CN110902772A - 一种基于分级法的次氯酸电解系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于分级法的次氯酸电解系统及其控制方法，所述系统包括多个电解单元和控制器，多个电解单元通过输水管串联连接，每个输水管上均安装有电控阀，电控阀与控制器电连接，所述电控阀与电解单元之间的输水管的管路上安装有出水支管；位于首端的电解单元的进水口连接有海水管路，位于末端的电解单元的出水口连接有出水总管。本发明采用分级法调整本申请系统生成的次氯酸钠溶液的浓度，使其满足日常灭活的需要，不用在船上安装防海生物装置，大大增加了压载水舱、海底门以及海水总管内海生物的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种基于分级法的次氯酸电解系统及其控制方法。
背景技术
船舶空载时，为了使船舶保持一定的吃水深度而不至于倾覆，会向压载舱内加装压载水。压在水中含有大量生物，包括浮游生物、微生物、细菌甚至是小型鱼类以及各类物种的卵、幼体或孢子，这些生物会随海水被加装到压载舱中，船舶航行过程中，有些生物因为无法适应温度、盐度等因素的变化而死亡，但有的能够生存下来。压载舱内的压载水直到航程结束后排放到目的地海域。
为了避免压载水内的外来海洋生物对目的地的海洋生态环境造成危害，目前船舶上安装有防海生物装置以杀死压载水内的海洋生物。但IMO压载水公约生效后，大型远洋船舶上必须安装压载水处理装置才能满足新的环保要求，这就和船上原有冷却水系统的防海生物装置在功能上形成了重叠，两种装置作用相近，只是电解海水产生的次氯酸的溶液浓度不同，压载水处理系统所产生的溶液浓度最大约为10ppm，防海生物装置所产生的溶液浓度大约为0.2ppm。这样，在船上同时安装压载水处理装置和防海生物装置，使造船成本大大增加，安装调试工作量也大大增加，且船舶后期的维护成本也要相应增加。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于分级法的次氯酸电解系统及其控制方法，通过采用分级法调整生成的次氯酸钠溶液的浓度，使其满足日常灭活的需要，不用在船上安装防海生物装置，大大增加了压载水舱、海底门以及海水总管内海生物的处理效率，同时也节约了机舱空间，降低了防海生物的处理成本。
一种基于分级法的次氯酸电解系统，包括多个电解单元和控制器，多个电解单元通过输水管串联连接，每个输水管上均安装有电控阀，电控阀与控制器电连接，所述电控阀与电解单元之间的输水管的管路上安装有出水支管；
位于首端的电解单元的进水口连接有海水管路，位于末端的电解单元的出水口连接有出水总管。
优选地，所述海水管路、出水总管、输水管和出水支管的内壁上均设有聚乙烯塑料涂层。
优选地，所述电解单元设置有四个，四个电解单元通过第一输水管、第二输水管和第三输水管顺次连接，
所述第一输水管上设有第一电控阀，第一电控阀与第一电解单元之间设有第一出水支管；
所述第二输水管上设有第二电控阀，第二电控阀与第二电解单元之间设有第二出水支管；
第三输水管上设置第三电控阀，第三电控阀与第三电解单元之间设有第三出水支管。
优选地，所述电解单元为电解槽。
一种基于分级法的次氯酸电解系统的控制方法，具体包括以下步骤：
船舶正常航行时，控制器控制关闭第一电控阀，并通过船舶的海底门向海水管路中输入海水，海水经海水管路进入第一电解单元，第一电解单元对海水进行电解，生成次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液经第一出水支管送至海底门，使海底门内的海生物致死；
压载水处理阶段，控制器控制打开第一电控阀、第二电控阀和第三电控阀中的一个或几个，海水经海水管路依次进行相应电解单元中进行电解，电解生成的次氯酸钠溶液通过相应的出水支管进入海底门使海底门内的海生物致死。
优选地，所述冷却水用户为冷却器。
本发明的有益效果是：
本发明通过将多个电解单元串联连接，采用分级法调整本申请系统生成的次氯酸钠溶液的浓度，使其满足日常灭活的需要，不用在船上安装防海生物装置，大大增加了压载水舱、海底门以及海水总管内海生物的处理效率，同时也节约了机舱空间，降低了安装调试的工作量，降低了防海生物的处理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明给出一种基于分级法的次氯酸电解系统，包括多个电解单元和控制器8，多个电解单元通过输水管串联连接，每个输水管上均安装有电控阀，电控阀与控制器8电连接，所述电控阀与电解单元之间的输水管的管路上安装有出水支管。
位于首端的电解单元的进水口连接有海水管路9，位于末端的电解单元的出水口连接有出水总管10。
优选地，所述海水管路9、出水总管10、输水管和出水支管的内壁上均设有聚乙烯塑料涂层。
本实施例中，所述电解单元设置有四个，分别为第一电解单元1、第二电解单元2、第三电解单元3、第四电解单元4，电解单元为电解槽。四个电解单元通过第一输水管11、第二输水管21和第三输水管31顺次连接。
所述第一输水管11上设有第一电控阀5，第一电控阀5与第一电解单元1之间设有第一出水支管12。
所述第二输水管21上设有第二电控阀6，第二电控阀6与第二电解单元2之间设有第二出水支管22。
第三输水管31上设置第三电控阀7，第三电控阀7与第三电解单元3之间设有第三出水支管32。
所述电解单元中海水经电解产生次氯酸溶液的过程为：海水中的氯化钠与水在电解条件下发生反应，生成次氯酸钠，反应式如下：NaCl+H2O+2e→NaClO+H2；次氯酸钠在水中电离，生成次氯酸根和钠离子，反应式如下：
次氯酸根水解产生次氯酸，
次氯酸钠在海水中电离，生成次氯酸根和钠离子，次氯酸根水解产生次氯酸，次氯酸通过细胞壁穿入细胞内部，破坏其酶系统，从而使海生物致死。
本发明的基于分级法的次氯酸电解系统的控制方法，具体包括以下步骤：
船舶正常航行时，控制器8控制关闭第一电控阀5，并通过船舶的海底门向海水管路9中输入海水，海水经海水管路9进入第一电解单元1，第一电解单元1对海水进行电解，生成次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液经第一出水支管12送至海底门，使海底门内的海生物致死，对冷却海水进行灭活处理。海底门中的经过灭活的海水作为冷却水输送至各冷却水用户。所述冷却水用户为冷却器，具体包括中央冷却器、再气化海水冷却器等。
压载水处理阶段，控制器8控制打开第一电控阀5、第二电控阀6和第三电控阀7，四个电解单元均处于工作状态，海水经海水管路9依次进入四个电解单元中进行电解，各个电解单元电解生成的次氯酸钠溶液分别通过第一出水支管12、第二出水支管22、第三出水支管32和出水总管10汇入海底门，使海底门内的海生物致死，对压载水及冷却水进行灭活处理。海底门中的经过灭活的海水作为冷却水和压载水分别输送至冷却水用户和压载舱。
根据不同的工况需求，控制器可控制相应电磁阀的开闭，从而控制调整输入海底门的次氯酸钠溶液的浓度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种基于分级法的次氯酸电解系统，其特征在于，包括多个电解单元和控制器，多个电解单元通过输水管串联连接，每个输水管上均安装有电控阀，电控阀与控制器电连接，所述电控阀与电解单元之间的输水管的管路上安装有出水支管；
位于首端的电解单元的进水口连接有海水管路，位于末端的电解单元的出水口连接有出水总管。
2.根据权利要求1所述的基于分级法的次氯酸电解系统，其特征在于，所述海水管路、出水总管、输水管和出水支管的内壁上均设有聚乙烯塑料涂层。
3.根据权利要求1所述的基于分级法的次氯酸电解系统，其特征在于，所述电解单元设置有四个，四个电解单元通过第一输水管、第二输水管和第三输水管顺次连接，
所述第一输水管上设有第一电控阀，第一电控阀与第一电解单元之间设有第一出水支管；
所述第二输水管上设有第二电控阀，第二电控阀与第二电解单元之间设有第二出水支管；
第三输水管上设置第三电控阀，第三电控阀与第三电解单元之间设有第三出水支管。
4.根据权利要求1所述的基于分级法的次氯酸电解系统，其特征在于，所述电解单元为电解槽。
5.一种基于分级法的次氯酸电解系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
船舶正常航行时，控制器控制关闭第一电控阀，并通过船舶的海底门向海水管路中输入海水，海水经海水管路进入第一电解单元，第一电解单元对海水进行电解，生成次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液经第一出水支管送至海底门，使海底门内的海生物致死；
压载水处理阶段，控制器控制打开第一电控阀、第二电控阀和第三电控阀中的一个或几个，海水经海水管路依次进行相应电解单元中进行电解，电解生成的次氯酸钠溶液通过相应的出水支管进入海底门使海底门内的海生物致死。
6.根据权利要求5所述的基于分级法的次氯酸电解系统，其特征在于，所述冷却水用户为冷却器。
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