CN115228025B - 一种海上电力动力平台淡水回用系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海上电力动力平台淡水回用系统，包括：灭火储水箱、灭火缓冲水箱、淡水回用水箱和淡水回用水管路。灭火储水箱储存灭火所需全部用水量；灭火缓冲水箱作为灭火启动的缓冲设备；淡水回用水管路收集灭火系统排出水并送至淡水回用水箱；淡水回用水箱储存全部灭火系统排放水，通过淡水回用水泵增压依次进入保安过滤器和紫外线消毒器，去除回用水中可能存在的沉淀物、悬浮物以及微生物和菌落；淡水回用水管路将处理合格的水输送至回用水用户；循环饮用水主干管用于将处理合格的水送回灭火储水箱和灭火缓冲水箱；饮用水补给水管路用于补给灭火储水箱由于定期排放而减少的水量。可比单纯定期更换消防水更增加及时提高消防系统水质保障。
Description
技术领域
本发明涉及海上电力动力平台淡水回用技术领域，具体地涉及一种海上电力动力平台的淡水回用系统及方法。
背景技术
海上电力动力平台服务于陆、海电能的输入与输出。海上电力动力平台设有各类重要的电气设备，如大型变压器、220kv高压电抗器等。高压细水雾灭火系统作为电力动力平台上有效的灭火系统是必不可少的。根据规范要求和系统特点，高压细水雾灭火系统应采用不低于生活饮用水卫生标准的水作为灭火介质，并在储水箱内储存最大火区一次灭火所需全部水量。储存的饮用水长期存放使水质降低为非饮用型淡水，不满足高压细水雾灭火的水质要求，需定期排掉并更换新鲜饮用水以保证灭火效果。
现有的做法是将该部分水排入大海，并由外部支持船补充新鲜饮用水继续储存。这种做法一方面不仅不能及时更新水质下降的饮用水，若频繁更新会造成洁净的淡水资源白白浪费，另一方面需要定期提供外部补给水源，造成人力物力的消耗。针对这一问题，研究一种海上电力动力平台的淡水回用系统，将排放的淡水进行收集、储存和适度处理后得以回用，一方面可实现本平台淡水回用，从而达到优化淡水资源利用和节水的目的。另一方面可实现在没有淡水回用需求时，通过对长时间储存的消防水进行适度处理并循环回消防储水系统，以达到独立更新消防水质的目的。此外，当淡水有持续的回用需求时，通过用水出流水量的减少同时对系统进行动态补给，在消防水量不被动用的前提下，实现水质、水量动态更新。
海上电力动力平台将灭火系统排放水与淡水回用系统有机结合，实现消防水独立自循环和淡水回用两个目的尚无应用案例。对于节约海上电力动力平台宝贵的淡水资源具有一定意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种海上电力动力平台的淡水回用系统及方法，针对海上电力动力平台的问题及节水的目的，采用将灭火系统定期更换的洁净淡水收集、储存和适度处理后用于本平台淡水回用，满足本平台淡水回用及消防水质更新的双重要求。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
第一方面，本发明提供的一种海上电力动力平台淡水回用系统，包括：
灭火储水箱，被配置为能够储存海上电力动力平台最大火区一次灭火所需全部用水量；
灭火缓冲水箱，灭火储水箱的水经过加压和过滤后进入灭火缓冲水箱；
淡水回用水箱，被配置为储存从灭火储水箱和灭火缓冲水箱排出的水；
淡水回用水管路，被配置为将从灭火储水箱和灭火缓冲水箱排出的水输送至淡水回用水箱；
淡水回用水泵，淡水回用水泵的吸入口与淡水回用水箱连接，淡水回用水泵被配置为将淡水回用水箱的水增压并输出；
保安过滤器，保安过滤器连接到淡水回用水泵的排出口，淡水回用水泵将来自淡水回用水箱的水增压后输出到保安过滤器，保安过滤器被配置为过滤沉淀物和悬浮物；
紫外线消毒器，紫外线消毒器与保安过滤器的输出端连接，紫外线消毒器被配置为处理水中的微生物和菌落；
淡水回用水管路，淡水回用水管路的输入端与紫外线消毒器的输出端连接，淡水回用水管路的输出端与回用水用户连接；
第一公用站管路系统，设置在淡水回用水管路与回用水用户之间，被配置为向回用水用户提供回用淡水；
循环饮用水主干管，循环饮用水主干管的输入端与淡水回用水管路连接，被用于将被处理后的水送回灭火储水箱和灭火缓冲水箱。
饮用水补给水管路，被配置为向灭火储水箱补给为了定期排放至淡水回用水箱而减少的水量。
海上电力动力平台淡水回用系统，还包括：
灭火给水泵，灭火给水泵的吸入口与灭火储水箱连接，灭火给水泵被配置为将灭火储水箱的水增压后输送至灭火缓冲水箱；和
灭火缓冲水箱前过滤器，灭火缓冲水箱前过滤器设置在灭火给水泵的压水管上，并且设置在灭火缓冲水箱的入口前，用于过滤来自灭火储水箱的水。
灭火储水箱和灭火缓冲水箱设置在第一层，淡水回用水箱第二层，第一层的水平高度高于第二层的水平高度，以实现回用水的重力收集。
海上电力动力平台淡水回用系统，还包括：接收器。
接收器设置在淡水回用水管路的输入端处，接收器呈漏斗状，接收器的顶部水平轮廓面与灭火储水箱的排放管末端之间具有一定空气间隙，空气间隙距离大于等于灭火储水箱的排放管的管径的三倍；并且接收器的顶部水平轮廓面与灭火缓冲水箱的排放管的末端之间具有一定空气间隙，空气间隙距离大于等于灭火缓冲水箱的排放管的管径的三倍。
海上电力动力平台淡水回用系统，还包括：回用水分配管路和第二公用站管路系统，用于连接回用水管路和回用水用户。
海上电力动力平台淡水回用系统，还包括：循环饮用水管路，用于将回用的消防排水经过保安过滤器和紫外线消毒器后再输送回到灭火储水箱和灭火缓冲水箱内。
海上电力动力平台淡水回用系统，还包括：饮用水补给水管路，用于向灭火储水箱和灭火缓冲水箱补水，饮用水补给水管路的管径大于淡水回用水管路的管径，并且灭火储水箱和灭火缓冲水箱的最高水位高于灭火所需水位，以保证当同时排水和同时补水时的消防水位。
第二方面，本发明提供的一种海上电力动力平台淡水回用方法，包括：
无回用水需求时，灭火储水箱、灭火缓冲水箱和淡水回用水箱均处于满水状态，回用水用户的阀门处于关闭状态，开启灭火储水箱和灭火缓冲水箱的排放阀和循环饮用水管路的进水阀，使消防水进入回用水箱，同步开启回用水泵，将淡水回用水箱的水经过滤和消毒后返回灭火储水箱和灭火缓冲水箱；
当有少量且间断的回用水时，灭火储水箱和灭火缓冲水箱的排放阀和循环饮用水管路的进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水，回用水用户阀门处于开启状态，将淡水回用水箱的水经过滤和消毒供给回用水用户，用水结束后，系统处于静置状态；
当消防储水的水质降低时，重复无回用水需求时的步骤，并同步开启灭火储水箱的饮用水补给水管路阀门，补满灭火储水箱；
当淡水回用量大时，灭火储水箱的排放阀和灭火缓冲水箱的排放阀以及循环饮用水管路的进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水，回用水用户的阀门处于开启状态，将淡水回用水箱的水经过滤和消毒后供给回用水用户，同时根据一次淡水回用量情况开启淡水回用水箱的饮用水补给水管路阀门，补满淡水回用水箱。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明的淡水回用系统包括灭火储水箱；饮用水补给水管路；灭火缓冲水箱；淡水回用水管路；接收器；淡水回用水箱；淡水回用水泵；保安过滤器；紫外线消毒器；淡水回用水管路；回用水分配管路；第一公用站管路系统；第二公用站管路系统；循环饮用水主干管；灭火给水泵；灭火缓冲水箱前过滤器；灭火系统定期排放的淡水全部回用，经过滤和消毒可满足本平台日常所需淡水的需求。
2、本发明在平台上设置的淡水回用水箱具有一定储存调节水量的能力，可以避免本平台淡水用户一有用水需求就启动依托平台淡水供给泵的弊端，降低依托平台淡水泵启动频次和超工况点运行情况发生。
3、本发明在不浪费淡水资源的情况下，可以增强两个消防水箱内水的流动性。当本平台淡水用户用水，回用水箱水位下降，可通过消防水箱内水向回用水箱补水，与此同时消防水箱内水位下降将联动启动依托平台饮用水泵向消防水箱补水。此方法可比单纯定期更换消防水更增加及时提高消防系统水质保障。
4、本发明实现消防水不靠外界自循环的功能，节约了淡水资源。在无回用水用户使用时，消防水通过循环饮用水系统循环运转，以实现消防水不外排的情况下提供水质保障。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是根据本发明实施例的海上电力动力平台淡水回用系统的示意图。
附图中各标记表示如下：
1-灭火储水箱；
2-灭火缓冲水箱；
3-淡水回用水管路；
4-淡水回用水箱；
5-淡水回用水泵；
6-保安过滤器；
7-紫外线消毒器；
8-淡水回用水管路；
9-灭火给水泵；
10-灭火缓冲水箱前过滤器；
11-饮用水补给水管路；
31-接收器；
81-回用水分配管路；
82-第一公用站管路系统；
83-第二公用站管路系统；
84-循环饮用水主干管；
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明提供一种海上电力动力平台淡水回用系统。回用系统设置于海上电力动力平台上，包括灭火储水箱1，灭火缓冲水箱2，淡水回用水箱4，淡水回用水管路8。
灭火储水箱1，被配置为储存电力动力平台最大火区一次灭火所需全部用水量，此用水量需定期更新。
灭火缓冲水箱2，被配置为将灭火储水箱1的水进一步过滤后作为高压细水雾系统灭火启动的缓冲设备，此用水量需定期更新。
淡水回用水管路3，与接收器31连接，被配置为收集灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2的排出水并送至淡水回用水箱4。
淡水回用水箱4，与回用水管路3输出端连接，与淡水回用水管路3设置在同一层，被配置为储存全部灭火系统排放水。
淡水回用水泵5，淡水回用水泵吸入口与淡水回用水箱4连接，被配置为将淡水回用水箱4的水增压并输送至保安过滤器6。
保安过滤器6，与淡水回用水泵5的压水管路连接，被配置为处理回用水中可能存在的沉淀物、悬浮物等杂质，精度控制在五微米以下。
紫外线消毒器7，与保安过滤器6的输出端连接，被配置为处理回用水中可能滋生的微生物及菌落。
淡水回用水管路8，淡水回用水管路8的输入端与紫外线消毒器7的输出端连接，淡水回用水管路8的输出端与回用水用户通过淡水回用水分配管路连接。
第一公用站管路系统82，被配置为向第一公用站用户提供回用淡水。
循环饮用水主干管84，循环饮用水主干管84的输入端与淡水回用水管路8连接，被用于将处理后的水送回灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2。
饮用水补给水管路11，被配置为补给灭火储水箱1为了定期排放至淡水回用水箱4而减少的水量，由依托平台饮用水系统提供；
进一步，灭火系统还包括灭火给水泵9和灭火缓冲水箱前过滤器10。
灭火给水泵9的吸入口与灭火储水箱1连接，灭火给水泵9被配置为将灭火储水箱1的水增压并且输送至灭火缓冲水箱2。
缓冲水箱前过滤器10设置在灭火给水泵9的压水管上，并设置在灭火缓冲水箱2入口前，用于进一步过滤灭火储水箱1的饮用水，使缓冲水箱2水质高于灭火储水箱1内水质。
进一步，灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2设置在上一层。
淡水回用水箱4设置在灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2的下一层，以实现回用水重力收集。
进一步，淡水回用水管路3还包括接收器31，接收器31设置在淡水回用水管路3的输入端，接收器31呈漏斗状，接收器31的回用顶部水平轮廓面应与灭火储水箱1的排放管末端保留一定空气间隙，并且接收器31的回用顶部水平轮廓面应与灭火缓冲水箱2排放管末端保留一定空气间隙。优选地，空气间隙距离可以按照排放管管径的三倍计算。
进一步，淡水回用系统还包括回用水分配管路81和第二公用站管路系统83，用于连接回用水管路8和第二公用站淡化用户；
进一步，循环饮用水管路系统将回用的消防排水经过保安过滤器6和紫外线消毒器7后再回到灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2内，通过阀门进行回用系统与循环饮用水系统之间切换，由依托平台饮用水系统提供。
进一步，饮用水补给水管路11的管径应大于淡水回用水管路3的管径，并且灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2最高水位应高出实际灭火所需水位0.3米以上，当同时排水和同时补水时，以保证消防水位不被动用。
基于上述一种海上电力动力平台淡水回用系统，本发明还提供一种海上电力动力平台淡水回用系统的使用方法，其包括以下工况：
工况一：当无回用水需求时，灭火储水箱1、灭火缓冲水箱2和淡水回用水箱4均处于满水状态，回用水用户的阀门处于关闭状态。开启灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2的排放阀和循环饮用水管路84进水阀，使消防水进入淡水回用水箱4。此时，同步开启回用水泵5，将淡水回用水箱4的水经过过滤和消毒后返回灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2。这一过程消防水位不被动用，灭火给水泵不被启动。
工况二：当有少量且间断的回用水时，灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2的排放阀和循环饮用水管路84进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水。回用水用户阀门处于开启状态，将淡水回用水箱4的水经过滤和消毒供给回用水用户。用水结束后，系统处于静置状态。当消防储水的水质降低时，重复工况一，并同步开启灭火储水箱1的饮用水补给水管路11阀门，补满灭火储水箱1。这一过程消防水位不被动用，灭火给水泵不被启动。
工况三：当一次淡水回用量较大时，灭火储水箱1和灭火缓冲水箱2的排放阀和循环饮用水管路84进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水。回用水用户阀门处于开启状态，将淡水回用水箱4的水经过滤和消毒供给回用水用户。同时根据一次淡水回用量情况开启淡水回用水箱4的饮用水补给水管路11的阀门，补满淡水回用水箱4。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、将海上电力动力平台排放的淡水进行收集、储存和适度处理后得以回用，达到优化淡水资源利用和节水的目的。
2、在没有淡水回用需求时，该系统通过对长时间储存的消防水进行适度处理并循环回消防储水系统，以达到独立更新消防水质的目的。
3、当淡水有持续的回用需求时，该系统通过用水出流水量的减少同时对系统进行动态补给，在消防水量不被动用的前提下，实现水质、水量动态更新。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种海上电力动力平台淡水回用系统，其特征在于，包括：
灭火储水箱(1)，被配置为能够储存海上电力动力平台最大火区一次灭火所需全部用水量；
灭火缓冲水箱(2)，所述灭火储水箱(1)的水经过加压和过滤后进入所述灭火缓冲水箱(2)；所述灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)设置在第一层，所述淡水回用水箱(4)第二层，所述第一层的水平高度高于所述第二层的水平高度，以实现回用水的重力收集；
淡水回用水箱(4)，被配置为储存从灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)排出的水；
淡水回用水管路(3)，被配置为将从灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)排出的水输送至淡水回用水箱(4)；
淡水回用水泵(5)，所述淡水回用水泵(5)的吸入口与所述淡水回用水箱(4)连接，所述淡水回用水泵(5)被配置为将所述淡水回用水箱(4)的水增压并输出；
保安过滤器(6)，所述保安过滤器(6)连接到所述淡水回用水泵(5)的排出口，所述淡水回用水泵(5)将来自所述淡水回用水箱(4)的水增压后输出到所述保安过滤器(6)，所述保安过滤器(6)被配置为过滤沉淀物和悬浮物；
紫外线消毒器(7)，所述紫外线消毒器(7)与所述保安过滤器(6)的输出端连接，所述紫外线消毒器(7)被配置为处理水中的微生物和菌落；
淡水回用水管路(8)，所述淡水回用水管路(8)的输入端与所述紫外线消毒器(7)的输出端连接，所述淡水回用水管路(8)的输出端与回用水用户连接；
第一公用站管路系统(82)，设置在淡水回用水管路(8)与回用水用户之间，所述第一公用站管路系统(82)被配置为向回用水用户提供回用淡水；
循环饮用水主干管(84)，所述循环饮用水主干管(84)的输入端与所述淡水回用水管路(8)连接，被用于将被处理后的水送回所述灭火储水箱(1)和所述灭火缓冲水箱(2)；
接收器(31)，所述接收器(31)设置在淡水回用水管路(3)的输入端处，所述接收器(31)呈漏斗状，所述接收器(31)的顶部水平轮廓面与所述灭火储水箱(1)的排放管末端之间具有一定空气间隙，所述空气间隙距离大于等于所述灭火储水箱(1)的排放管的管径的三倍，所述接收器(31)的顶部水平轮廓面与所述灭火缓冲水箱(2)的排放管的末端之间具有一定空气间隙，所述空气间隙距离大于等于所述灭火缓冲水箱(2)的排放管的管径的三倍；
饮用水补给水管路(11)，用于向灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)补水，所述饮用水补给水管路(11)的管径大于淡水回用水管路(3)的管径，并且灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)的最高水位高于灭火所需水位，以保证当同时排水和同时补水时的消防水位；
当无回用水需求时，灭火储水箱(1)、灭火缓冲水箱(2)和淡水回用水箱(4)均处于满水状态，回用水用户的阀门处于关闭状态，开启灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)的排放阀和循环饮用水管路(84)的进水阀，使消防水进入回用水箱，同步开启回用水泵(5)，将淡水回用水箱(4)的水经过滤和消毒后返回灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)；
当有少量且间断的回用水时，灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)的排放阀和循环饮用水管路(84)的进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水，回用水用户阀门处于开启状态，将淡水回用水箱(4)的水经过滤和消毒供给回用水用户，用水结束后，系统处于静置状态；
当消防储水的水质降低时，重复所述无回用水需求时的步骤，并同步开启灭火储水箱(1)的饮用水补给水管路(11)阀门，补满灭火储水箱(1)；
当淡水回用量大时，灭火储水箱(1)的排放阀和灭火缓冲水箱(2)的排放阀以及循环饮用水管路(84)的进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水，回用水用户的阀门处于开启状态，将淡水回用水箱(4)的水经过滤和消毒后供给回用水用户，同时根据一次淡水回用量情况开启淡水回用水箱(4)的饮用水补给水管路(11)阀门，补满淡水回用水箱(4)。
2.根据权利要求1所述的海上电力动力平台淡水回用系统，其特征在于，还包括：
灭火给水泵(9)，所述灭火给水泵(9)的吸入口与所述灭火储水箱(1)连接，所述灭火给水泵(9)被配置为将所述灭火储水箱(1)的水增压后输送至灭火缓冲水箱(2)；和
灭火缓冲水箱前过滤器(10)，所述灭火缓冲水箱前过滤器(10)设置在灭火给水泵(9)的压水管上，并且设置在灭火缓冲水箱(2)的入口前，用于过滤来自灭火储水箱(1)的水。
3.根据权利要求1所述的海上电力动力平台淡水回用系统，其特征在于，还包括：回用水分配管路(81)和第二公用站管路系统(83)，用于连接回用水管路(8)和回用水用户。
4.根据权利要求1所述的海上电力动力平台淡水回用系统，其特征在于，还包括：循环饮用水管路(84)，用于将回用的消防排水经过保安过滤器(6)和紫外线消毒器(7)后再输送回到灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)内。
5.一种基于权利要求1至4任意一项所述系统的海上电力动力平台淡水回用淡水回用方法，其特征在于，包括：
无回用水需求时，灭火储水箱(1)、灭火缓冲水箱(2)和淡水回用水箱(4)均处于满水状态，回用水用户的阀门处于关闭状态，开启灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)的排放阀和循环饮用水管路(84)的进水阀，使消防水进入回用水箱，同步开启回用水泵(5)，将淡水回用水箱(4)的水经过滤和消毒后返回灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)；
当有少量且间断的回用水时，灭火储水箱(1)和灭火缓冲水箱(2)的排放阀和循环饮用水管路(84)的进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水，回用水用户阀门处于开启状态，将淡水回用水箱(4)的水经过滤和消毒供给回用水用户，用水结束后，系统处于静置状态；
当消防储水的水质降低时，重复所述无回用水需求时的步骤，并同步开启灭火储水箱(1)的饮用水补给水管路(11)阀门，补满灭火储水箱(1)；
当淡水回用量大时，灭火储水箱(1)的排放阀和灭火缓冲水箱(2)的排放阀以及循环饮用水管路(84)的进水阀处于关闭状态，此时灭火系统不排水，回用水用户的阀门处于开启状态，将淡水回用水箱(4)的水经过滤和消毒后供给回用水用户，同时根据一次淡水回用量情况开启淡水回用水箱(4)的饮用水补给水管路(11)阀门，补满淡水回用水箱(4)。
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