CN112915626B - 一种高压水蒸气不停机在线反冲洗压载水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压水蒸气不停机在线反冲洗压载水处理装置，该装置包括过滤罐体、与过滤罐体中线倾斜设置在过滤罐内且通过电动机驱动的过滤网盘、开设在过滤罐体左侧壁上的反冲洗残渣物排污口、与反冲洗残渣物排污口相对开设在过滤罐体右侧壁上的过滤水出口、高压蒸汽反冲洗组件以及与过滤罐体底部连通且设有预过滤网的压载水进水管线，所述的过滤罐体内部通过两块隔板将罐体内空间分为上部反冲洗区域和下部过滤区域，所述的过滤网盘与两块隔板形成X型结构，过滤网盘的左半部位于反冲洗区域内，右半部位于过滤区域内。与现有技术相比，本发明具有压载水过滤和反冲洗同时在线运行、防止过滤网盘堵塞、构造简单控制方便等优点。

Description

一种高压水蒸气不停机在线反冲洗压载水处理装置

技术领域

本发明涉及海洋环保领域，尤其是涉及一种高压水蒸气不停机在线反冲洗压载水处理装置。

背景技术

船舶航行过程中，为了保持船舶稳性需要加装压载水，船舶在加装压载水时，海洋生物会随着海水进入到压载舱，在航程结束后排放在目的地海域。这个过程中海洋生物会随着压载水从一个海域转移到另一个海域，引起有害水生物和病原体的传播。

目前，国际上通用的压载水处理技术主要包括：物理、化学和生物三种方法。其中，物理法主要采用多级滤网过滤水中杂质，然而，这种方法容易造成滤网阻塞，降低海水在管道中的流速；化学法主要采用化学物质杀灭海水中的生物，但该方法会造成化学污染；生物法是通过引入肉食鱼类，消灭水中生物，但该方法还停留在理论阶段，并没有实际应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高压水蒸气不停机在线反冲洗压载水处理装置，在过滤网盘进行二次精细过滤的同时，通过高压水蒸气对过滤网盘进行反冲洗和杀菌灭毒，解决了低洁净度水体导致的过滤网盘堵塞问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压水蒸气不停机在线反冲洗压载水处理装置，该装置包括过滤罐体、与过滤罐体中线倾斜设置在过滤罐内且通过电动机驱动的过滤网盘、开设在过滤罐体左侧壁上的反冲洗残渣物排污口、与反冲洗残渣物排污口相对开设在过滤罐体右侧壁上的过滤水出口、高压蒸汽反冲洗组件以及与过滤罐体底部连通且设有预过滤网的压载水进水管线，所述的过滤罐体内部通过两块隔板将罐体内空间分为上部反冲洗区域和下部过滤区域，所述的过滤网盘与两块隔板形成X型结构，过滤网盘的左半部位于反冲洗区域内，右半部位于过滤区域内。

所述的过滤罐体内部通过左侧的反冲洗区隔板和右侧的过滤区隔板将罐体内空间分为反冲洗区域和过滤区域。

所述的反冲洗区隔板的纵剖面形状呈一直线，其左端与反冲洗残渣物排污口下缘连接，用以便于使经过反冲洗后的残渣物流向反冲洗残渣物排污口，右端延伸至过滤网盘下表面的中心点所在水平线处，侧缘与过滤罐体内壁密封连接。

所述的过滤区隔板的纵剖面形状呈一平滑弧线，其右端与过滤水出口上缘连接，用以导向过滤后的压载水至过滤水出口，左端延伸至过滤网盘上表面的中心点所在水平线处，侧缘与过滤罐体内壁密封连接，并且所述的过滤区隔板的弧线弧度在靠近过滤网盘上表面处大于靠近过滤水出口处。

所述的过滤网盘上表面与过滤区隔板左端之间设有缝隙，用以配合倾斜设置的过滤网盘防止已过滤的压载水流向反冲洗区域。

所述的过滤网盘的左侧外缘位于反冲洗残渣物排污口的上缘处，右侧外缘位于过滤水出口的下缘处。

所述的高压蒸汽反冲洗组件包括由顶部伸入反冲洗区域内的高压水蒸气管线以及安装在高压水蒸气管线头部的高压水蒸气喷嘴，所述的高压水蒸气喷嘴用以向过滤网盘的左半部喷射高压蒸汽实现反冲洗。

所述的高压蒸汽温度为110-120℃。

所述的压载水进水管线一端为压载水进口，另一端设有与预过滤网连接的预过滤排污口。

该装置的使用步骤包括：

1)当船舶准备压载时，通过PLC控制器下达启动过滤控制指令；

2)在控制指令下达后，启动压载泵，在压载泵启动之后，泵启动状态信号反馈到PLC控制器；

3)当PLC控制器收到压载泵启动状态信号之后，开启进水阀并阀位状态信号反馈到PLC控制器，在进水阀开启后，海水沿着压载水进水管线通过安装在压载水进水管线内的预过滤网过滤后进入过滤罐体，过滤罐体内的海水被处在过滤区域的过滤网盘进行二次过滤之后通过过滤水出口流向紫外线杀毒装置；

4)PLC控制器收到进水阀开启状态信号后，启动电动机，随着电动机的启动，连接电动机的过滤网盘开始在过滤区和反冲洗区之间旋转，电动机启动信号反馈到PLC控制器；

5)按压载需求在PLC控制器的控制界面设定电动机转速，以此控制过滤网盘旋转速度，达到过滤要求，整过控制过程通过变频器实现；

6)PLC控制器收到电动机启动信号之后，开启高压水蒸气阀门，开始向处在反冲洗区域的过滤网盘表面喷射高压水蒸气进行冲洗，被冲洗出来的残渣物通过反冲洗残渣物排污口排出；

7)整个装置启动后，各个控制点实时反馈状态信号，如某个控制点反馈异常信号，PLC控制器将发送停止运行指令，启动联锁保护；

8)当压载结束时，PLC控制器下达停止指令，所有设备停止运行，结束过滤反冲洗过程。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、采用高压水蒸气喷射清洗过滤网盘，无损坏。

二、压载水过滤和反冲洗同时在线运行，效率高。

三、可解决低洁净度水体导致的过滤网盘堵塞问题

四、控制系统构造简单，控制点少，开关量信号即可。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为过滤网盘和隔板的斜视图。

图中标记说明：

1、电动机，2、高压水蒸气管线，3、转动轴，4、高压水蒸气喷嘴，5、过滤区隔板，6、反冲洗残渣物排污口，7、过滤水出口，8、反冲洗区隔板，9、过滤网盘，10、压载水进口，11、预过滤排污口，12、预过滤网。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明提供一种高压水蒸气反冲洗压载水过滤装置，该装置能够实现在过滤网盘进行二次精细过滤的同时，通过高压水蒸气对过滤网盘进行反冲洗和杀菌灭毒。

如图1所示，高压水蒸气反冲洗压载水过滤装置包括一个过滤罐、罐底部开设有进水口、罐体右侧开设过滤水出口7、左侧开设过反冲洗残渣物排污口6、罐体内设置一个用于过滤海水的过滤网盘9，一个用于旋转过滤网盘的电动机1以及转动轴3、进水管线设有用于预过滤的预过滤网12、用以向过滤网盘表面喷射高压蒸汽且与高压水蒸气管线2连接的高压蒸汽喷嘴4。

如图2所示，过滤罐内设置2块隔板(过滤区隔板5和反冲洗区隔板8)将过滤罐内部分割形成过滤区域和反冲洗区域，并隔离出水口7和反冲洗残渣物排污口6，电动机1通过转动轴3转动过滤网盘9，使得过滤网盘9旋转于过滤区域和反冲洗区域交界处。

因高压水蒸气不会对过滤网盘9表面产生损坏，所以可以采用高压冲洗的方式，使过滤网盘9清洗的更干净、彻底，蒸汽温度一般在110-120℃左右，在清洗过滤网盘9的同时可以对其进行高温杀菌灭毒，使避免微生物的滋生，堵塞网眼，降低过滤效率，由此，整个过滤反冲洗过程与压载水处理能够在线同时进行。

该压载水过滤装置的过滤网盘9以一定的倾斜角(相对于过滤罐体的中线)安装于过滤罐内，相比水平安装有以下优点：

1、在过滤区域，可以把将过滤的压载水引向出水口，以便有更快的流速；

2、反冲洗区域位于过滤网盘9中心点之上，因过滤网盘9表面不平整，隔板不能做到完全隔离，会存在微小的缝隙，这有利于防止已过滤的压载水流向反冲洗区域。

该压载水过滤装置的隔板相互不对称形状安装于过滤罐内，有以下作用：

1、过滤区隔板5以一定的弧度安装于过虑网盘9中心到罐壁处，这有利于防止转动轴剐蹭隔板影响传动；

2、过滤区隔板5与过滤网盘9之间设置较大的夹角，目的是降低出水阻力，使过滤后的水顺利通向过滤水出口7；

3、反冲洗区隔板8斜着安装于过滤网盘9的中心至反冲洗残渣物排污口6处，这有利于反冲洗残渣流向反冲洗残渣物排污口6，顺利进行排污。

本发明采用在线反冲洗排污方法，在处理压载水的同时不断排出分离的各种杂质，压载水处理系统通过电动机和反冲洗装置始终在线运行，不需要停机进行清洗，保证了系统高效工作，本发明的工作原理是，当压载泵启动，进水阀打开时，启动电动机，过滤网盘开始转动，高压水蒸气喷嘴开始向处在反冲洗区域的过滤网盘表面喷射水蒸气进行反冲洗，当进水阀关闭时，停止电动机转动，停止喷射高压水蒸气。

本发明具体通过以下步骤实施：

1)当船舶准备压载时，技术人员通过PLC控制系统人机交互界面下达启动过滤装置控制指令；

2)控制指令下达之后，首先启动压载泵，当压载泵启动之后，泵启动状态信号反馈到PLC控制器；

3)当PLC控制器收到压载泵启动状态信号之后，开启进水阀并阀位状态信号反馈到PLC控制器，进水阀开启之后，海水沿着进水管线通过安装在进水管线内的预过滤网过滤之后进入过滤罐，过滤罐内的水被处在过滤区的过滤网盘进行二次过滤之后送往下一个处理单元--紫外线杀毒装置；

4)PLC控制器收到进水阀开启状态信号之后，启动电动机，随着电动机的启动，连接电动机的过滤网盘开始在过滤区和反冲洗区之间旋转，电动机启动信号反馈到PLC控制器；

5)技术人员按压载需求，在PLC控制界面设定电动机转速(高、中、低)，以此控制过滤网盘旋转速度，达到过滤要求，整过控制过程通过变频器来实现；

6)PLC控制器收到电动机启动信号之后，开启高压水蒸气阀门，开始往处在反冲洗区的过滤网盘表面喷射高压水蒸气进行冲洗，被冲洗出来的残渣物通过排污口排出；

7)整个装置启动完毕之后，各个控制点实时反馈状态信号，如某个控制点反馈异常信号，PLC控制器将发送停止运行指令，启动联锁保护；

8)当压载结束时，技术人员通过PLC控制系统人机交互界面下达停止指令，所有设备停止运行，结束过滤反冲洗过程。

系统运行过程中，PLC控制器下达开关量信号即可，即控制压载泵启停、进水阀开关、电动机启停、喷射高压水蒸气启停等。整个过滤及反冲洗过程在线同时进行。

本发明采用高压水蒸气进行反冲洗，适用于低洁净度水体，不会对过滤网盘表面产生损坏，可以使过滤网盘清洗的更干净、彻底，水蒸气温度一般在110-120℃左右，在清洗过滤网盘的同时对它进行高温杀菌灭毒，可避免微生物的滋生，堵塞网眼，降低过滤效率，并且过滤过程和反冲洗过程在线同时进行。

Claims (5)

1.一种高压水蒸汽不停机在线反冲洗压载水处理装置，其特征在于，该装置包括过滤罐体、与过滤罐体中线倾斜设置在过滤罐内且通过电动机(1)驱动的过滤网盘(9)、开设在过滤罐体左侧壁上的反冲洗残渣物排污口(6)、与反冲洗残渣物排污口(6)相对开设在过滤罐体右侧壁上的过滤水出口(7)、高压蒸汽反冲洗组件以及与过滤罐体底部连通且设有预过滤网(12)的压载水进水管线，所述的过滤罐体内部通过两块隔板将罐体内空间分为上部反冲洗区域和下部过滤区域，所述的过滤网盘(9)与两块隔板形成X型结构，过滤网盘(9)的左半部位于反冲洗区域内，右半部位于过滤区域内，所述的过滤罐体内部通过左侧的反冲洗区隔板(8)和右侧的过滤区隔板(5)将罐体内空间分为反冲洗区域和过滤区域，所述的反冲洗区隔板(8)的纵剖面形状呈一直线，其左端与反冲洗残渣物排污口(6)下缘连接，用以便于使经过反冲洗后的残渣物流向反冲洗残渣物排污口(6)，右端延伸至过滤网盘(9)下表面的中心点所在水平线处，侧缘与过滤罐体内壁密封连接，所述的过滤区隔板(5)的纵剖面形状呈一平滑弧线，其右端与过滤水出口(7)上缘连接，用以导向过滤后的压载水至过滤水出口(7)，左端延伸至过滤网盘(9)上表面的中心点所在水平线处，侧缘与过滤罐体内壁密封连接，并且所述的过滤区隔板(5)的弧线弧度在靠近过滤网盘(9)上表面处大于靠近过滤水出口(7)处，所述的过滤网盘(9)上表面与过滤区隔板(5)左端之间设有缝隙，用以配合倾斜设置的过滤网盘(9)防止已过滤的压载水流向反冲洗区域，所述的高压蒸汽反冲洗组件包括由顶部伸入反冲洗区域内的高压水蒸汽管线(2)以及安装在高压水蒸汽管线(2)头部的高压水蒸汽喷嘴(4)，所述的高压水蒸汽喷嘴(4)用以向过滤网盘(9)的左半部喷射高压蒸汽实现反冲洗。

2.根据权利要求1所述的一种高压水蒸汽不停机在线反冲洗压载水处理装置，其特征在于，所述的过滤网盘(9)的左侧外缘位于反冲洗残渣物排污口(6)的上缘处，右侧外缘位于过滤水出口(7)的下缘处。

3.根据权利要求1所述的一种高压水蒸汽不停机在线反冲洗压载水处理装置，其特征在于，所述的高压蒸汽温度为110-120℃。

4.根据权利要求1所述的一种高压水蒸汽不停机在线反冲洗压载水处理装置，其特征在于，所述的压载水进水管线一端为压载水进口(10)，另一端设有与预过滤网(12)连接的预过滤排污口(11)。

5.根据权利要求1所述的一种高压水蒸汽不停机在线反冲洗压载水处理装置，其特征在于，该装置的使用步骤包括：

1)当船舶准备压载时，通过PLC控制器下达启动过滤控制指令；

2)在控制指令下达后，启动压载泵，在压载泵启动之后，泵启动状态信号反馈到PLC控制器；

3)当PLC控制器收到压载泵启动状态信号之后，开启进水阀并阀位状态信号反馈到PLC控制器，在进水阀开启后，海水沿着压载水进水管线通过安装在压载水进水管线内的预过滤网过滤后进入过滤罐体，过滤罐体内的海水被处在过滤区域的过滤网盘进行二次过滤之后通过过滤水出口流向紫外线杀毒装置；

4)PLC控制器收到进水阀开启状态信号后，启动电动机，随着电动机的启动，连接电动机的过滤网盘开始在过滤区和反冲洗区之间旋转，电动机启动信号反馈到PLC控制器；

5)按压载需求在PLC控制器的控制界面设定电动机转速，以此控制过滤网盘旋转速度，达到过滤要求，整过控制过程通过变频器实现；

6)PLC控制器收到电动机启动信号之后，开启高压水蒸气阀门，开始向处在反冲洗区域的过滤网盘表面喷射高压水蒸气进行冲洗，被冲洗出来的残渣物通过反冲洗残渣物排污口排出；

7)整个装置启动后，各个控制点实时反馈状态信号，如某个控制点反馈异常信号，PLC控制器将发送停止运行指令，启动联锁保护；

8)当压载结束时，PLC控制器下达停止指令，所有设备停止运行，结束过滤反冲洗过程。

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