CN112278152A - 一种船用高纯水储存装置 - Google Patents

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贺军
韩想安
付云鹏
武玉增
蔡报炜
王晔
武兴伟
孙建清
姚磊
徐国栋
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J1/00—Arrangements of installations for producing fresh water, e.g. by evaporation and condensation of sea water

Abstract

本发明公开了一种船用高纯水储存装置，其特征在于，包括通过溢流管路连接淡水舱的高纯水舱，高纯水舱的透气管路与呼吸装置相连，高纯水舱与制造转运系统管路连接，溢流管路安装在高纯水舱的高高位；所述溢流管路上依次设有常开状态的截止阀、示流器、止回阀、U型弯、淡水舱浸没短管，截止阀设于溢流管路与高纯水舱的连接处，U型弯出口通过水平管路连接至淡水舱，U型弯的底部设有放水管路；止回阀的水平位置低于截止阀，水平管路的水平位置介于止回阀与截止阀之间。本发明在实现非耐压储存容器储存高纯水时，避免与外界空气的接触，达到保护高纯水水质的目的，降低了外部空气对高纯水的污染几率，同时保证系统正常稳定运行。

Description

一种船用高纯水储存装置
技术领域
本发明涉及一种船用高纯水储存装置，属于舰船特殊系统(装备)设计技术领域。
背景技术
目前装备有高纯水系统的船舶，基本都没有对储存装置进行保护设计，高纯水即产即用或者循环净化，以此来保障高纯水的技术指标。但是这样做会对目标系统的冗余性和机动性带来一定影响，或者缩短高纯水制造、净化系统的寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何保障高纯水的品质。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船用高纯水储存装置，其特征在于，包括通过溢流管路连接淡水舱的高纯水舱，高纯水舱设有透气管路，高纯水舱与制造转运管路连接，溢流管路设于高纯水舱的高高位，溢流管路的管径为进舱管路的1.25倍；所述溢流管路上依次设有常开状态的截止阀、示流器、止回阀、U型弯，截止阀设于溢流管路与高纯水舱的连接处，U型弯出口通过水平管路连接至淡水舱，U型弯的底部设有放水管路；止回阀的水平位置低于截止阀，水平管路的水平位置介于止回阀与截止阀之间。所述溢流管路采用“三重隔离设计”，包括止回阀隔离、U型弯隔离、浸没淡水短管隔离，自动实现，无需操作。
优选地，所述止回阀的开启压力为500mm水柱。
优选地，所述高纯水舱上设有高纯水出口、高纯水入口、高纯水回流口，高纯水舱的透气管路上设有透气口，高纯水舱通过溢流口与溢流管路连接。
更优选地，所述高纯水出口与转运系统管路连接，高纯水入口与制造系统的产水管路连接，高纯水回流口与转运系统的回流管路连接，溢流口与截止阀连接。纯水制造和转运系统，安装于船上，本储存装置是制造转运系统的一个环节，用来储存生产好的高纯水。
进一步地，所述高纯水入口处设有进水截止阀。
更优选地，所述溢流管路的管径为制造系统产水管路(即高纯水舱的进舱管路)的1.25倍。
优选地，所述透气管路的通流量大于12m3/h，是高纯水系统设计流量的1.2倍。透气管路使得高纯水舱内外空气在超过一定压力后连通。在高纯水注入时舱内微正压，达到隔离外部空气的效果。
更优选地，所述透气口的出口端连接呼吸装置，呼吸装置的压差为200mm水柱。
进一步地，所述的呼吸装置包括用于与透气口连接的连接法兰，连接法兰通过弯头连接空气呼吸器筒体及管子，空气呼吸器筒体与管子之间设有用于限位的卡箍；所述空气呼吸器筒体内设有空气滤芯。
优选地，所述高纯水舱的舱内维持200mm水柱的微正压。高纯水舱的储存阶段采用微正压设计，透气管路和溢流管路均有一定保压功能。
本发明设计了止回阀、U型弯及浸入淡水舱的“三重隔离”：在溢流管路中设置止回阀，利用单向开启特性形成第一道隔离，在安全止回阀与截止阀之间设置高度是为了保证当高纯水舱一旦开始溢流就有足够的水压以保证止回阀的正常开启；在溢流管路中设置U型弯，利用U型弯存水特性形成第二道隔离，底部设置放水管路，方便维护；将溢流管路末端浸入淡水舱，利用淡水舱的装载水形成第三道隔离，同时淡水舱的水可以为U型弯补充水封，当淡水舱装载不足时，仍能够通过U型弯的水封保证空气隔离。
本发明利用普通船用水舱作为储存容器，舱壁内部特涂无溶剂环氧漆；本装置的透气管路设置专用的呼吸装置，在高纯水注入阶段，维持舱内一定的微正压；本装置的溢流管路在高位引出后向下，设置单向阀及U型弯管，并将溢流管路直接引入其它淡水舱(柜)内，通过简单原理实现了“三重隔离”的效果，在满足溢流功能要求的同时，有效隔离外部空气进入。
本发明通过对溢流管路和透气管路的特殊设计，实现非耐压储存容器储存高纯水时，在安全的前提下，避免与外界空气的接触，达到保护高纯水水质的目的，降低了外部空气对高纯水的污染几率，同时保证系统正常稳定运行，提高了舰船总体资源利用率。
本发明是为了保障高纯水在舰船上长期存放，减少海洋环境对高纯水品质影响的装置。本装置适用于船用高纯水制造、转运、收集系统，也可以为其它特殊船用液货储存系统设计提供参考。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)通过本装置的应用，可在船用环境下较长时间内储存并保证高纯水的品质；
2)本装置可以运用于普通船用舱(柜)，既满足规范要求，又有较好的隔离作用；
3)避免了使用压力容器储存带来的尺寸大、重量大、有效储存容积小等缺点；
4)本装置无需人工干预，安全可靠；
5)本装置可引申至其他舰船特殊液货储存装置设计，为其设计方案提供一种思路。
附图说明
图1本发明提供的船用高纯水储存装置溢流管路示意图；
图2为本发明提供的船用高纯水储存装置外部接口示意图；
图3为呼吸装置的主视图；
图4为图3的侧视图；
图5为图3的俯视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1所示，为本发明提供的一种船用高纯水储存装置溢流管路的示意图，其包括通过溢流管路连接淡水舱6的高纯水舱7，高纯水舱7还与制造转运系统管路连接，溢流管路安装在高纯水舱7的高高位，溢流管路的管径为进舱管路的1.25倍；所述溢流管路上依次设有常开状态的截止阀1、示流器5、止回阀2、U型弯4，截止阀1设于溢流管路与高纯水舱7的连接处，U型弯4出口通过水平管路连接至淡水舱6，U型弯4的底部设有放水管路3。所述高纯水舱7内通过呼吸装置和溢流管路保持200mm水柱的微正压；止回阀2的开启压力为500mm水柱。
所述的透气管路上设有呼吸装置，透气管路的通流量大于12m3/h。所述溢流管路的管径为65mm，空气管路的管径为25mm。
止回阀2的水平位置低于截止阀1，两者的高度差H2为3m，水平管路的水平位置介于止回阀2与截止阀1之间。
H1应大于止回阀2的全开水压高度，本发明中为2000mm，确保任何情况下溢流管路的有效性，根据经验，止回阀2在水平安装时的开启压力最低可以调整在300～500mm水柱，本发明中为500mm水柱；
H3应大于高纯水舱7呼吸装置的设计压差，本发明中为200mm水柱，以保证在高纯水舱7在装载时的微正压。
所述的截止阀1安装高纯水舱7的高高位(高纯水舱7的95％液位处)，一般情况下常开，长期不用时可以彻底关闭，保证高纯水舱7内的清洁。
溢流管路采用“三重隔离”设计，自动实现，无需操作，可以有效阻止外部空气通过溢流管路进入高纯水舱内部，保障了高纯水的品质。
在透气管路上采用带滤芯的呼吸装置，减少空气流动，维持舱内外稳定压差，对进入舱内的空气进行吸附净化。
对高纯水舱的储存阶段采用微正压设计，可以有效阻止外部空气流入舱内，溢流管路和透气管路均有一定的保压功能。
如图2所示，本发明将普通船用淡水舱作为高纯水舱，主要设置五个功能接口，包括：高纯水出口71、高纯水入口72、高纯水回流口73、透气口74、溢流口75，透气管路上设有透气口74，在透气口74的末端设置呼吸装置76，高纯水舱7通过溢流口75与溢流管路连接。
所述高纯水出口71与转运系统管路连接，高纯水入口72与制造系统的产水管路连接，高纯水回流口73与转运系统的回流管路连接，溢流口75与截止阀1连接，所述高纯水入口72处设有进水截止阀77。
其中高纯水出口71、高纯水入口72和回流口73都安装有刹根阀门，后面直接连接纯水制造、转运系统，均为封闭管路，很少有污染风险，不做特殊设计。
所述的呼吸装置76如图3-5所示，其包括用于与透气口74连接的连接法兰761，连接法兰761通过弯头762连接空气呼吸器筒体764及管子765，空气呼吸器筒体764与管子765之间设有用于限位的卡箍763；所述空气呼吸器筒体764内设有空气滤芯。呼吸装置76的通流量是系统转运时最大流量的1.2倍，本发明中取12m3/h；呼吸装置76可以减少舱内外空气流动，并维持舱内外压差在一个合理范围内，本发明中取200mm水柱。
高纯水舱接收高纯水时，舱内液面上升，舱内空气在呼吸装置和溢流管路的作用下始终保持微正压(+200mm水柱)，直至接收完成；高纯水舱排出高纯水时，舱内液位下降，舱内空气由微正压(+200mm水柱)变成微负压(-200mm水柱)后，通过空气呼吸装置吸入外部空气，经空气滤芯净化后进入舱内，实现高纯水排出功能。高纯水从制造至使用这段时间，一直处于微正压密封状态，水质得以保证。

Claims (10)

1.一种船用高纯水储存装置，其特征在于，包括通过溢流管路连接淡水舱(6)的高纯水舱(7)，高纯水舱(7)设有透气管路，高纯水舱(7)与制造转运管路连接，溢流管路设于高纯水舱(7)的高高位；所述溢流管路上依次设有常开状态的截止阀(1)、示流器(5)、止回阀(2)、U型弯(4)，截止阀(1)设于溢流管路与高纯水舱(7)的连接处，U型弯(4)出口通过水平管路连接至淡水舱(6)，U型弯(4)的底部设有放水管路(3)；止回阀(2)的水平位置低于截止阀(1)，水平管路的水平位置介于止回阀(2)与截止阀(1)之间。
2.如权利要求1所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述止回阀(2)的开启压力为500mm水柱。
3.如权利要求1所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述高纯水舱(7)上设有高纯水出口(71)、高纯水入口(72)、高纯水回流口(73)，高纯水舱(7)的透气管路上设有透气口(74)，高纯水舱(7)通过溢流口(75)与溢流管路连接。
4.如权利要求3所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述高纯水出口(71)与转运系统管路连接，高纯水入口(72)与制造系统的产水管路连接，高纯水回流口(73)与转运系统的回流管路连接，溢流口(75)与截止阀(1)连接。
5.如权利要求4所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述高纯水入口(72)处设有进水截止阀(77)。
6.如权利要求3所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述溢流管路的管径为制造系统产水管路的1.25倍。
7.如权利要求1或3所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述透气管路的通流量大于12m3/h。
8.如权利要求3所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述透气口(74)的出口端连接呼吸装置(76)，呼吸装置(76)的压差为200mm水柱。
9.如权利要求8所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述的呼吸装置(76)包括用于与透气口(74)连接的连接法兰(761)，连接法兰(761)通过弯头(762)连接空气呼吸器筒体(764)及管子(765)，空气呼吸器筒体(764)与管子(765)之间设有用于限位的卡箍(763)；所述空气呼吸器筒体(764)内设有空气滤芯。
10.如权利要求1所述的船用高纯水储存装置，其特征在于，所述高纯水舱(7)的舱内维持200mm水柱的微正压。
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