CN213357110U - 一种船舶废气洗涤废水水质监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的一种船舶废气洗涤废水水质监测系统，包括机柜，机柜上设有进水口法兰和出水口法兰，机柜内部设有管路单元；所述管路单元包括废水监测管路和排气管路，废水监测管路上按照从进水口法兰到出水口法兰的顺序依次设有第一手动球阀、过滤器、增压阀、除泡器、PAH探头、流通池和第二手动球阀，流通池内设有浊度探头，除泡器的顶端设有出气口；所述排气管路的一端连接在除泡器的出气口处，另一端连接在流通池和第二手动球阀之间的废水监测管路之间，排气管路上设有第三手动球阀。本实用新型通过增压泵使得进水口与出水口产生压差，保证洗涤水样可以顺利地循环与更替，可以去除洗涤水样中的气泡，降低对PAH探头和浊度探头监测的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种船舶废气洗涤废水水质监测系统。
背景技术
随着国际船舶航运业的发展，船舶发动机的废气排放成为海洋大气尤其是沿海及港口大气环境的主要污染源。船舶所排废气中的SO2对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛关注，世界各国和国际组织都针对船舶SO2的排放制定了相应的法规，船舶脱硫市场的得以快速发展。
安装废气清洗系统(EGCS)进行处理是减少船舶硫氧化物排放的有效方法之一，无论脱硫过程中采用何种脱硫剂，势必产生脱硫洗涤废水。国际海事组织对该洗涤废水排放也提出了严格要求，规定了pH、浊度、多环芳烃PAH等排放限值。目前船级脱硫废水监测方法如专利号为CN110988283A公开的船舶尾气脱硫废水监测方法，包括以下步骤：S1：海水泵将海水抽入第一管；S2：将第一管内的部分海水引入水质分析设备进行检测，检测完之后排出再清洗；S3：第一管中的海水输送至洗涤塔，洗涤塔将海水喷下对燃烧烟气除SOx；S4：洗涤水通过第二管从洗涤塔排出；S5：在S2清洗完之后，将第二管内的部分洗涤水引入到水质分析设备进行检测，检测完之后排出再清洗；S6：洗涤水排出到海中；S7：再次回到S1。
无论洗涤脱硫系统采用的是开式、闭式或者混合式洗涤脱硫系统，洗涤液都在管道中流动，洗涤塔的工作都会给洗涤液带来温度、压力和大量气泡。由于经过脱硫塔的洗涤水含有大量气泡，监测系统中压力变化波动大，目前市场上主流的船舶水质监测系统均面临着系统管路中无流量或流量过小、监测数据异常等问题，导致系统频繁报警、报错，严重影响了系统的运行能力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中船舶水质监测系统无法克服洗涤水含有大量气泡、系统中压力变化波动大等因素引起的管路中无流量或流量过小、数据异常等问题，提出了一种船舶废气洗涤废水水质监测系统。
为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：
本实用新型涉及的一种船舶废气洗涤废水水质监测系统，包括机柜，机柜上设有进水口法兰和出水口法兰，所述的机柜内部设有管路单元；所述的管路单元包括废水监测管路和排气管路，废水监测管路上按照从进水口法兰到出水口法兰的顺序依次设有第一手动球阀、过滤器、增压阀、除泡器、PAH探头、流通池和第二手动球阀，流通池内设有浊度探头，除泡器的顶端设有出气口；所述的排气管路的一端连接在除泡器的出气口处，另一端连接在流通池和第二手动球阀之间的废水监测管路之间，排气管路上设有第三手动球阀。
优选地，所述的机柜内部还设有控制系统，机柜内部通过隔板分成上部空腔和下部空腔，控制系统设在上部空腔内，管路单元设在下部空腔内，控制系统配有一体化工控触摸屏，一体化工控触摸屏镶嵌于机柜的侧板上；所述的第一手动球阀、第二手动球阀、第三手动球阀、PAH探头和浊度探头均与控制系统通信连接。通过控制系统上的一体化工控触摸屏可实现各手动球阀的开启和关闭，同时废水的监测结果也可在一体化工控触摸屏显示，自动化程度高。
优选地，所述的增压阀和除泡器之间还设有用于防止废水反流的单向阀、用于调节废水流量的流量调节阀和用于监测废水水压的压力表，流量调节阀和压力表分别与控制系统通信连接。
优选地，所述的除泡器和PAH探头之间的废水监测管路上还设有三通球阀，所述的机柜的底部还设有排样口，三通球阀的其中一个出水口通过排样管与排样口连通。三通球阀与排样口连通的一端只有在管路维护时才开启，使得系统内部水样从排样口排出。
优选地，所述的三通球阀与PAH探头之间还设有安全阀，安全阀的一端与三通球阀和PAH探头之间的废水监测管路连通，另一端与三通球阀和排样口之间的排样管连通。当废水监测管路内部压力大于系统设定的压力上限值时，水样或混合气体会排向排样口，确保废水监测管路的安全。
优选地，所述的管路单元还连接有反吹清洗管路，反吹清洗管路上设有带压气源接口、过滤减压阀、第一电磁阀和第二电磁阀，过滤减压阀的进气端与带压气源接口连通，第一电磁阀和第二电磁阀的进气端分别与过滤减压阀的出气端连通，第一电磁阀的出气端连接在三通球阀和PAH探头之间的废水监测管路上，第二电磁阀的出气端与流通池连通；所述的第一电磁阀和第二电磁阀均与控制系统通信连接。当系统运行至周期清洗时，第一电磁阀和第二电磁阀自动开启，依照程序设定开始反吹清洗，使PAH探头和浊度探头附近的管路保持干净状态，避免了因污渍的存积导致测量数据误差大，保证了数据的真实有效性，通过过滤减压阀可以调节反吹清洗时吹气的气压大小。
优选地，所述的流通池和第二手动球阀之间还设有用于监测废水监测管路内废水流量的流量计，流量计与控制系统通信连接。若流量计监测到废水监测管路内部在设定时间内一直没有流量信号，流量计向控制系统发出信号，控制系统就会给予脱硫塔的中控系统报警信号，以警示此时的数据状态。
优选地，所述的机柜上还设有急停开关，急停开关与控制系统通信连接。当管路单元处于异常状态，可通过急停开关关闭船舶废气洗涤废水水质监测系统，避免造成更为严重的损失。
优选地，所述的第三手动球阀和除泡器之间还设有取样阀。取样阀可对气泡中的气体取样，并对气泡中的气体成分检测。
优选地，所述的机柜上设有若干安装支架，机柜的侧板上镶嵌有穿板接口，穿板接口通过导线及数据线与控制系统连接。穿板接口主要用于内外部连接线的穿引，使整体结构更加整洁有序；安装支架使得水质监测系统可安装于多种环境空间下，为安装提供了多种选择，更多便利。
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本实用新型涉及的船舶废气洗涤废水水质监测系统的管路单元中设有增压泵，脱硫塔主管路引出的洗涤水样从进水口法兰进入系统内部，通过增压泵使得进水口与出水口产生压差，从而保证洗涤水样可以顺利地循环与更替。
2.本实用新型涉及的船舶废气洗涤废水水质监测系统的管路单元中设有除泡器，去除洗涤水样中的气泡，降低对PAH探头和浊度探头监测的影响。
3.本实用新型涉及的船舶废气洗涤废水水质监测系统的管路单元中设置了流通池和反吹清洗管路，使PAH探头和浊度探头附近的管路保持干净状态，避免了因污渍的存积导致测量数据误差大，保证了数据的真实有效性。
附图说明
图1是船舶废气洗涤废水水质监测系统的主视图；
图2是船舶废气洗涤废水水质监测系统的左视图；
图3是船舶废气洗涤废水水质监测系统的透视图；
图4是洗涤废水水质监测系统的流程示意图。
图中：1-机柜，2-进水口法兰，3-出水口法兰，4-带压气源接口，5-控制系统，6-急停开关，7-安装支架，8-穿板接口，10-第一手动球阀，11-过滤器，12-增压泵，13-单向阀，14-流量调节阀，15-压力表，16-除泡器，17-取样阀，18-第三手动球阀，19-三通球阀，20-安全阀，22-PAH探头，23-流通池，24-浊度探头，25-流量计，26-第二手动球阀，30-过滤减压阀，31-第一电磁阀，32-第二电磁阀，40-排样口。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释并不局限于以下实施例。
参照附图1～3所示，本实施例涉及的一种船舶废气洗涤废水水质监测系统，包括机柜1，机柜1上设有进水口法兰2和出水口法兰3，机柜1上设有若干安装支架7(本实施例设置6个安装支架7)，进而使水质监测系统可安装于多种环境空间下，为安装提供了多种选择，更多便利；所述的机柜1内部设有管路单元和控制系统5，机柜1内部通过隔板分成上部空腔和下部空腔，控制系统5设在上部空腔内，管路单元设在下部空腔内，该结构不仅使整个水质监测系统结构简洁明了、维护方便，而且显著提升了水质监测系统的安全性能，控制系统5或是管路单元中任意一个发生破损及意外，另一系统单元仍能单独正常运行。
参照附图1～3所示，所述的控制系统5配有一体化工控触摸屏，一体化工控触摸屏镶嵌于机柜1的侧板上，一体化工控触摸屏作通过RS485与PLC和控制系统5实现通信连接，控制系统5管理整个系统的运行、数据管理和对外数据传输，机柜1的侧板上镶嵌有穿板接口4，穿板接口4通过导线及数据线与控制系统5连接，用于内外部连接线的穿引，使整体结构更加整洁有序；所述的机柜1上还设有急停开关6，急停开关6与控制系统5通信连接，当管路单元处于异常状态时，可通过急停开关6关闭船舶废气洗涤废水水质监测系统，避免造成更为严重的损失。
上述机柜1采用全SS316不锈钢材质，拥有优秀的耐腐蚀性能，可完全适应舱内使用环境，大大地减轻了船员后续维护工作，进水口法兰2和出水口法兰3均配备了双相不锈钢SS2205法兰配合件，其优点在于更便于系统与外部管路的对接，并提高了整体连接强度以及抗腐蚀能力。
参照附图4所示，管路单元包括废水监测管路、排气管路和反吹清洗管路。
参照附图4所示，废水监测管路上按照从进水口法兰2到出水口法兰3的顺序依次设有第一手动球阀10、过滤器11、增压阀12、用于防止废水反流的单向阀13、用于调节废水流量的流量调节阀14、用于监测废水水压的压力表15、除泡器16、PAH探头22、流通池23和第二手动球阀26，流通池23内设有浊度探头24，除泡器16的顶端设有出气口。所述的除泡器16和PAH探头22之间的废水监测管路上还设有三通球阀19，机柜1的底部还设有排样口40，三通球阀19的其中一个出水口通过排样管与排样口40连通。三通球阀19与PAH探头22之间还设有安全阀20，安全阀20的一端与三通球阀19和PAH探头20之间的废水监测管路连通，另一端与三通球阀19和排样口40之间的排样管连通，当废水监测管路内部压力大于系统设定的压力上限值时，水样或混合气体会排向排样口40，确保废水监测管路的安全；流通池23和第二手动球阀26之间还设有用于监测废水监测管路内废水流量的流量计25，流量计25与控制系统5通信连接，若流量计25在设定时间内一直没有检测到流量信号，就会向控制系统5发出信号，控制系统5进一步给予脱硫塔的中控系统报警信号，以警示此时的数据状态。
所述的排气管路的一端连接在除泡器16的出气口处，另一端连接在流通池23和第二手动球阀26之间的废水监测管路之间，排气管路上设有第三手动球阀18和取样阀17，取样阀17可对气泡中的气体取样，并对气泡中的气体成分检测。
上述的第一手动球阀10、第二手动球阀26、第三手动球阀18、流量调节阀14、压力表15、PAH探头19、浊度探头24和流量计25均与控制系统通信连接，通过控制系统5上的一体化工控触摸屏可实现各手动球阀和取样阀17的开启和关闭、设置三通球阀19的开关状态、设置流量调节阀14的流量大小，同时废水的监测结果(包括压力、多环芳烃含量、浊度和流量)反馈给控制系统5并在一体化工控触摸屏显示，自动化程度高。
参照附图4所示，所述的管路单元还连接有反吹清洗管路，反吹清洗管路上设有带压气源接口4、过滤减压阀20、第一电磁阀31和第二电磁阀32，过滤减压阀20的进气端与带压气源接口4连通，第一电磁阀31和第二电磁阀32的进气端分别与过滤减压阀30的出气端连通，第一电磁阀31的出气端连接在三通球阀19和PAH探头22之间的废水监测管路上，第二电磁阀32的出气端与流通池23连通；所述的第一电磁阀31和第二电磁阀32均与控制系统5通信连接，当系统运行至周期清洗时，控制系统5自动开启第一电磁阀31和第二电磁阀32，依照程序设定开始反吹清洗，使PAH探头22和浊度探头24附近的管路保持干净状态，避免了因污渍的存积导致测量数据误差大，保证了数据的真实有效性，通过过滤减压阀20可以调节反吹清洗时吹气的气压大小。
参照附图4所示，船舶废气洗涤废水水质监测系统的工作原理为：
在脱硫塔运行状态下，开启第一手动球阀10和第二手动球阀26，从脱硫塔主管路引出的洗涤水样从进水口法兰2进入系统内部，通过增压泵12使得进水口与出水口产生压差，从而保证洗涤水样可以顺利地循环与更替；经过过滤器11进行粗过滤，以保护管路单元中的设备以及测量精度，随后流向除泡器16内部，进行除泡处理，根据现场工况，调节第三手动球阀18至合适大小，既要保证监测管路水流流量，也要保证水体中的气泡最大化排除，除泡器16的处理后，气泡从除泡器16上端排出，去除气泡后的水样流向PAH探头22和浊度探头24，PAH探头22和浊度探头24分别对水样进行多环芳烃含量检测和浊度检测，检测数据上传至控制系统5并在一体化工控触摸屏上显示，检测后水样最后从出水口法兰3回到脱硫塔主管路，完成循环。
其中，三通球阀19只有在管路维护的情况，才会将其手动调节至排样管，使得系统内部水样从排样口40排出，而安全阀20也是只有当废水监测管路内部压力大于系统设定的压力上限值时，水样或混合气体才会排向排样口40；流量计25为废水监测管路内部水体的状态提供判断依据，当水质监测系统开启时自动运行，若流量计25监测到管路内部在设定时间内一直没有检测到流量信号，控制系统5就会给予脱硫塔中控系统报警信号，以警示此时的数据状态。
当系统自动运行至周期清洗时，第一电磁阀31和第二电磁阀32自动开启，依照程序设定开始反吹清洗，清洗PAH探头22和浊度探头24附近的管道。
本实施例中，第一手动球阀10、第二手动球阀26和第三手动球阀18采用Q41耐腐蚀球阀，过滤器11采用型号为GL41-10/16Q的Y型过滤器，增压泵12采用SGR-S不锈钢立式管道无刷离心泵，单向阀13采用HCG-03/06/10系列液控单向阀，流量调节阀14采用ZJSW/ZJHW气动调节阀，除泡器16采用型号为AW601715的除泡器，取样阀17采用瑞士SERTO PA serto取样阀，三通球阀19采用型号为Q44F(Y)的三通球阀，安全阀20采用A41H弹簧微启式安全阀，PAH探头22采用月旭Ultimate PAH高效液相色谱柱，浊度探头24采用型号为CUS41-A2的浊度探头，流量计25采用型号为EXQ41W的流量计，过滤减压阀30采用型号为NT-105FR的过滤减压阀30，第一电磁阀31和第二电磁阀32采用SV8A直动活塞不锈钢螺纹电磁阀；上述各部件均可根据实际情况进行调整。
以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进，均仍属于本实用新型的涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种船舶废气洗涤废水水质监测系统，包括机柜，机柜上设有进水口法兰和出水口法兰，其特征在于：所述的机柜内部设有管路单元；所述的管路单元包括废水监测管路和排气管路，废水监测管路上按照从进水口法兰到出水口法兰的顺序依次设有第一手动球阀、过滤器、增压阀、除泡器、PAH探头、流通池和第二手动球阀，流通池内设有浊度探头，除泡器的顶端设有出气口；所述的排气管路的一端连接在除泡器的出气口处，另一端连接在流通池和第二手动球阀之间的废水监测管路之间，排气管路上设有第三手动球阀。
2.根据权利要求1所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的机柜内部还设有控制系统，机柜内部通过隔板分成上部空腔和下部空腔，控制系统设在上部空腔内，管路单元设在下部空腔内，控制系统配有一体化工控触摸屏，一体化工控触摸屏镶嵌于机柜的侧板上；所述的第一手动球阀、第二手动球阀、第三手动球阀、PAH探头和浊度探头均与控制系统通信连接。
3.根据权利要求2所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的增压阀和除泡器之间还设有用于防止废水反流的单向阀、用于调节废水流量的流量调节阀和用于监测废水水压的压力表，流量调节阀和压力表分别与控制系统通信连接。
4.根据权利要求2所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的除泡器和PAH探头之间的废水监测管路上还设有三通球阀，所述的机柜的底部还设有排样口，三通球阀的其中一个出水口通过排样管与排样口连通。
5.根据权利要求4所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的三通球阀与PAH探头之间还设有安全阀，安全阀的一端与三通球阀和PAH探头之间的废水监测管路连通，另一端与三通球阀和排样口之间的排样管连通。
6.根据权利要求4所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的管路单元还连接有反吹清洗管路，反吹清洗管路上设有带压气源接口、过滤减压阀、第一电磁阀和第二电磁阀，过滤减压阀的进气端与带压气源接口连通，第一电磁阀和第二电磁阀的进气端分别与过滤减压阀的出气端连通，第一电磁阀的出气端连接在三通球阀和PAH探头之间的废水监测管路上，第二电磁阀的出气端与流通池连通；所述的第一电磁阀和第二电磁阀均与控制系统通信连接。
7.根据权利要求2所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的流通池和第二手动球阀之间还设有用于监测废水监测管路内废水流量的流量计，流量计与控制系统通信连接。
8.根据权利要求2所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的机柜上还设有急停开关，急停开关与控制系统通信连接。
9.根据权利要求2所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的第三手动球阀和除泡器之间还设有取样阀。
10.根据权利要求2所述的船舶废气洗涤废水水质监测系统，其特征在于：所述的机柜上设有若干安装支架，机柜的侧板上镶嵌有穿板接口，穿板接口通过导线及数据线与控制系统连接。
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| CN202021736995.5U Active CN213357110U (zh) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | 一种船舶废气洗涤废水水质监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213357110U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113376342A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-10 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 用于船舶尾气脱硫装置的水质监测系统及其控制方法 |
-
2020
- 2020-08-19 CN CN202021736995.5U patent/CN213357110U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113376342A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-10 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 用于船舶尾气脱硫装置的水质监测系统及其控制方法 |
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