RU20498U1 - Устройство для защиты конструкций судов от обрастания - Google Patents

Abstract

Устройство для защиты конструкций судов от обрастания, включающее выполненный из диэлектрика корпус, в котором размещен очистной орган в виде электролизера, состоящего из катодов и анодов, отличающееся тем, что корпус снабжен патрубками входа и выхода морской воды, электроды выполнены из анодорастворимого металла, например из меди, в виде концентрических цилиндров, по оси которых установлен эжектор, причем вход в сопло эжектора совмещен с патрубком входа, приемная (вакуумная) полость эжектора и диффузор гидравлически соединены с межэлектродным пространством, а патрубок выхода размещен с обеспечением течения воды в межэлектродном пространстве в восходящем направлении.

Description

г : о о, 1; 1 .0 3 9 9 : i

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНСТРУКЦИЙ СУДОВ ОТ

Предлагаемое устройство относится k средствам защиты конструкций судов от обрастания и может бщть использовано, например, для защиты трубопроводов забортной воды.

Известно устройство (1) для защиты систем, контактирующих с морской водой, от обрастания, выполненное в виде металлического протектора, способного к растворению в морской воде. Недостатком протекторов является их локальный эффект воздействия: от обрастания защищается лищь ограниченная область конструкции, примыкающая к протектору.

Более совершенны проточные устройства (2), способные выделять в воду ионы тяжелых металлов в результате контакта в морской воде

МПК7В63В59/04

ОБРАСТАНИЯ

полидисперсных металлических частиц с различным электрическим потенциалом. Однако, защитные функции таких устройств также невелики из-за медленной скорости растворения металла.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является известное устройство (3), представляющее собой выполненный из диэлектрика корпус, в котором размещен очистной орган в виде электролизера, состоящего из катодов и анодов.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая защитная функция устройства из-за наличия застойных зон и отсутствия принудительной циркуляции морской воды в межэлектродных зазорах. Кроме того, не исключено загрязнение окружающей среды активным хлором, выделяющимся на электродах.

Предлагаемое техническое репхение позволяет усилить защитные функции устройства и исключить попадание активного хлора в окружающую среду.

Указанный технический результат достигается тем, что корпус известного устройства снабжен патрубками входа и выхода морской воды, электроды выполнены из анодно-растворимого металла, например, из меди, в виде концентрических цилиндров, по оси которых установлен эжектор, причем, вход в сопло эжектора совмещен с патрубком входа, приемная (вакуумная) полость эжектора и диффузор гидравлически соединены с межэлектродным пространством, а

патрубок выхода размещен с обеспечением течения воды в межэлектродном пространстве в восходящем направлении.

При исследовании отличительных признаков описываемого устройстване выявлено каких-либо известных причин,

препятствующих получению требуемого технического результата.

Эффективная защита корабельных систем забортной воды от обрастания достигается использованием высоких концентраций ионов меди в потоке воды при одновременном обогащении потока воды газообразными продуктами электролиза. При этом:

-ионы меди выступают в качестве агента, подавляющего процессы жизнедеятельности морских микроорганизмов;

-газообразные продукты электролиза морской воды, содержащие активный хлор и свободные радикалы, выступают как сильный окислитель, денатурирующий органическую основу микроорганизмов;

-совместное действие ионов меди и газообразных продуктов электролиза реализует так называемый синергидный эффект, благодаря которому получаемый результат защиты трубопроводов превосходит сумму результатов от воздействия первого и второго факторов в отдельности.

Перечисленные признаки заявляемого технического решения необходимы и достаточны для реализации эффективной процедуры защиты трубопроводов от обрастания, поскольку:

-обеспечивается принудительное многократное перемешивание воды с помощью эжектора, благодаря которому концентрация ионов меди в воде возрастает;

-газообразные продукты электролиза из межэлектродного зазора засасываются в вакуумную полость эжектора, где смешиваются с потоком воды и таким образом полностью утилизируются. Попадание газообразного хлора в окружающую среду исключено.

Заявляемое устройство показано в разрезе на фиг. 1 и на фиг.2, на которой изображена схема подключения устройства к системе трубопроводов - пример практического использования.

Устройство (фиг.1) состоит из вертикального диэлектрического корпуса 1, съемных крышек 2 и 3, двух блоков электродов 4 (верхний) и 5 (нижний) и эжектора 6. Каждый блок электродов представляет собой набор концентрических цилиндров из анодно-растворимого металла, например, из меди. Цилиндры закреплены на диэлектрических дисках 7 и 8 таким образом, что образовавшиеся концентрические «стаканы ориентированы: на верхнем блоке 4 - открытой стороной вниз, а на нижнем блоке 5 - открытой стороной вверх и, кроме того, электроды верхнего блока вставлены в межэлектродные зазоры нижнего блока. Электроды верхнего блока соединены тоководом 9 с положительным полюсом постоянного источника напряжения, а

электроды нижнего блока - тоководом 10с отрицательным полюсом. В дисках 7 и 8 выполнены сквозные отверстия 11 и 12 для прохода воды. Эжектор 6 установлен соосно с блоком электродов таким образом, что сопло 13 своим входом совмещено с входным патрубком 14, а выход диффузора 15 отстоит на расстоянии Н от нижней крышки 3, и гидравлически через отверстия 12 соединен с межэлектродным пространством 16.

Приемная (вакуумная) камера 17 эжектора присоединена к верхней крышке и снабжена сквозными отверстиями 18 для гидравлической связи этой камеры с межэлектродным 16 и надэлектродным 19 пространством.

Выходной патрубок 20 размещен на верхней крышке, что обеспечивает течение морской воды в межэлектродных зазорах 16 в восходящем направлении, т.е. снизу вверх.

Согласно схеме (фиг.2) устройство может устанавливаться, например, на байпасе трубопровода, подлежашгего защите от обрастания.

Устройство работает следующим образом.

Морская вода через патрубок 14 под напором поступает в полость устройства. Пройдя через эжектор 6 и м жэлектродные зазоры 16, вода отводится из устройства через патрубок 20, при этом часть потока засасывается через отверстия 18 в вакуумную полость эжектора и

повторно совершает путь через межэлектродные зазоры 16, дополнительно обогащаясь ионами меди.

Возможны два режима эксплуатации устройства:

Режим I - без подачи напряжения на электроды. Идет процесс естественного (по принципу коррозии) растворения медных электродов и циркуляции обогащенного ионами меди раствора в зазоре между электродами. В результате принудительной циркуляции воды из устройства выходит вода, обогащенная ионами меди, но без газообразных продуктов электролиза.

Режим II - с подачей постоянного напряжения на электроды. При этом каждая пара соседних электродов образует электролитическую ячейку, в которой один электрод является анодом, а другой - катодом. При протекании тока происходит электролитическое растворение анода с выделением в поток воды ионов меди. Для равномерного износа электродов периодически производят их переполюсовку: анод становится катодом, а катод - анодом. Переполюсовка может выполняться автоматически, например, по сигналу таймера. В процессе электролиза воды выделяются газообразные продукты ( кислород, водород, хлор, активные радикалы и др.). Благодаря выбранной ориентации электродов 4, 5 и выходного патрубка 20, газообразные продукты поднимаются кверху, в зону приемной камеры эжектора 6, где за счет разряжения засасываются через отверстия 18 в вакуумную

полость и увлекаются потоком исходной воды в камеру смешения 17 эжектора, где и происходит полная утилизация продуктов электролиза. Из выходного патрубка 20 в систему корабельных трубопроводов подается морская вода, содержащая повышенные (по расчетам - в 1,5...5 раз) концентрации ионов меди и, кроме того, обработанная газообразными продуктами электролиза и потерявшая за счет этого свою активность к обрастанию трубопроводов.

Таким образом, преимущество заявляемого устройства заключается в повышении его эффективности в отношении защиты корабельных трубопроводов от обрастания и предотвращении загрязнения среды активным хлором.

Источники информации :

1 .Копачинский П. А., Тараскин В.П, «Судовые охладители и подогреватели жидкостей, Л., «Судостроение, 1968, с.56

2.Авторское свидетельство СССР 284720 «Фильтр для очистки воды

3.Патент РФ 2031810 «Устройство для очистки корпуса судна от обрастания, кл. В63В59/04

Claims (1)

1. Устройство для защиты конструкций судов от обрастания, включающее выполненный из диэлектрика корпус, в котором размещен очистной орган в виде электролизера, состоящего из катодов и анодов, отличающееся тем, что корпус снабжен патрубками входа и выхода морской воды, электроды выполнены из анодорастворимого металла, например из меди, в виде концентрических цилиндров, по оси которых установлен эжектор, причем вход в сопло эжектора совмещен с патрубком входа, приемная (вакуумная) полость эжектора и диффузор гидравлически соединены с межэлектродным пространством, а патрубок выхода размещен с обеспечением течения воды в межэлектродном пространстве в восходящем направлении.