，会导致设备腐蚀，并且会使水溢出至舱室内部。为了有效排出凝水，空调器的凝水盘处通常设有凝水排出口，可以在此接口处连接管路引导凝水排出。船上除中央空调系统中的空调器外，独立柜式空调器以及风机盘管等能够制冷的空调设备也会产生凝水，同样需要通过管路将凝水引出。通过管路连接船上各个空调器的凝水排出口，并将凝水通过管路及阀件排至舷外，即是常规的船舶空调凝水系统。值得注意的是，对于部分船舶而言，受布置空间的影响，可能在主甲板以下的处所还布置有空调器，由于这些空调器布置位置较低(接近海平面或低于海平面)，其产生的凝水无法直接排出，需要通过管路排至机器处所的污水井，形成舱底水。一种典型的例子是部分采用电力推进形式的海洋工程船，其主推进变频器或首部侧向推进器的变频器均需布置在空调处所，而这些舱室通常位于主甲板以下，其所设置的独立柜式空调机即无法直接将凝水排出舷外，只能排至推进器舱或机舱舱底，形成舱底水。尽管这些凝水本身不含油分，但在排至舱底形成舱底水后，出于环保考虑不能直接排放，必须通过分离装置进行处理或存储在水舱中排至岸上的接收装置，一定程度上增加了舱底水的处置成本。实际上由空调产生的凝水是一类品质尚可的淡水，由于其中可能含有杂质和病菌，无法直接作为生活淡水使用，但是经过一定的过滤和消毒处理，可以作为冲洗水、卫生水及技术淡水使用。常规的做法并未考虑空调凝水的收集和复用，对于长期航行在海洋中的船舶而言，通过管路将凝水排出舷外的做法一定程度上是对淡水资源的浪费。

船舶卫生水系统，是向船上的卫生设施(大便器、小便器)等提供冲洗水的系统，通常包括一组供水泵、一个压力水柜和必要的管路、阀附件等。卫生水系统通过供水泵由水源处吸水，将水送入压力水柜中储存，压力水柜通过压缩空气提供一个压头，将压力水通过管路送至卫生器具处，当需要冲洗时，卫生器具的冲洗阀打开，管路中的水流入卫生器具，实现冲洗。船舶卫生水系统根据船上设置的卫生器具的不同，可以采取海水或淡水进行冲洗。对于一般的重力式卫生器具，由于其一次冲洗用水量较大，考虑到船舶在海中航行时取用海水相对便利，因此多设置利用海水的卫生水系统。此时系统由海水总管取水，海水通过水泵、水柜及管路到达卫生器具实现冲洗。这种系统是最常规的系统，实现相对简单，但由于管路中长期充满海水，特别是这些管路大部分位于上层建筑生活区内，海水导致的腐蚀会使这些管路在使用一段时间后面临较高的泄露风险，而为了抵抗海水腐蚀采取的措施(加厚的钢管或管路特殊处理)会增加建造成本。另外，由于冲洗水量较大，重力式卫生器具还会导致产生的污水量相对较多，使污水的处理和处置成本增加。近年来，部分船舶采取了真空式卫生器具，其污水通过真空系统进行收集，使用很少的冲洗水即可使器具清洁。此时，卫生水的水源来自船上淡水舱，淡水经过供水泵、压力水柜和管路阀件等接至卫生器具的冲洗水进口，在冲洗阀打开时可实现冲洗。利用淡水的卫生水系统可以降低污水处理和处置方面的成本，但是会持续消耗淡水，对于长期在海洋中航行的船舶而言，持续消耗淡水直接影响船舶在海洋中航行和作业的时间。为此，需要在船舶设计阶段将这一部分淡水消耗提前加以考虑，设置足够容量的淡水舱，或设置海水淡化设备制取淡水，以满足船舶自持期间的淡水需求，而无论怎样，均会造成建造和营运成本的上涨。

现有技术存在以下缺陷：

1、空调凝水直接排放入海，造成淡水资源浪费；

2、部分空调凝水无法直接排至舷外，处理不方便，排放至舱底，会造成舱底水处置成本增加；

3、采用海水冲洗卫生器具的卫生水系统面临管路泄露风险，为了抵抗腐蚀需要增加成本；

4、采用淡水冲洗卫生器具的卫生水系统持续消耗对于海船而言十分宝贵的淡水，为了满足船舶自持力的要求需要设置大的淡水舱或增设海水淡化装置，建造和营运成本均上涨。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种利用空调凝水的船舶卫生水系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种利用空调凝水的船舶卫生水系统，其包括空调器以及用于收集空调器产生的凝水的空调凝水舱；空调凝水舱连接有空调凝水泵组单元；空调凝水泵组单元连接有消毒单元，消毒单元连接有空调凝水压力柜；空调凝水压力柜连接有卫生器具；卫生器具连接有卫生水压力柜；空调凝水压力柜与卫生器具之间设有凝水供水电动遥控阀；卫生水压力柜与卫生器具之间设有卫生水供水电动遥控阀；所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括用于遥控凝水供水电动遥控阀和卫生水供水电动遥控阀的打开或关闭的船舶自动控制系统；空调凝水舱上设有液位传感器，液位传感器连接于船舶自动控制系统。

较佳地，空调凝水舱和空调凝水泵组单元之间依次设有吸口、吸口阀和预滤器。

较佳地，空调凝水泵组单元包括两台以上的水泵，所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括用于控制水泵打开或关闭的泵组单元控制箱；空调凝水压力柜上设有低液位压力开关和高液位压力开关；低液位压力开关和高液位压力开关均连接于泵组单元控制箱。

较佳地，水泵为离心泵。

较佳地，空调凝水泵组单元还连接有常闭排水阀，常闭排水阀连通至船舶舷外。

较佳地，空调凝水泵组单元和消毒单元之间设有常开供水阀。

较佳地，消毒单元为紫外消毒单元。

较佳地，遥控凝水供水电动遥控阀为遥控凝水供水电动遥控球阀。

较佳地，卫生水供水电动遥控阀为卫生水供水电动遥控球阀。

本发明的积极进步效果在于：本发明将船上空调系统的凝水进行收集，并通过凝水泵和凝水压力柜将凝水送至卫生水系统，使凝水可以用于卫生洁具冲洗，既解决了空调凝水处理不便的问题，又实现了对卫生水系统的优化，使卫生水系统能够采用淡水对卫生洁具进行冲洗，避免了海水管路的腐蚀风险，又不额外消耗船上储存的淡水，节约了宝贵的淡水资源，提供船舶自持能力，降低运营成本。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1所示，一种利用空调凝水的船舶卫生水系统，其包括空调器1以及用于收集空调器产生的凝水的空调凝水舱2；空调凝水舱2连接有空调凝水泵组单元6。

空调凝水舱2和空调凝水泵组单元6之间依次设有吸口3、吸口阀4和预滤器5。

空调凝水泵组单元6连接有紫外消毒单元10，空调凝水泵组单元6和紫外消毒单元10之间设有常开供水阀9。空调凝水泵组单元6还连接有常闭排水阀8，常闭排水阀连通至船舶舷外。

紫外消毒单元10连接有空调凝水压力柜11。

空调凝水压力柜11连接有卫生器具17；卫生器具17连接有卫生水压力柜16；空调凝水压力柜11与卫生器具17之间设有凝水供水电动遥控球阀14；卫生水压力柜16与卫生器具17之间设有卫生水供水电动遥控球阀15。

所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括船舶自动控制系统19，船舶自动控制系统19可用于遥控凝水供水电动遥控球阀和卫生水供水电动遥控球阀的打开或关闭。

空调凝水舱2上设有液位传感器18，液位传感器18连接于船舶自动控制系统16。

空调凝水泵组单元6包括两台以上的水泵，水泵为离心泵，较佳地，水泵为卧式自吸离心泵。

所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括用于控制水泵打开或关闭的泵组单元控制箱7。

空调凝水压力柜11上设有低液位压力开关12和高液位压力开关13；低液位压力开关12和高液位压力开关13均连接于泵组单元控制箱7。

下面对本实施例中的技术方案进行进一步描述。

空调凝水舱2是一个位于船舶双层底内的液舱，其位置低于所有空调器、独立柜式空调以及风机盘管，便于收集空调器产生的凝水。

空调凝水舱2收集空调凝水，通过吸口3、吸口阀4及预滤器5连接至空调凝水泵组单元6，再经过出口常开供水阀9及紫外消毒单元10供向空调凝水压力柜11，紫外消毒单元10的处理量与水泵排量匹配，确保进入压力水柜的水不含病菌。

空调凝水泵组单元6的出口还有1路常闭排水阀8，在必要时(如舱柜高位报警)可将舱内的水排至舷外。

空调凝水压力柜11上设置低液位压力开关12和高液位压力开关13，可以通过泵组单元控制箱7使处在自动运行状态的水泵实现自动起动或停止。

空调凝水舱2上设有液位传感器18，可以输送液位信号至船舶自动控制系统19，实现液位状态监测并发出报警。船舶自动控制系统为现有常用装置，在此就不再赘述。

空调凝水压力柜出口设置的凝水供水电动遥控球阀14与卫生水压力柜出口设置的卫生水供水电动遥控球阀15通过船舶自动控制系统19控制，实现空调凝水和常规卫生水供水的自动切换。

本发明系统的一般运行过程为：

空调器1产生的凝水经过管路汇集至空调凝水舱2中。空调凝水舱2位于船舶双层底内，位置低于所有空调器，各个空调器产生的凝水均可通过重力流入空调凝水舱2。在空调凝水舱2内设置吸口3，并经过吸口阀4及预滤器5连接至空调凝水泵组单元6，其中，预滤器5可以过滤掉凝水中所含的较大杂质及舱内沉淀物，保证水质的基本清洁。

空调凝水泵组单元6由2台卧式自吸离心泵及泵的进出口阀门、进出口压力表组成，空调凝水泵组单元内的2台泵互为备用。正常工作时，水泵将空调凝水舱2内的水吸出，经过泵出口的常开供水阀9将水送至空调凝水压力柜11。在水进入空调凝水压力柜11之前，需要先经过紫外消毒单元10，紫外消毒单元处理能力与水泵排量匹配，通过紫外消毒单元的处理，可以杀灭水中所含微生物，确保进入压力水柜的水不含病菌。

空调凝水压力柜11通过压缩空气建立压力并实现供水，其出口经过凝水供水电动遥控球阀14接入卫生水总管，并向卫生器具17提供冲洗水。卫生水压力柜16的出口也连接至卫生水总管，在接入卫生水总管之前设置卫生水供水电动遥控球阀15，当空调凝水压力柜向卫生水总管供水时，卫生水压力柜一侧的卫生水供水电动遥控球阀关闭。两个压力柜出口的管路上还均设有单向阀，避免两侧的压力水互相影响。

空调凝水泵组单元的自动控制：

空调凝水泵组单元6可以通过泵组单元控制箱7实现手动、自动运行切换。在自动运行状态下，还可以通过压力开关实现自动启停。在空调凝水压力柜11上设置低液位压力开关12和高液位压力开关13，两个压力开关均接至泵组单元控制箱7。当空调凝水压力柜11的压力低于设定的低位压力时，泵组单元自动起动为压力水柜补水，当补水至压力水柜的压力达到并高于设定的高位压力时，泵组单元自动停泵。

空调凝水舱的液位监测、报警及应急排放：

为空调凝水舱2设置液位传感器18，液位传感器的信号输送至船舶自动控制系统19，在船舶自动控制系统上可以实时监测空调凝水舱的液位高度。通过液位传感器18设置高液位报警(比如80％高液位报警)及低液位报警(比如20％低液位报警)。当凝水舱液位达到舱容的80％时，传感器通过船舶自动控制系统19发出报警，此状态提示卫生器具用水量过少，应当检查设备或进行必要的应急排放。在进行排放时，应将泵组单元出口的常开供水阀9暂时关闭，打开常闭排水阀8，之后起动空调凝水泵组单元，将部分凝水排出舷外，直至水舱的液位恢复至可接受的、不至于引起溢流的液位。当凝水舱的液位降至舱容的20％时，传感器通过船舶自动控制系统19发出报警，此状态提示用水量过多，不宜继续使用空调凝水舱的水进行卫生器具冲洗，应检查凝水供水电动遥控球阀14及卫生水供水电动遥控球阀15的状态，使系统切换至由常规卫生水柜供水。

空调凝水与常规卫生水系统的自动切换：

为充分利用空调凝水，同时在空调凝水缺乏时转换回常规卫生水系统保证供水连续，系统通过空调凝水压力柜出口的凝水供水电动遥控球阀14及卫生水压力柜出口的卫生水供水电动遥控球阀15并结合空调凝水舱液位信号实现供水水源的自动切换。船舶自动控制系统19接受空调凝水舱内的液位传感器18的信号，并向两个电动遥控球阀发出动作命令：当空调凝水舱液位下降至低液位报警位置(比如20％液位)时，凝水供水电动遥控球阀14关闭，卫生水供水电动遥控球阀15打开，即空调凝水舱内凝水不足时卫生水水源切换为卫生水柜；当液位上升至超过高液位报警位置(比如80％液位)时，凝水供水电动遥控球阀14打开，卫生水供水电动遥控球阀15关闭，即空调凝水舱内凝水充足时卫生水水源切换为空调凝水压力柜。通过自动切换功能，既可以保证空调凝水的充分利用，也可以保证卫生水供水持续、平稳。

本发明将船上空调系统的凝水进行收集，并通过凝水泵和凝水压力柜将凝水送至卫生水系统，使凝水可以用于卫生洁具冲洗，既解决了空调凝水处理不便的问题，又实现了对卫生水系统的优化，使卫生水系统能够采用淡水对卫生洁具进行冲洗，避免了海水管路的腐蚀风险，又不额外消耗船上储存的淡水，节约了宝贵的淡水资源，提供船舶自持能力，降低运营成本。

本发明具有以下优点：

1、系统对空调凝水进行了充分收集并进行再利用，有效避免了淡水资源的浪费；

2、通过设在双层底内的空调凝水舱收集凝水，解决了在主甲板以下舱室空调器凝水难以排放、导致舱底水处置成本高的问题；

3、通过设置过滤器和紫外消毒单元，确保投入再利用的空调凝水清洁，解决了凝水复用的卫生问题；

4、利用空调凝水作为卫生水，降低了常规卫生水系统采用海水时需要面临的腐蚀风险并降低成本；

5、利用空调凝水作为卫生水，降低了常规卫生水系统采用淡水时的淡水消耗，有利于船舶自持力的提升，提高了营运的经济性；

6、系统实现空调凝水和常规卫生水系统的自动切换，系统具备极高的可靠性；

7、此系统在各种船型上均可采用，具备普适性，有利于提高船舶的经济性和环保性能。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，其包括空调器以及用于收集空调器产生的凝水的空调凝水舱；空调凝水舱连接有空调凝水泵组单元；空调凝水泵组单元连接有消毒单元，消毒单元连接有空调凝水压力柜；空调凝水压力柜连接有卫生器具；卫生器具连接有卫生水压力柜；空调凝水压力柜与卫生器具之间设有凝水供水电动遥控阀；卫生水压力柜与卫生器具之间设有卫生水供水电动遥控阀；所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括用于遥控凝水供水电动遥控阀和卫生水供水电动遥控阀的打开或关闭的船舶自动控制系统；空调凝水舱上设有液位传感器，液位传感器连接于船舶自动控制系统。

2.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，空调凝水舱和空调凝水泵组单元之间依次设有吸口、吸口阀和预滤器。

3.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，空调凝水泵组单元包括两台以上的水泵，所述利用空调凝水的船舶卫生水系统还包括用于控制水泵打开或关闭的泵组单元控制箱；空调凝水压力柜上设有低液位压力开关和高液位压力开关；低液位压力开关和高液位压力开关均连接于泵组单元控制箱。

4.如权利要求3所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，水泵为离心泵。

5.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，空调凝水泵组单元还连接有常闭排水阀，常闭排水阀连通至船舶舷外。

6.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，空调凝水泵组单元和消毒单元之间设有常开供水阀。

7.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，消毒单元为紫外消毒单元。

8.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，遥控凝水供水电动遥控阀为遥控凝水供水电动遥控球阀。

9.如权利要求1所述的利用空调凝水的船舶卫生水系统，其特征在于，卫生水供水电动遥控阀为卫生水供水电动遥控球阀。