PL168256B1 - Sposób i urzadzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych PL - Google Patents

Sposób i urzadzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych PL

Info

Publication number
PL168256B1
PL168256B1 PL91294211A PL29421191A PL168256B1 PL 168256 B1 PL168256 B1 PL 168256B1 PL 91294211 A PL91294211 A PL 91294211A PL 29421191 A PL29421191 A PL 29421191A PL 168256 B1 PL168256 B1 PL 168256B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
electrodes
plasma
electrode
discharge
high voltage
Prior art date
Application number
PL91294211A
Other languages
English (en)
Other versions
PL294211A1 (en
Inventor
Arthur David Bryden
Original Assignee
Arthur David Bryden
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CA 2022337 external-priority patent/CA2022337A1/en
Priority claimed from CA 2041467 external-priority patent/CA2041467A1/en
Application filed by Arthur David Bryden filed Critical Arthur David Bryden
Publication of PL294211A1 publication Critical patent/PL294211A1/xx
Publication of PL168256B1 publication Critical patent/PL168256B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04Sound-producing devices
    • G10K15/06Sound-producing devices using electric discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02Generating seismic energy
    • G01V1/157Generating seismic energy using spark discharges; using exploding wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)

Abstract

1. Sposób redukcji pow staw ania organizm ów w od- nych w obszarze pod pow ierzchnia w od y, podczas któ- rego wytw arza sie, przy pom ocy urzadzenia iskrowego plazm ow ego, podpow ierzchm ow e im pulsy akustyczne o czestotliw osci szkodliwej dla organizm ów w odnych, znamienny tym, ze przeprow adza sie pow tarzalne z duza szybkoscia rozladow yw anie urzadzenia iskrow ego plaz- m ow ego, przy czym wywoluje sie w yladow ania o duzej energii, wytwarzajace jonizow ana plazm e pom iedzy elek- trodam i zanurzonym i w srodow isku w odnym . 7. U rzadzenie do redukcji pow staw ania organizm ów w odnych, zawierajace co najmniej jedno urzadzenie isk- rowe plazm ow e stanow iace generator im pulsów akusty- cznych w srodow isku w odnym , zawierajace zasilacz, do którego wyjsc sa dolaczone obw ód wyzwalajacy 1 obw ód rozladow ujacy, których wyjscia sa dolaczone do pary elektrod, znamienne tym, ze wyjscie obw odu wyzwalaja- cego (12) jest dolaczone do pierw szego wejscia przela- cznika (18) w ysokie nap iecie/duzy prad, którego wyjscie jest dolaczone do elektrod (50) zanurzonych w srodow i- sku w odnym 1 którego drugie wejscie jest dolaczone do wyjscia zasilacza (10), poprzez polaczone szeregow o obw ód m agazynujacy (14) 1 m skorezystancyjny przewód rozladow ujacy (81), przy czym obw ód m agazynujacy (14) zawiera co najmniej jeden w ysokon apieciow y/w iel- kopradow y akum ulator energii elektrycznej, dolaczony przez m skorezystancyjny przewód rozladow ujacy (81) do pary elektrod (50), korzystnie alum iniow ych, rozdzielo- nych przez przerwe iskrowa FIG.2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych, zwłaszcza niepożądanych małży racicznic w obszarze środowiska podwodnego. Organizmy morskie, na przykład mięczaki, którymi są także małże racicznice, zanieczyszczają kadłuby statków, a także zbierają się wokół przewodów doprowadzających wodę użytkową, opóźniając jej przepływ, a nawet zatykając przewody.
Znany jest sposób i urządzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych pod powierzchnią wody przy pomocy substancji chemicznych, zwłaszcza chloru. Stanowi to jednak niebezpieczeństwo dla środowiska podwodnego i jakości wody.
Znany jest fakt, że impulsy akustyczne o określonej częstotliwości są w stanie zabić lub oszołomić niepożądane organizmy wodne, na przykład małże racicznice. Jednak zastosowanie podwodnych generatorów akustycznych upadło z powodu niemożności rozwiązania problemów związanych z powtarzalnością, sterowalnością, złożonością, masą, wydajnością i skutecznością.
Znane są podwodne generatory akustyczne sterowane elektrycznie, których działanie polega na wytworzeniu pomiędzy dwiema elektrodami łuku elektrycznego, przypominającego mały wybuch i powodującego wyładowanie w wodzie z wytwarzaniem plazmy. Te urządzenia iskrowe plazmowe wymagały początkowo stosowania, przy zanurzeniu, wysokich napięć do jonizacji wody i wytwarzania łuku.
Znane jest, z kanadyjskiego opisu patentowego nr 1 268 851, urządzenie iskrowe plazmowe zawierające komorę, do której jest doprowadzany gaz i w której powstaje łuk elektryczny. Komora ta może być powiększana lub zmniejszana w celu regulacji długości fal akustycznych wytwarzanych przez iskrę. Iskrę można regulować przez odstęp elektrod oraz wartość prądu i napięcia do nich doprowadzanego. Przy zastosowaniu pod wodą, przed wytworzeniem iskry lub łuku, wodę z otoczenia elektrod można usunąć i zastąpić gazem. Urządzenie iskrowe plazmowe można włączyć w sposób powtarzalny z szybkością, na przykład jeden impuls na sekundę.
Urządzenie iskrowe plazmowe może być sterowane w szerokim zakresie częstotliwości akustycznych, impulsy mają znacznie mniejsze szerokości niż uzyskiwane z mechanicznych generatorów akustycznych, większe amplitudy i odpowiadają szczególnym długościom fal akustycznych.
Przy zastosowaniach pod wodą korzystne konstrukcje urządzenia iskrowego plazmowego posiadają obudowę mającą na jednym końcu komorę, w której są umieszczone elektrody. Komora wyładowania iskrowego posiada wlot skierowany do środowiska, w tym przypadku wody, dla umożliwienia wyjścia rozprzestrzeniającej się plazmy, gdy urządzenie zostaje włączone przez pobudzenie obwodu magazynującego, skutkiem czego zostaje wytworzony impuls akustyczny.
Znane są wyrzutnie plazmowe przeznaczone do pracy pod wodą, posiadające obwody magazynujące, zwykle zawierające pewną liczbę kondensatorów magazynujących energię podlegającą następnie rozładowaniu. Taka wyrzutnia plazmowa stosowana do oddziaływania na florę oceaniczną jest opisana w artykule Pitta i in. w Geophysical Prospecting 36, strony 523-536, 1988 r.
Dotychczas otrzymywano z urządzeń iskrowych plazmowych impulsy akustyczne o stosunkowo małej energii, na przykład dzięki użyciu właściwej liczby kondensatorów magazynujących energię elektryczną i rozładowaniu ich przy stosunkowo małych napięciach od 0,8 do 5 kV i przy stosunkowo małych wartościach energii od 1X103J. Rozładowanie przy tych napięciach jest wspomagane przez iskrę powstającą w przerwie, w wyniku działania oddzielnego elektrycznego obwodu wyzwalającego zamiast obwodu magazynującego, cechującego się wysokimi napięciami i małymi wartościami energii, co przedstawiono w kanadyjskim opisie patentowym nr 1 268 851.
Znane urządzenia iskrowe plazmowe, przeznaczone do zastosowań pod wodą, mają zwykle jako jeden ze swych celów zapewnienie źródeł wysokich napięć od 15 do 30 kV, potrzebnych do rozładowania energii, przy małych prądach rzędu 100 mA, względnie źródeł porównywalnie mniejszych napięć do 5 kV, przy większych prądach rzędu 1500 A. Urządzenia wykorzystujące wysokie napięcia przy małych prądach są stosowane, gdy jest konieczne przeciwdziałanie wysokiemu napięciu przebicia wody morskiej.
Znane są również sposoby wprowadzania bardziej przewodzących substancji pomiędzy elektrody, w celu umożliwienia powstawania iskry przy mniejszych napięciach. Znane urządzenia iskrowe plazmowe, przeznaczone do zastosowań pod wodą, usiłowały zapobiec wprowadzaniu obwodów rozładowania.
168 256
Znany jest sposób, który polega na tym, że wprowadza się urządzenie iskrowe plazmowe pod powierzchnię wody, wytwarza się jonizowaną plazmę w wodzie pomiędzy elektrodami i uzyskuje się impulsy akustyczne o częstotliwości szkodliwej dla organizmów wodnych.
Sposób według wynalazku polega na tym, że przeprowadza się powtarzalne rozładowywanie urządzenia iskrowego plazmowego z dużą szybkością, przy czym wywołuje się wyładowania o dużej energii, wytwarzające jonizowaną plazmę pomiędzy elektrodami zanurzonymi w środowisku wodnym.
Reguluje się szybkość powtarzalnego rozładowywania urządzenia iskrowego plazmowego w zależności od redukowanych organizmów wodnych.
Reguluje się maksymalną częstotliwość rozładowywania urządzenia iskrowego plazmowego w zależności od redukowanych organizmów wodnych.
Reguluje się moc impulsów akustycznych w zależności od redukowanych organizmów wodnych.
Stosuje się energię rozładowania przy prądzie 25 000 A lub większym i napięciu 5 000 V lub większym.
Regulację przeprowadza się przy pomocy sterowania zdalnego.
W urządzeniu według wynalazku wyjście obwodu wyzwalającego jest dołączone do pierwszego wejścia przełącznika wysokie napięcie/duży prąd, którego wyjście jest dołączone do elektrod zanurzonych w środowisku wodnym i którego drugie wejście jest dołączone do wyjścia zasilacza, poprzez połączone szeregowo: obwód magazynujący i niskorezystancyjny przewód rozładowujący. Obwód magazynujący zawiera co najmniej jeden wysokonapięciowy/wielkoprądowy akumulator energii elektrycznej, dołączony przez niskorezystancyjny przewód rozładowujący do pary elektrod, korzystnie aluminiowych, rozdzielonych przez przerwę iskrową.
Wysokonapięciowy/wielkoprądowy akumulator energii elektrycznej stanowi kondensator, korzystnie z ciekłym dielektrykiem.
Korzystnie wysokonapięciowy/wielkoprądowy akumulator energii elektrycznej stanowi nadprzewodząca cewka chłodzona kriogenicznie.
W innym przykładzie wykonania zasilacz jest dołączony do zespołu sterującego, który jest dołączony do przełącznika wysokie napięcie/duży prąd.
Elektrody są dołączone do podajnika elektrod. Podajnik elektrod jest dołączony do zespołu sterującego, który jest dołączony do zasilacza. Korzystnie podajnik elektrod zawiera szpulę z nawiniętym przewodem z materiału elektrodowego, dołączoną mechanicznie do elektrod. Korzystnie pomiędzy podajnik elektrod i zespół sterujący są włączone czujniki.
Zaletą wynalazku jest zapewnienie redukcji powstawania organizmów wodnych w ograniczonych i uprzednio określonych obszarach pod powierzchnią wody, bez niekorzystnego wpływu na większy obszar środowiska podwodnego lub na jakość wody. Urządzenie iskrowe plazmowe, według wynalazku, stanowi ekonomiczny, praktyczny i dogodny środek oddziaływania na niepożądane organizmy wodne w środowisku podwodnym.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy zanurzalnego urządzenia iskrowego plazmowego według wynalazku, fig. 2 - bardziej szczegółowo urządzenie iskrowe plazmowe według wynalazku, fig. 3 -urządzenie według wynalazku wykorzystywane w zbiorniku wodnym, fig. 4 - układ podajnika elektrod, fig. 5 - widok z góry układu podajnika elektrod, fig. 6 - układ przełącznika wysokie napięcie/duży prąd i fig. 7 - inny układ przełącznika wysokie napięcie/duży prąd.
Figura 1 przedstawia, w sposób uproszczony, urządzenie iskrowe plazmowe 16 zawierające zasilacz 10, do którego wyjść jest dołączony obwód wyzwalający 12 i obwód rozładowujący 15 zawierający połączone szeregowo: obwód magazynujący 14 i niskorezystancyjny przewód rozładowujący 81. Do wyjść obwodu wyzwalającego 12 i obwodu rozładowującego 15 jest dołączony przełącznik 19 wysokie napięcie./ duży prąd, do którego są dołączone elektrody 50 umieszczone pod poziomem 22 wody. Po pobudzeniu przez przełącznik 19, obwód wyzwalający 12 początkuje rozładowanie przy wysokim napięciu i małym prądzie elektrod 50, które wystarcza do wywołania przebicia ośrodka, w tym przypadku wody lub powietrza, pomiędzy elektrodami 50, w wyniku czego powstaje iskra.
168 256
Figura 2 przedstawia w sposób bardziej szczegółowy urządzenie iskrowe plazmowe 16. Obwód rozładowujący 15 zawiera obwód magazynujący 14 i przewód rozładowujący 81 wykonany ze stopu niklowo-chromowego. Iskra umożliwia wysokonapięciowe i wielkoprądowe rozładowanie obwodu magazynującego 14 pobudzanego przez przełącznik 18 wysokie napięcie/duży prąd, w wyniku czego następuje wytworzenie plazmy oraz fala uderzeniowa dająca impulsy akustyczne i promieniowanie nadfioletowe pod poziomem 22 wody.
Figura 2 pokazuje, że zasilacz 10 jest dołączony do transformatora 32 podwyższającego napięcie, który zawiera dzielnik napięcia i prostownik, zapewniające, że do obwodu wyzwalającego 12 i obwodu magazynującego 14 jest doprowadzana wymagana energia prądu stałego. Rozprzestrzeniająca się plazma jest wytwarzana przy użyciu wysokiego napięcia i wielkiego prądu z obwodu magazynującego 14, który zawiera zespół kondensatorów lub nadprzewodzące cewki. Zdolność magazynowania obwodu magazynującego 14 powinna być tak duża, jak to możliwe, co może zapewnić zespół kondensatorów o jak największej pojemności. Znajdują tu zastosowanie kondensatory olejowe mające pojemność przynajmniej 200//F, chłodzone kriogeniczne cewki nadprzewodzące lub inne elementy magazynujące.
Rozładowanie obwodu magazynującego 14 przez przełącznik 18 wysokie napięcie/duży prąd zachodzi przy użyciu przewodu rozładowującego 81 o stosunkowo małej rezystancji, w zakresie od 0,2 do 0,8 oma, korzystnie 0,6 oma. Zalecanym materiałem jest nichrom ze względu na charakterystyki termiczne. Wysokonapięciowy impuls wyzwalający jest doprowadzany do przełącznika 18 z obwodu wyzwalającego 12 sterowanego przez komputer 24.
Prąd doprowadzany do przełącznika 18 wysokie napięcie/duży prąd, z obwodu wyzwalającego 12 lub z obwodu magazynującego 14 dopływa linią transmisyjną 34 do podajnika 20 elektrod, a następnie do jednej z elektrod 50, podczas gdy druga elektroda 50 jest uziemiona. Rozprzestrzeniająca się plazma jest wzmacniana przy pomocy wzmacniacza 30, który stanowi koncentrator lub dyszę wykonaną z materiału odpornego na wysoką temperaturę, o konstrukcji podobnej do silnika odrzutowego lub silnika rakietowego. Całe urządzenie jest sterowane przez zespół sterujący 26 dołączony do czujników 28, umieszczonych na zanurzonej części urządzenia w celu sterowania podajnikiem 20 elektrod, lub umieszczonych w pewnej odległości od urządzenia w celu kontroli impulsów akustycznych.
Figura 3 przedstawia przykład wykonania urządzenia według wynalazku, wykorzystywanego w zbiorniku wodnym. Zasilacz 10, obwód wyzwalający 12, obwód magazynujący 14 i przełącznik 18 wysokie napięcie/duży prąd wraz z transformatorem 32 podwyższającym napięcie i przewodem rozładowującym 81 są umieszczone powyżej poziomu wody, daleko od elektrod 50 i podajnika 20 elektrod. Elektrody 50 i podajnik 20 elektrod urządzenia do niszczenia małży racicznic mogą być umieszczone na przykład w przewodach doprowadzających wodę, w których właśnie gromadzą się te małże. Podajnik 20 elektrod i elektrody 50 można umieścić w zbiorniku 40 wody posiadającym wlot 42 i wylot 44. Zbiornika 40 mieści w sobie kolumnę wody o wysokości około 1 metra i średnicy około 20 do 40 cm. Można zastosować jedno urządzenie iskrowe z parą elektrod albo też kilka zespołów elektrod umieszczonych wokół średnicy zbiornika 40 lub wokół obwodu jego wylotu 42 lub wylotu 44. Czas przebywania wody w zbiorniku wynosi, w celach doświadczalnych około jednej minuty.
Energia z obwodu wyzwalającego 12 i obwodu magazynującego 14 jest przekazywana do elektrod 50 linią transmisyjną 34.
Figura 4 i 5 przedstawiają podajniki 20 elektrod urządzenia iskrowego plazmowego. Podajnik 20 elektrod służy do dostarczania dowolnego materiału elektrod, przy czym szczególnie korzystne są elektrody z aluminium lub stopu aluminiowego. Podajnik 20 elektrod jest w całości wstawiony do obudowy 60 z tworzywa sztucznego, chroniącej go przed wodą i jest umieszczony na stronie zewnętrznej zbiornika 40 z fig. 3 tak, że elektrody 50 wystają do zbiornika. Elektroda 50 może być wykonana z aluminiowego przewodu odwijanego ze szpuli 71, pokazanej na fig. 5, za pomocą współdziałających z nią: wału 62, koła napędowego 63 i koła pośredniczącego 64. Koło napędowe 63 ma chropowatą powierzchnię zaczepiającą o elektrodę 50, a koło pośredniczące 64 ma rowek 65 do ustawiania elektrody 50, pokazany na fig. 4. Koło pośredniczące 64 jest zamontowane na wale 73, którego położenie jest regulowane za pomocą śrub nastawczych 66, w celu zapewnienia właściwego tarcia na elektrodzie 50 pomiędzy kołem napędowym 63 i kołem pośredniczącym 64.
168 256
Koło napędowe 63 jest napędzane przez zespół zapadkowy 61 za pomocą solenoidu 69. Linia transmisyjna 34, wchodząca do obudowy 60 z tworzywa sztucznego, ma osłonę 35, która tworzy wodoszczelne wejście do obudowy 60 i jest uziemiona. Osłona 35 kończy się wewnątrz obudowy 60. Linia transmisyjna 34 zawiera nieizolowany przewód połączony końcem z dźwignią stykową 68 elektrody 50. Dźwignia stykowa 68 tworzy styk zarówno z linią transmisyjną 34, jak i elektrodą 50 przy pomocy sprężyny 67. Cała obudowa 60 jest osłonięta dookoła przez metalowy ekran 70, którego pokazano tylko część.
Przy występowaniu wyładowania iskrowego pomiędzy elektrodami 50 z aluminium lub stopu aluminium, energia rozprzestrzeniającej się plazmy jest znacznie zwiększona. Aluminium przez odparowanie staje się częścią jonizowanego gazu plazmy, który inaczej składałby_się głównie z wodoru i tlenu. W celu kompensowania strat metalu elektrod 50 przy każdym wyładowaniu, są one wykonane jako elektrody regenerowane przy pomocy podajnika 20 elektrod dostarczającego materiał elektrod w sposób ciągły uzupełniając zużywany.
Figura 6 przedstawia przełącznik 18 wysokie napięcie/duży prąd, tworzący przy pomocy powietrznej przerwy iskrowej. Układ przerwy iskrowej posiada linię wejściową 82 impulsu wysokonapięciowego, wychodzącego z obwodu wyzwalającego 12, i przewód rozładowujący 81 o małej rezystancji, wychodzący z obwodu magazynującego 14. Oba wchodzą do komory iskrowej 85 poprzez izolację 83. Linia transmisyjna 34, wschodząca z komory iskrowej 85, ma współosiową, podwójną osłonę 35 chroniącą przed promieniowaniem.
Figura 7 przedstawia przełącznik 18 wysokie napięcie/duży prąd, który wykorzystuje bloki ceramiczne 84 umieszczone w komorze iskrowej 85, w postaci kanału w obudowie 92. Bloki ceramiczne 84 są podawane do dołu kanałem za pomocą tłoka 94 uruchamianego przez solenoid 96. Każdy blok ceramiczny 84 jest wykorzystywany przez określoną liczbę impulsów przed zastąpieniem go przez inny blok. Zwykle każdy blok ceramiczny 84 zapewnia trwanie iskry przez kilkaset tysięcy impulsów. Sterowanie solenoidem 96 i tłokiem 94 w celu przesuwania bloków ceramicznych 84 w kanale może być realizowane przez zespół sterujący 26 pokazany na fig. 2, a do ustawiania koła pośredniczącego 64 mogą służyć czujniki 28 pokazane na fig. 2, które mogą być czujnikami światłowodowymi lub innymi.
Urządzenie iskrowe plazmowe zapewnia dużą szybkość powtarzania, dużą wydajność i pracuje w szerokim zakresie energii. Trwałe uszkodzenie organizmu wodnego następuje dlatego, że zostaje on poddany w krótkim czasie działaniu następnego impulsu akustycznego, bez przerwy, która umożliwiałaby zredukowanie skutków poprzedniego impulsu. Urządzenie może być umieszczone pod wodą blisko określonego obszaru i może być zdalnie sterowane.
Wynalazek znajduje zastosowanie przy dostarczaniu czystej, lub przynajmniej częściowo sterylnej, wody otrzymanej w wyniku obróbki przy pomocy promieniowania akustycznego, jak też promieniowania nadfioletowego, przy użyciu urządzenia iskrowego plazmowego powodującego wyładowanie bezpośrednio w wodzie. Taki proces może być także stosowany do obróbki innych cieczy.
Przy stosowaniu urządzenia iskrowego plazmowego do wytwarzania miejscowo niszczących lub zabijających organizmy wodne, podwodnych impulsów akustycznych, konieczne jest wytwarzanie powtarzalnych impulsów akustycznych, które są o tak dużej mocy, jak jest to możliwe. Osiąga się to najlepiej, jeżeli rozprzestrzeniająca się plazma jest wytwarzana przez energie szybko rozładowywane, w połączeniu z dużym napięciem i dużym prądem. To wymaganie zostaje najlepiej spełnione przez zastosowanie w obwodzie magazynującym urządzenia iskrowego plazmowego kondensatorów wysokonapięciowych/wielkoprądowych. Do tego celu mogą być stosowane chłodzone kriogenicznie cewki o właściwościach nadprzewodnika lub wykorzystujące ciekły dielektryk kondensatory olejowe. Ciekłym dielektrykiem jest na przykład polichlorek dwufenylu lub alkilobenzen, który umożliwia uzyskanie kondensatora o pojemności rzędu 200μΡ, optymalizującej magazynowanie energii i zapewniającej szybkie rozładowanie. Szybkie rozładowanie, które istotnie przyczynia się do wzrostu energii rozprzestrzeniającej się plazmy, można uzyskać także przy użyciu grubego przewodu ze stopu niklowo-chromowego o małej rezystancji rzędu od 0,2 do 0,8 omów. Rozładowanie następuje wówczas przy 25 000 A i 5 kW.
Otrzymane w urządzeniu iskrowym plazmowym impulsy akustyczne o bardzo małej mocy mają wiele zastosowań, na przykład zabicie, zniszczenie lub redukcję powstawania niepożądanych
168 256 organizmów morskich, takich jak małże racicznice, oczyszczanie cieczy, rozdzielanie cieczy i substancji stałych w zawiesinie oraz rozdrabnianie zanurzonych substancji stałych, takich jak osady kanalizacyjne ścieków.
Fakt, że wyrzutnia plazmowa umieszczona pod wodą może być sterowana z powierzchni, umożliwia operatorowi doświadczalne określenie optymalnej długości fali, amplitudy i częstotliwości impulsu akustycznego potrzebnego do uzyskania wymaganego skutku oddziaływania na organizmy wodne żyjące w określonym obszarze. Jest także możliwe znalezienie optymalnej częstotliwości impulsów, długości fali i amplitudy, przy których następuje mechaniczne uszkodzenie organizmu wodnego na różnych etapach jego wzrostu, w odległości od elektrod określonej przez wartość dostarczanej energii. Operator ma możliwość wyboru pojedynczego lub wielokrotnego włączenia urządzenia przy małej energii i z dużą szybkością powtarzania, co jest właściwe dla zapobiegania tworzeniu się kolonii organizmów wodnych w określonym obszarze.
FIG. 2
168 256
FIG. 4
168 256
FIG. 6
FIG.7
FIG .1
Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims (14)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób redukcji powstawania organizmów wodnych w obszarze pod powierzchnią wody, podczas którego wytwarza się, przy pomocy urządzenia iskrowego plazmowego, podpowierzchniowe impulsy akustyczne o częstotliwości szkodliwej dla organizmów wodnych, znamienny tym, że przeprowadza się powtarzalne z dużą szybkością rozładowywanie urządzenia iskrowego plazmowego, przy czym wywołuje się wyładowania o dużej energii, wytwarzające jonizowaną plazmę pomiędzy elektrodami zanurzonymi w środowisku wodnym.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się szybkość powtarzalnego rozładowywania urządzenia iskrowego plazmowego w zależności od redukowanych organizmów wodnych.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się maksymalną częstotliwość rozładowywania urządzenia iskrowego plazmowego w zależności od redukowanych organizmów wodnych.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się moc impulsów akustycznych w zależności od redukowanych organizmów wodnych.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się energię rozładowania przy prądzie 25 000 A lub większym i napięciu 5 000 V lub większym.
  6. 6. Sposób według zastrz. 2 albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że regulację przeprowadza się przy pomocy sterowania zdalnego.
  7. 7. Urządzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych, zawierające co najmniej jedno urządzenie iskrowe plazmowe stanowiące generator impulsów akustycznych w środowisku wodnym, zawierające zasilacz, do którego wyjść są dołączone obwód wyzwalający i obwód rozładowujący, których wyjścia są dołączone do pary elektrod, znamienne tym, że wyjście obwodu wyzwalającego (12) jest dołączone do pierwszego wejścia przełącznika (18) wysokie napięcie/duży prąd, którego wyjście jest dołączone do elektrod (50) zanurzonych w środowisku wodnym i którego drugie wejście jest dołączone do wyjścia zasilacza (10), poprzez połączone szeregowo obwód magazynujący (14) i niskorezystancyjny przewód rozładowujący (81), przy czym obwód magazynujący (14) zawiera co najmniej jeden wysokonapięciowy/wielkoprądowy akumulator energii elektrycznej, dołączony przez niskorezystancyjny przewód rozładowujący (81) do pary elektrod (50), korzystnie aluminiowych, rozdzielonych przez przerwę iskrową.
  8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wysokonapięciowy/wielkoprądowy akumulator energii elektrycznej stanowi kondensator, korzystnie z ciekłym dielektrykiem.
  9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wysokonapięciowy/wielkoprądowy akumulator energii elektrycznej stanowi nadprzewodząca cewka chłodzona kriogenicznie.
  10. 10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zasilacz (10) jest dołączony do zespołu sterującego (26), który jest dołączony do przełącznika (18) wysokie napięcie/duży prąd.
  11. 11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że elektrody (50) są dołączone do podajnika (20) elektrod.
  12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że podajnik (20) elektrod jest dołączony do zespołu sterującego (26), który jest dołączony do zasilacza (10).
  13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że podajnik (20) elektrod zawiera szpulę (71) z nawiniętym przewodem z materiału elektrodowego, dołączoną mechanicznie do elektrod (50).
  14. 14. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, albo 13, znamienne tym, że pomiędzy podajnik (20) elektrod i zespół sterujący (26) są włączone czujniki (28).
    168 256
PL91294211A 1990-07-31 1991-07-31 Sposób i urzadzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych PL PL168256B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA 2022337 CA2022337A1 (en) 1990-07-31 1990-07-31 Method of marine pest control by acoustical pulse generated by plasma spark device
CA 2041467 CA2041467A1 (en) 1991-04-29 1991-04-29 Process for generating powerful acoustical pulses by incorporating aluminum electrodes or high voltage/high current capacitors (or superconducting field coils) in the discharge circuits of plasma sparking devices
PCT/CA1991/000269 WO1992002926A1 (en) 1990-07-31 1991-07-31 Zebra mussel (dreissena polymorpha) and other aquatic organism control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL294211A1 PL294211A1 (en) 1992-10-19
PL168256B1 true PL168256B1 (pl) 1996-01-31

Family

ID=25674243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL91294211A PL168256B1 (pl) 1990-07-31 1991-07-31 Sposób i urzadzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych PL

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5432756A (pl)
EP (1) EP0541609B1 (pl)
CN (1) CN1041075C (pl)
AT (1) ATE117117T1 (pl)
AU (1) AU8287691A (pl)
CA (1) CA2088475C (pl)
DE (1) DE69106711T2 (pl)
DK (1) DK0541609T3 (pl)
ES (1) ES2067947T3 (pl)
GR (1) GR3015464T3 (pl)
PL (1) PL168256B1 (pl)
WO (1) WO1992002926A1 (pl)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5636180A (en) * 1995-08-16 1997-06-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy System for preventing biofouling of surfaces exposed to water
US5804065A (en) * 1995-11-17 1998-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Control apparatus for marine animals
US6215734B1 (en) * 1996-08-05 2001-04-10 Tetra Corporation Electrohydraulic pressure wave projectors
US5948279A (en) * 1997-09-25 1999-09-07 Ohio University Method and apparatus for controlling macrofoulers in on-demand water conduits
WO2003057996A2 (en) 2002-01-03 2003-07-17 Placer Dome Technical Services Limited Method and apparatus for a plasma-hydraulic continuous excavation system
US8789772B2 (en) 2004-08-20 2014-07-29 Sdg, Llc Virtual electrode mineral particle disintegrator
US10060195B2 (en) 2006-06-29 2018-08-28 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge apparatuses and methods of use
ES2327082B1 (es) * 2006-12-15 2010-07-22 Jesus Ballestin Prieto Sistema de eliminacion de especies invasoras en conducciones hidraulicas.
GB2469603B (en) * 2010-08-16 2011-03-30 Fish Guidance Systems Limited Deterring underwater animals from an underwater region
US10407995B2 (en) 2012-07-05 2019-09-10 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation
US10077644B2 (en) 2013-03-15 2018-09-18 Chevron U.S.A. Inc. Method and apparatus for generating high-pressure pulses in a subterranean dielectric medium
WO2015042608A1 (en) 2013-09-23 2015-03-26 Sdg Llc Method and apparatus for isolating and switching lower voltage pulses from high voltage pulses in electrocrushing and electrohydraulic drills
CN103895835B (zh) * 2014-04-04 2016-10-05 西北工业大学 舰艇壳体除垢和探伤系统
CN104176208B (zh) * 2014-07-17 2016-08-24 江苏南通申通机械有限公司 船舶用杀海生物装置及基于matlab的海生物堆积图像识别系统
US10028502B2 (en) * 2015-03-31 2018-07-24 Richard Earl Nichols Animal deterrent device
US10252783B2 (en) * 2015-06-03 2019-04-09 Koninklijke Philips N.V. Safety improvements for UV radiation in aquatic applications
GB2543870B (en) * 2016-05-10 2017-12-06 Score Group Plc Marine animal deterrent device
CN107345576A (zh) * 2017-06-17 2017-11-14 俞钟晓 一种改进的阀门
CN113331169B (zh) * 2021-06-04 2022-08-09 海南浙江大学研究院 针对水下设备的防污防生物附着设备
CN114027212B (zh) * 2021-12-06 2023-04-21 宿州市星之旺禽业有限公司 一种用于畜牧养殖的供水及水处理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3517674A (en) * 1965-06-28 1970-06-30 Gen Electric Rupture of adhesive bonds
FR2036172A5 (pl) * 1969-03-06 1970-12-24 Comp Generale Electricite
DE2348063A1 (de) * 1973-09-25 1975-04-03 Eberhard Prof Dr Haeusler Vorrichtung zur beruehrungsfreien zerstoerung sproeder, in fluessige oder biologische medien eingebetteter einschluesse
US4039042A (en) * 1976-09-17 1977-08-02 Holosonics, Inc. Acoustical sparker probe apparatus
IT1178206B (it) * 1984-12-13 1987-09-09 Consiglio Nazionale Ricerche Sorgente elettroacustica impulsiva per prospezioni sismiche ad alta risoluzione
JPS62186990A (ja) * 1986-02-13 1987-08-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 海生物付着防止方法
CA1268851A (en) * 1987-02-20 1990-05-08 Reginald Montgomery Clements Method and apparatus for generating underwater acoustics

Also Published As

Publication number Publication date
CA2088475C (en) 1999-06-29
US5432756A (en) 1995-07-11
CA2088475A1 (en) 1992-02-01
PL294211A1 (en) 1992-10-19
ATE117117T1 (de) 1995-01-15
CN1041075C (zh) 1998-12-09
CN1068080A (zh) 1993-01-20
WO1992002926A1 (en) 1992-02-20
EP0541609B1 (en) 1995-01-11
DE69106711D1 (de) 1995-02-23
DK0541609T3 (da) 1995-05-15
AU8287691A (en) 1992-03-02
DE69106711T2 (de) 1995-07-06
ES2067947T3 (es) 1995-04-01
GR3015464T3 (en) 1995-06-30
EP0541609A1 (en) 1993-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL168256B1 (pl) Sposób i urzadzenie do redukcji powstawania organizmów wodnych PL
US5397961A (en) Apparatus for generating a pulsed plasma in a liquid medium
EP0698953B1 (en) Corona source for producing corona discharge and fluid waste treatment with corona discharge
Šunka Pulse electrical discharges in water and their applications
EP2721628B1 (en) System and method to generate a self-confined high density air plasma
SU1040631A1 (ru) Вакуумно-дуговое устройство
JPH07508930A (ja) 液体処理用パルス型電気放電装置
JPH03500042A (ja) 燃料ガス製造及び該燃料ガスからの熱エネルギーの放出強化のための方法及び装置
US5398217A (en) Method of high-resolution sea bottom prospecting and tuned array of paraboloidal, electroacoustic transducers to carry out such method
RU2503797C1 (ru) Способ разрушения и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах и устройство для его осуществления
US8480963B2 (en) Liquid arc induced cavitation (LAIC) system
CA1268851A (en) Method and apparatus for generating underwater acoustics
US5841737A (en) Sparker source systems
RU2578192C2 (ru) Способ излучения энергии и устройство для его осуществления (плазменный излучатель)
US5636180A (en) System for preventing biofouling of surfaces exposed to water
US2850833A (en) Electro-fishing method and apparatus involving reduced current
JPS632884B2 (pl)
US3368643A (en) Electric arc seismic source
CA2041467A1 (en) Process for generating powerful acoustical pulses by incorporating aluminum electrodes or high voltage/high current capacitors (or superconducting field coils) in the discharge circuits of plasma sparking devices
US2783760A (en) Destruction by shock waves of insect life in infested products
RU93010414A (ru) Способ лечения деформирующего остеоартроза и устройство для его осуществления
Ashmarin et al. Development of a linear corona torch discharge
CN113261640A (zh) 基于冲击波及低温等离子体的食品处理装置
Shimomura et al. Effect of reactor configuration on NO x treatment by nanosecond pulsed power
Spirov et al. High-power pulsed light and possibilities of their application