CN206803521U - 一种采用多热源热泵处理船舶压载水的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用多热源热泵处理船舶压载水的装置，其包括压载水舱单元以及热源供给单元，所述压载水舱单元至少包括压载舱、第一离心泵、过滤器件以及换热器；所述热源供给单元至少包括空气源供给单元以及海水源供给单元；所述空气源供给单元至少包括依次顺次连接的节流阀、蒸发器、气液分离器以及压缩机，所述节流阀与所述换热器相连接；所述海水源供给单元与所述空气源供给单元共用同一压缩机且通过三通阀控制流向，所述海水源供给单元至少包括依次顺次连接的海水泵、海水处理器以及海水蒸发器。该装置能实现船舶压载水加热，防止船舶冰区航行压载水结冻以及防止造成压载水舱的膨胀破损、船体破损、以及相关管路的损害。
Description
技术领域
本实用新型涉及电控领域，尤其涉及一种采用多热源热泵处理船舶压载水的装置。
背景技术
长期以来，船舶一直使用压载水来保持航行安全，根据具体的需要，对船舶的压载舱注入或排出压载水，已达以下目的：(1)调整船舶的吃水和船体横、纵向的平稳及安全的稳心高度；(2)减少船体变形，避免引起过大的弯曲力矩和剪切力，降低船体振动；(3)改善船舶空舱时的适航性。
《极地规则》发布后标志这高冰区航线成为各国家重要战略，但是低温造成的压载水舱结冰问题亟待解决，压载水舱结冰会造成船舶管路破坏。压载舱结冰对货运影响很大，特别是在温度极低的装货港，会导致测量的严重误差。造成严重的经济损失。据相关数据，全球每天存在与船舶压载水中随船周游世界的生物多达7000种，许多细菌、植物和动物经过数月的航程仍然存活与压载水及其沉淀物中。当船舶到港口装货时，这些生物随着压载水被排放到港口国水域。影响该水域的水环境，造成生物入侵。为此，IMO(国际海事组织)制定了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，并与2004年2月13日通过。可见目前国际对压载水的排放标准要求日趋严格，船舶压载水处理也更为重要。
目前船舶压载水处理方法有：机械过滤、物理清除、化学法清除等。现有船舶压载水系统不能更好的适应极地航区的处理条件，只能适用于普通海域。普通的加热船舶压载水方法不能杀死部分生物，而例如超声波等处理方法不能满足极地航区对温度的需求。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种采用多热源热泵处理船舶压载水的装置，该装置能实现船舶压载水加热，防止船舶冰区航行压载水结冻以及防止造成压载水舱的膨胀破损、船体破损、以及相关管路的损害。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种采用多热源热泵处理船舶压载水的装置，该装置包括压载水舱单元以及热源供给单元，其特征在于:
所述压载水舱单元至少包括能够装载压载水的压载舱，与所述压载舱的出口端相连接、能够对压载舱内所输出的压载水进行加压的第一离心泵，与所述第一离心泵输出端相连接的过滤器件以及分别与所述过滤器件的输出端、所述压载舱的入口端相连接的换热器；
所述热源供给单元至少包括空气源供给单元以及海水源供给单元；所述空气源供给单元至少包括依次顺次连接的节流阀、蒸发器、气液分离器以及压缩机，所述节流阀与所述换热器相连接；所述海水源供给单元与所述空气源供给单元共用同一压缩机且通过三通阀控制流向，所述海水源供给单元至少包括依次顺次连接的海水泵、海水处理器以及海水蒸发器。
进一步的，所述热源供给单元还包括太阳能热源供给单元，其包括：太阳能集热器控制器，水箱，能够将水箱内的水泵入太阳能集热器内的第二离心泵，能够进行加热的太阳能集热器，能够将太阳能集热器内的水泵入所述换热器内的第三离心泵。
进一步的，所述太阳能热源供给单元还包括能够测量水箱内水温数据的测温器件、能够在水箱内压力值超过一定限度时降低水箱内的压力的减压器件以及能够排水的排水器件。
进一步的，所述换热器为板式换热器。
进一步的，所述压载水舱单元还包括压载水投药箱、能够测量压载舱内水温数据的测温器件、能够测量压载舱内压力数据的测压器件、能够在压载舱内压力值超过一定限度时降低压载舱内的压力的减压器件以及能够排出多余的压载水的排水器件。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型设计了一种低成本的压载水综合处理装置，其可在外界环境温度较低时对压载水加热防冻，在平时可以加热压载水进而使得利用余温辅助杀死压载水中的微生物；总之本实用新型通过利用多种低位热源，例如海水源、空气源和太阳能实现了较高的热利用率。
附图说明
图1为本实用新型所述装置所对应的结构示例图。
图中：1、压载舱，2、第一离心泵，3、过滤器件，4、换热器，5、节流阀，6、蒸发器，7、气液分离器，8、压缩机，9、海水泵，10、海水处理器，11、海水蒸发器，12、太阳能集热器控制器，13、水箱，14、太阳能集热器，15、第二离心泵，16、压力表，17、压载水投药箱，18、减压阀，19、温度计，20、排水管路，21、三通阀，22、第三离心泵。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
在现有的压载水处理技术中，加热法是最环保的一种方法，其具有不造成任何污染，不适用有毒有害的化学品，实验表明在55-65℃，可以杀死大部分海洋生物，进而达到处理压载水的目的等优点。其通过采用多种热源即空气源、海水源、太阳能作为换热器热源，即该换热器的热源共有三个分别来自空气源热泵组结构(长期以来空气源就是常见的低位热源，但考虑到机舱热不足的问题，设计了太阳能辅助和海水源辅助部分)，太阳能集热器和海水源热泵结构，以使得低温的压载水经过滤后由离心泵泵入该换热器，经换热后流出高温压载水泵回以实现防冻与杀死微生物的目的。同时所述压载水的循环可为箱箱循环或单箱循环，即使得从一个压载水箱中将其泵出后通过多级过滤装置进行过滤，过滤后在换热器中经过换热；且为达到高效换热目的本部分是相比常规压载水系统增加的部分，该部分管系从压载水舱由水泵泵出经换热后泵回压载舱。
基于上述设计目的，如图1，本实用新型所述的采用多热源热泵处理船舶压载水的装置，其包括压载水舱单元以及热源供给单元；
所述压载水舱单元至少包括能够装载压载水的压载舱1，与所述压载舱的出口端相连接、能够对压载舱内所输出的压载水进行加压的第一离心泵2，与所述第一离心泵输出端相连接的过滤器件3以及分别与所述过滤器件的输出端、所述压载舱的入口端相连接的换热器4，所述过滤器件为多级滤器，通过多级滤器滤去压载水中的杂质；进一步的，所述压载水舱单元还包括压载水投药箱17、能够测量压载舱内水温状态的测温器件、能够测量压载舱内压力状态的测压器件、若压力过高，能够在压载舱内压力值超过一定限度时降低压载舱内的压力的减压器件以及若水位过高，能够排出多余的压载水的排水器件，所述测温器件采用温度表19，测压器件采用压力表16，减压器件采用减压阀18，排水器件为排水管路20。所述装置还包括若干阀门器件，如图1上的旋拧阀A001-A007；进一步的，所述换热器结构为板式换热器，空气源和海水源通过板式换热器加热压载水，且为海水源辅助空气源，两者共用同一压缩机，其流向通过一个三通阀控制，而太阳能集热器则是将热水直接打入压载舱。
由于目前太阳能集热器可在零下四十度以上工作，可适应北极航线通航时间的环境温度，则所述热源供给单元至少包括空气源供给单元、海水源供给单元以及太阳能热源供给单元；所述空气源供给单元至少包括依次顺次连接的节流阀5、蒸发器6、气液分离器7以及压缩机8，所述节流阀与所述换热器相连接；所述海水源供给单元与所述空气源供给单元共用同一压缩机且通过三通阀控制流向，所述海水源供给单元至少包括依次顺次连接的海水泵9、海水处理器10以及海水蒸发器11，通过海水泵将海水泵入海水处理器中进行过滤处理，处理后的海水进入海水蒸发器换热，同换热后海水被排出船体；同时工质经过压缩机升温升压进入换热器换热后经过节流阀到达海水换热器，以此循环。海水源部分作为空气源部分的辅助，当海水温度过低时可以控制工质不流向其蒸发器；所述太阳能热源供给单元包括：太阳能集热器控制器12，水箱13，能够将水箱内的水泵入太阳能集热器内的第二离心泵15，能够进行加热的太阳能集热器14，能够将太阳能集热器内的水泵入所述换热器内、以对压载水进行加热的第三离心泵22。进一步的，所述太阳能热源供给单元还包括能够测量水箱内水温数据的测温器件、能够在水箱内压力值超过一定限度时降低水箱内的压力的减压器件以及能够排出多余的水的排水器件。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种采用多热源热泵处理船舶压载水的装置，该装置包括压载水舱单元以及热源供给单元，其特征在于:
所述压载水舱单元至少包括能够装载压载水的压载舱(1)，与所述压载舱的出口端相连接、能够对压载舱内所输出的压载水进行加压的第一离心泵(2)，与所述第一离心泵输出端相连接的过滤器件(3)以及分别与所述过滤器件的输出端、所述压载舱的入口端相连接的换热器(4)；
所述热源供给单元至少包括空气源供给单元以及海水源供给单元；所述空气源供给单元至少包括依次顺次连接的节流阀(5)、蒸发器(6)、气液分离器(7)以及压缩机(8)，所述节流阀(5)与所述换热器(4)相连接；所述海水源供给单元与所述空气源供给单元共用同一压缩机(8)且通过三通阀(21)控制流向，所述海水源供给单元至少包括依次顺次连接的海水泵(9)、海水处理器(10)以及海水蒸发器(11)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述热源供给单元还包括太阳能热源供给单元，其包括：太阳能集热器控制器(12)，水箱(13)，能够将水箱内的水泵入太阳能集热器内的第二离心泵(15)，能够进行加热的太阳能集热器(14)，以及能够将太阳能集热器内的水泵入所述换热器内的第三离心泵(22)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：
所述太阳能热源供给单元还包括能够测量水箱内水温数据的测温器件、能够在水箱内压力值超过一定限度时降低水箱内的压力的减压器件以及能够排水的排水器件。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述换热器为板式换热器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述压载水舱单元还包括压载水投药箱(17)、能够测量压载舱内水温数据的测温器件、能够测量压载舱内压力数据的测压器件、能够在压载舱内压力值超过一定限度时降低压载舱内的压力的减压器件以及能够排出多余的压载水的排水器件。
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| CN108146590A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-12 | 大连函量科技发展有限公司 | 一种采用多热源热泵处理船舶压载水的控制装置 |
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