CN207061906U - 以蒸馏水作为船舶压载水的生成系统以及船舶 - Google Patents

Abstract

一种以蒸馏水作为船舶压载水的生成系统以及船舶，所述船舶包含有一船体以及包括有一抽取装置、一蒸馏水造水装置以及一压载水舱的生成系统。所述抽取装置设置于该船体，用以抽取该船体所在水域的水体；该蒸馏水造水装置设置于该船体，并与该抽取装置连接，用以接收该抽取装置所抽取的水体进行蒸馏处理，以形成蒸馏水；该压载水舱设置于该船体中，用以容置该蒸馏水作为压载水由此，通过以蒸馏处理后所得的蒸馏水作为压载水，可有效避免外来种通过压载水而进入压载水舱，且利用蒸馏水造水装置生成的蒸馏水对环境而言是非常友好的。

Description

以蒸馏水作为船舶压载水的生成系统以及船舶

技术领域

本实用新型与船舶及压载水处理有关；特别是指一种以蒸馏水作为压载水的生成系统以及船舶。

背景技术

已知为了保持船舶的平衡与载重，通常需要加载压载水至船舶的压载水舱中，以通过适量的压载水来调节船体的吃水量、船体纵向及横向的平衡以及调整船体重心等，以确保船舶在航行过程中的稳定性与安全性，除此之外，还可调节船舶的螺旋桨的吃水深度，以将船舶的尾波所引发的船体震动尽可能地降低，以保持良好的动力推进效率。

现有的技术大多是直接抽取当地水域或行驶区域的水体作为压载水，而在抽取压载水的同时，也会将所述水域的水中生物(包括有：鱼类、无脊椎动物、植物(包括水生及水陆两栖)、浮游动物、浮游植物、藻类、细菌、病毒、微生物，甚至这些物种的卵、孢子、种子等，以及在水中或溶于水中的相关物质(例如污染物、重金属)，一并装载至压载水舱中，直到需要时(例如:航程结束)，再将压载水排放至当时船体所在的水域。同时，生存于压载水中的生物，将一并被排放至船体所在的水域，造成一些生态或环境上的问题。其问题包括：(1)外地的水中生物(即外来种)入侵至当地水域，导致当地的生态系统受到外来种的威胁或破坏；(2)把一水域的细菌或病毒，以排放压载水方式，排放到另一水域，因此或会导致大规模的传染性疾病爆发…等等。而随着世界各国航运事业的发展，每年有超过百亿吨的压载水通过远洋船舶在全世界海域转移，导致上述情况日益严重。

因此，为了控制与防止外来水中生物对生态或环境的影响，以及控制与防止细菌、病毒…等相关微生物因排放船舶的压载水而四处传播，国际海事组织(IMO)在2004年通过了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》，旨在通过对船舶的压载水以及沉积物的管理与控制，来防止、减少甚至消除上述因排放压载水所造成的生态、环境以及人类健康与生活的问题。

其中，为防治外来种，有各种去除压载水水中生物的方式，例如以过滤的方式处理，将水生生物、细菌等滤除，或以投药的方式将水生生物杀灭，或是使用紫外线照射、脱氧、超声波震荡等方式将水生生物、细菌杀灭。然而，上述方法一来不能有效地阻挡或杀灭各种水生生物，有些方法(例如投药)还会造成其他环境问题。除此之外，在压载水处理设备的建置上，也存在着使用不便、成本高的问题，而有改善的空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种以蒸馏水作为船舶压载水的生成系统以及船舶，以避免及解决现有技术中所述及的问题，且具有使用方便、友善环境，以及成本相对较其他处理压载水方法低廉，同时能降低压载水舱腐蚀的优点。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种以蒸馏水作为船舶压载水的生成系统，其包括有：一抽取装置，用以抽取所述船体所在水域的水体；一蒸馏水造水装置，与所述抽取装置连接，用以接收所述抽取装置所抽取的水体进行蒸馏处理，以形成蒸馏水；以及一压载水舱，与所述蒸馏水造水装置连接，所述压载水舱用以容置所述蒸馏水作为压载水，以调节所述船体的吃水量及稳定性。

其中，该生成系统还包含有一冷却装置，与所述抽取装置以及所述蒸馏水造水装置连接，并与所述船体的一动力系统连接，所述冷却装置利用所述水体对所述动力系统进行冷却后，再将已升温的水体输出给所述蒸馏水造水装置。

其中，所述生成系统还包含有一调节装置，其连接于该蒸馏水造水装置以及该压载水舱之间，所述调节装置用以控制该蒸馏水造水装置在一段时间内注入该压载水舱的蒸馏水的水量不超过所述船舶在该段时间的油耗量。

其中，所述蒸馏水造水装置在所述一段时间内注入该压载水舱的蒸馏水的水量与该船舶在该段时间内的油耗量的比值介于之间。

其中，所述生成系统还含有一冷凝装置，其与该压载水舱连接，所述冷凝装置用以收集空气中的水分以生成冷凝水并输送给所述压载水舱。

为了达到上述目的，本实用新型另提供一种船舶，其包括有：一船体；一抽取装置，设置于所述船体，用以抽取所述船体所在水域的水体；一蒸馏水造水装置，设置于所述船体，并与所述抽取装置连接，用以接收所述抽取装置所抽取的水体进行蒸馏处理，以形成蒸馏水；以及一压载水舱，设置于所述船体中，与所述蒸馏水造水装置连接，所述压载水舱用以容置所述蒸馏水作为压载水，以调节所述船体的吃水量及稳定性。

其中，该船舶还包含有一冷却装置，其与所述抽取装置以及所述蒸馏水造水装置连接，并与所述船体的一动力系统连接，所述冷却装置利用所述水体对所述动力系统进行冷却后，再将已升温的水体输出给该蒸馏水造水装置。

其中，所述船舶还包含有一调节装置，其连接于该蒸馏水造水装置以及该压载水舱之间，所述调节装置用以控制该蒸馏水造水装置在一段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量不超过所述船舶在该段时间的油耗量。

其中，该蒸馏水造水装置在该段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量与所述船舶在该段时间内的油耗量的比值介于之间。

其中，所述船舶还包含有一冷凝装置，其与所述压载水舱连接，所述冷凝装置用以收集空气中的水分以生成冷凝水并输送给所述压载水舱。

本实用新型的效果在于，将抽取的水体经过蒸馏水造水装置的蒸馏处理后所生成的蒸馏水作为船舶的压载水，除可作为调节船体吃水及稳定性之用以外，还可有效地避免现有技术中所述的第(1)、(2)点关于生态、环境及人类健康等相关问题。本实用新型所述的蒸馏水造水装置，包括能利用船舶产生的热或废热进行造水的动力机器。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的船舶的示意图。

图2为上述实施例的船舶的操作方法的流程图。

图3A、3B为船舶的油耗与造水量的关系图。

图4为本实用新型的另一实施例的船舶的示意图。

附图标记说明如下：

100 船舶

10 船体

20 抽取装置

30 蒸馏水造水装置

32 蒸发室

34 冷凝室

40 压载水舱

50 储水舱

60 调节装置

70 冷凝装置

具体实施方式

为能更清楚地说明本实用新型，现举一较佳实施例并配合附图详细说明如下。请参图1所示，为本实用新型一实施例的船舶100，其包括一船体10以及一压载水生成系统，所述压载水生成系统包括有一抽取装置20、一蒸馏水造水装置30以及一压载水舱40。其中：

所述抽取装置20设置于所述船体10上，用以抽取水体。举例来说，所述抽取装置20可包含有一抽水泵，用以抽取所述船舶100在航行水域的水体，其中所述水体根据航行水域的不同可包含有但不限于河水、湖水或海水。例如，在本实施例中，所述船舶100航行在海洋上，所述抽取装置20便可用以抽取海水进行利用。

所述蒸馏水造水装置30设置于所述船体10上，并与所述抽取装置20连接，用以接收所述抽取装置20所抽取的水体进行蒸馏处理，以形成蒸馏水。此外，在一实施例中，还可设置有一冷却装置(图未示)连接于蒸馏水造水装置30以及抽取装置20之间，所述冷却装置可用以对船体10内主机、机械设备及/或动力系统等进行冷却，例如，所述冷却装置可包含有相连通的管路与热交换器连接至上述的设备与动力系统，并可通过所述管路输送所述抽取装置20所抽取的水体通过所述热交换器对上述的设备与动力系统进行热交换，从而对上述的设备与动力系统进行冷却，同时还可将上述设备、动力系统所产生的废热进行回收再利用。举例来说，在一实施例中，所述冷却装置连接至船体10中的一动力系统配合的淡水冷却器，并通过输送冷海水来冷却所述淡水冷却器的淡水冷却水，即，以冷海水对淡水冷却器的高温淡水冷却水进行热交换，再由淡水冷却器对所述动力系统进行冷却，以将所述动力系统所产生的废热导离，同时还可利用所述废热对所述海水进行升温，并且已升温的海水可供所述蒸馏水造水装置30使用，从而达到将船舶所产生的废热进行回收再利用的目的，并降低所述蒸馏水造水装置30的能源损耗。其中，在一实施例中，所述的动力系统可包括有但不限于柴油发动机。另外，在一实施例中，所述蒸馏水造水装置也可配备有加热功能，用以对所述抽取装置所抽取的水体进行加热，而不以回收废热进行升温为限。

在本实施例中，所述蒸馏水造水装置30包括有一蒸发室以及一冷凝室(图未示)。所述蒸发室中是供接收所述抽取装置20所抽取的海水，以供所述海水进行蒸发以产生水蒸气，而所述水蒸气导入所述冷凝室中，经过冷却以生成蒸馏水。

值得一提的是，为提升海水蒸发效率，在一实施例中，可对所述蒸发室抽真空以产生低气压，使所述蒸发室保持于近真空或类真空环境下，以降低所述海水的沸点，以提升进入所述蒸发室的海水的蒸发速度。使用者可通过侦测所述蒸发室的真空度的变化，以了解海水蒸发过程是否正常或顺利等，并可根据此来对蒸馏水造水装置的蒸馏效率进行监测与控制。

此外，在一实施例中，也可将用以对动力系统等设备进行冷却而得到的已升温的海水送入所述蒸馏水造水装置30进行蒸馏处理，其中，基于蒸馏水造水装置30的工作温度的要求，需控制所送入的已升温的海水温度不得超过其工作温度，举例来说，在一实施例中，假定所述蒸馏水造水装置30的工作温度介于50℃至85℃之间，那么在将海水输送至蒸馏水造水装置30之前，较佳的是控制所述已升温的海水的温度不超过85℃，以维持其造水制程或蒸馏制程的稳定性。除此之外，若输送管路中海水的温度过高时，则可能部分海水已在管内开始汽化，而有管路爆裂的潜在危险，因此，在实践中，对输入蒸馏水造水装置之前或之后的海水温度进行控制，是对整体系统的稳定性及安全性的要求所需做的考虑之一。

此外，在一实施例中，所述的蒸馏水造水装置可使用笹仓式(SASAKURA’s)型号VA-100的造水机，但不以此为限。在其他应用上，也可使用其他种类的蒸馏水造水装置。

所述压载水舱40设置于所述船体10中，与所述蒸馏水造水装置30连接，用以容置所述蒸馏水造水装置30所生成的蒸馏水作为压载水，以调节所述船体10的吃水量以及稳定性。实践中，所述的压载水舱40可为一个或一个以上，例如在本实施例中，在船体的前、中、后段分别设置有至少一用以容纳所述蒸馏水作为压载水的压载水舱，但在其他应用上，并不以此为限。

在后说明本上述具有压载水生成系统的船舶100的操作方法，请配合图2所示，首先，利用所述抽取装置20抽取水体，例如在本实施例中的船舶100是以航行在各海域间的远洋拖船为例，当所述船舶100航行在某地海域时，则可启动所述抽取装置20抽取船舶100所在海域的海水。此外，假设船舶100航行在如江、河等河域时，或是淡水湖、咸水湖等湖域时，也可抽取现地的河水或湖水，换言之，所述的水体包含有但不限于海水、河水或湖水。

接着，将抽取装置20所抽取的水体输送至蒸馏水造水装置30进行蒸馏处理，以生成蒸馏水。例如，在本实施例中，将抽取的海水经由前述的冷却装置对船舶的动力系统进行降温冷却，将冷却装置内已升温的海水输送至蒸馏水造水装置30，以通过所述蒸馏水造水装置30对海水进行蒸馏以生成所述蒸馏水。

接着，便可将所生成的蒸馏水经由管路注入各压载水舱40，以作为所述压载水舱40的压载水，从而可通过压载水舱40内的压载水来调节船体的吃水量以及稳定性。

值得一提的是，为使船舶保持在较佳的航行效率，本实用新型可对蒸馏水造水装置30所生成的蒸馏水量，及/或对蒸馏水造水装置30所生成的蒸馏水注入压载水舱40的入水量进行控制。举例来说，在一实施例中，可根据所述船舶100航行时的油耗量调节蒸馏水造水装置30所生成的蒸馏水注入所述压载水舱40的入水量，其中，关于上述调节的方式，在一实施例中，可先行统计所述船舶100的平均油耗量，用以计算蒸馏水注入压载水舱40的入水量，使得所述蒸馏水造水装置30在一段时间内注入所述压载水舱40的蒸馏水的水量不超过所述船舶100在所述一段时间内的油耗量；且较佳的是，在所述一段时间内注入所述压载水舱40的蒸馏水的水量与所述船舶100在所述一段时间内的油耗量的比值介于之间。

举例来说，假定所述船舶100的油舱载有1500吨的燃油，所述船舶100的压载水舱40的载水量为420吨，所述船舶100所使用的蒸馏水造水装置30可生成的蒸馏水量为5～20吨/日，其中，所述船舶100的油耗为15吨/日，在一情况下，较佳的是，所述蒸馏水造水装置30每日注入压载水舱40内的蒸馏水水量介于5～15吨的范围内，多余的蒸馏水则可排出船体10之外，或者作为船上的生活用水。例如：请配合图3A所示，在一实施例中，可以以5吨/日的注水速率将蒸馏水造水装置生成的蒸馏水注入压载水舱中，直到约在第84天时，所述压载水舱40呈满载，所述蒸馏水造水装置30则可停止造水；请配合图3B所示，可以以15吨/日的注水速率将蒸馏水造水装置生成的蒸馏水注入压载水舱中，直到约在第28天时，所述压载水舱40呈满载，所述蒸馏水造水装置30则可停止造水。

其中，选择以上述在一段时间内注入所述压载水舱40的蒸馏水的水量与所述船舶100于所述一段时间内的油耗量的比值介于之间的好处在于，可保持船舶100在适当载重条件下航行，从而获得良好的推进效率，简言之，在船舶每日持续耗油的同时，一并补回适量的蒸馏水量至压载水舱中，但较佳的是回补的蒸馏水量不超过油耗量，以免船体过载而降低航行效率。另外，在其他实际应用上，油耗量、造水量以及注水量也可为非定量的设计，而不以上述说明为限。

本实用新型通过蒸馏水造水装置将水体蒸馏为蒸馏水，再将蒸馏水作为船舶的压载水注入压载水舱的方式，可有效地防止水生物、细菌病原体等通过压载水进入船舶的压载水舱而四处传播的问题，从而可防止外来种入侵当地环境破坏生态、食物链的问题产生。此外，将蒸馏所得的蒸馏水作为压载水，相较于直接使用海水作为压载水而言，其腐蚀性较低，对于船体的骨架破坏较小，从而可得到延长船体使用寿命、降低维修成本等效果。此外，以蒸馏水作为压载水，特别是以蒸馏所得的淡水作为压载水，基本上属于纯净、无杂质、细菌的水体，在排放时，对环境是非常友善的，不会对排放地环境造成破坏。

此外，请参图4所示，在一实施例中，所述蒸馏水造水装置30包括有一蒸发室32以及一冷凝室34。所述蒸发室34中是供接收所述抽取装置20所抽取的海水，以供所述海水进行蒸发以产生水蒸气，而所述水蒸气是导入所述冷凝室34中并冷凝、冷却以生成蒸馏水，而生成的蒸馏水可暂存至一储水舱50中，再从所述储水舱50将蒸馏水分配至各压载水舱40中。此外，在各压载水舱40以及所述蒸馏水造水装置30之间可设置有一调节装置60，所述调节装置60可受控制而调节所述蒸馏水造水装置30注入压载水舱40的蒸馏水的水量，例如，在一实施例中，所述的调节装置60可包括有设置于储水舱50与压载水舱之间的水阀，其受控制以调节储水舱50的蒸馏水注入压载水舱40的流量。另外，在实践中，所述调节装置60可连接有一个或多个侦测装置(图未示)，可用以侦测船舶的油耗量、蒸馏水造水装置30的蒸馏水生成量等，所述调节装置60可根据所述船舶的油耗量控制所述蒸馏水造水装置在一段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量，较佳的是，在所述一段时间内所注入的蒸馏水水量不超过所述船舶在所述一段时间的油耗量。

除此之外，还可增设有一冷凝装置70与所述压载水舱40连接，用以冷凝并收集空气中的水分以生成冷凝水输送给所述压载水舱40进行储存。例如，在一实施例中，所述的冷凝装置70所制造的冷凝水可输送至所述储水舱50或另一储水舱中，再分配至任一所述压载水舱当中，以作为压载水使用。

以上所述仅为本实用新型较佳可行实施例而已，根据航行区域的分类，本实用新型的船舶可应用于海船(如远洋船、海峡船、沿海船、极区船等)、港湾船、内河船等，根据应用上的分类，本实用新型的船舶可应用于运输船、工程船、工作船、渔业船等，但不以此为限，凡是应用本实用新型说明书及权利要求书进行的等效变化，应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种以蒸馏水作为船舶压载水的生成系统，其特征在于，其设置于一船体上，包括有：

一抽取装置，用以抽取所述船体所在水域的水体；

一蒸馏水造水装置，与所述抽取装置连接，用以接收所述抽取装置所抽取的水体进行蒸馏处理，以形成蒸馏水；以及

一压载水舱，与所述蒸馏水造水装置连接，所述压载水舱用以容置所述蒸馏水作为压载水，以调节所述船体的吃水量及稳定性。

2.如权利要求1所述的生成系统，其特征在于，还包含有一冷却装置，其与所述抽取装置以及所述蒸馏水造水装置连接，并与所述船体的一动力系统连接，所述冷却装置利用所述水体对所述动力系统进行冷却后，再将已升温的水体输出给所述蒸馏水造水装置。

3.如权利要求1所述的生成系统，其特征在于，还包含有一调节装置，其连接于所述蒸馏水造水装置以及所述压载水舱之间，所述调节装置用以控制所述蒸馏水造水装置在一段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量不超过所述船舶在所述一段时间内的油耗量。

4.如权利要求3所述的生成系统，其特征在于，其中所述蒸馏水造水装置在所述一段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量与所述船舶在所述一段时间内的油耗量的比值介于之间。

5.如权利要求1所述的生成系统，其特征在于，还包含有一冷凝装置，其与所述压载水舱连接，所述冷凝装置用以收集空气中的水分以生成冷凝水并输送给所述压载水舱。

6.一种船舶，其特征在于，其包括有：

一船体；

一抽取装置，设置于所述船体，用以抽取所述船体所在水域的水体；

一蒸馏水造水装置，设置于所述船体，并与所述抽取装置连接，用以接收所述抽取装置所抽取的水体进行蒸馏处理，以形成蒸馏水；以及

一压载水舱，设置于所述船体中，与所述蒸馏水造水装置连接，所述压载水舱用以容置所述蒸馏水作为压载水，以调节所述船体的吃水量及稳定性。

7.如权利要求6所述的船舶，其特征在于，还包含有一冷却装置，其与所述抽取装置以及所述蒸馏水造水装置连接，并与所述船体的一动力系统连接，所述冷却装置利用所述水体对所述动力系统进行冷却后，再将已升温的水体输出给所述蒸馏水造水装置。

8.如权利要求6所述的船舶，其特征在于，还包含有一调节装置，其连接于所述蒸馏水造水装置以及所述压载水舱之间，所述调节装置用以控制所述蒸馏水造水装置在一段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量不超过所述船舶在所述一段时间内的油耗量。

9.如权利要求8所述的船舶，其特征在于，其中所述蒸馏水造水装置在所述一段时间内注入所述压载水舱的蒸馏水的水量与所述船舶在所述一段时间内的油耗量的比值介于之间。

10.如权利要求6所述的船舶，其特征在于，还包含有一冷凝装置，其与所述压载水舱连接，所述冷凝装置用以收集空气中的水分以生成冷凝水并输送给所述压载水舱。