RU2647400C2

RU2647400C2 - Method for protecting coolant surface of overboard coolant from fouling

Info

Publication number: RU2647400C2
Application number: RU2016121053A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Ткач; Игорь Иванович Свириденко
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2018-03-15
Also published as: RU2016121053A

Abstract

FIELD: heating system.

SUBSTANCE: to protect the coolant surface of the coolant from fouling, a mixture of liquid biocide and compressed air is fed through a dispersing layer of a tubular polymer aerator into the on-board box.

EFFECT: increase in reliability and efficiency of protecting coolant surface of overboard coolant from fouling.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к судовой энергетике, конкретно к способам защиты от обрастания внешней поверхности теплообменных аппаратов, входящих в замкнутые системы охлаждения судовых энергетических установок и размещенных в пространстве бортового ящика.The invention relates to ship energy, and specifically to methods of protection against fouling of the outer surface of heat exchangers included in closed cooling systems of ship power plants and located in the space of the side box.

Известен способ защиты конструкции от обрастания морскими организмами с подачей к защищаемой конструкции химически активного по отношению к обрастателям реагента при помощи системы пристенных или частично ограниченных струйных течений (SU 1500546 A1, опубл. 15.08.1989). Способ направлен на уменьшение расхода подаваемого реагента и снижение энергозатрат за счет оптимальной концентрации раствора реагента, зависящей от геометрических и режимных параметров системы.There is a method of protecting the structure from fouling by marine organisms by supplying a reactant chemically active with respect to the fouling to the protected structure using a system of wall or partially limited stream flows (SU 1500546 A1, publ. 15.08.1989). The method is aimed at reducing the flow rate of the supplied reagent and reducing energy consumption due to the optimal concentration of the reagent solution, depending on the geometric and operational parameters of the system.

Применение этого способа отличается сложностью и значительными материальными затратами. Кроме того, использование данного способа требует высокой квалификации обслуживающего персонала и точности настройки всех активных элементов системы, таких как бортовая ЭВМ, датчики концентрации раствора реагента, насос с электроприводом, блок выходных команд. А с учетом большого количества последовательно соединенных элементов приводит к снижению надежности всей системы.The application of this method is difficult and significant material costs. In addition, the use of this method requires highly qualified staff and the accuracy of tuning all active elements of the system, such as on-board computers, concentration sensors of the reagent solution, an electric pump, block output commands. And given the large number of series-connected elements, it leads to a decrease in the reliability of the entire system.

В способе защиты подводной части корпуса судна от обрастания морскими организмами путем обдува сжатым газообразным азотом (RU 2068794, опубл. 10.11.1996) газообразный азот непрерывно с дозированным расходом подается по трубопроводам через керамические барботеры диаметром 20 мм, размещенные на участках обшивки подводной части корпуса судна. Недостатком способа являются дополнительные материальные затраты на производство и хранение газообразного азота, который необходимо подавать в значительном количестве для создания нужной концентрации. При этом возникает опасность при разбавлении азотом воздуха в замкнутых пространствах во время обслуживания и ремонта.In the method of protecting the underwater part of the ship’s hull from fouling by marine organisms by blowing with compressed gaseous nitrogen (RU 2068794, publ. 10.11.1996), gaseous nitrogen is continuously supplied at a metered rate through pipelines through ceramic bubblers with a diameter of 20 mm, located on the plating sections of the underwater part of the ship’s hull . The disadvantage of this method is the additional material costs for the production and storage of gaseous nitrogen, which must be supplied in significant quantities to create the desired concentration. In this case, there is a danger when diluting with nitrogen in air in confined spaces during maintenance and repair.

Наиболее близким к заявленному способу по совокупности сходных признаков является способ защиты подводной части судна от обрастания путем обдува корпуса сжатым воздухом (а.с. №413664, СССР, опубл. 30.01.1974 г.). Способ заключается в том, что в сжатый воздух вводят озон и смесь подают периодически и поочередно на различные подводные участки корпуса судна. Недостатками данного способа являются высокая энергоемкость получения озона и его агрессивность, активизирующая коррозионные процессы в металлах.Closest to the claimed method by the set of similar features is a method of protecting the underwater part of the vessel from fouling by blowing the hull with compressed air (AS No. 413644, USSR, publ. 30.01.1974). The method consists in introducing ozone into the compressed air and the mixture is supplied periodically and alternately to various underwater sections of the ship's hull. The disadvantages of this method are the high energy intensity of ozone production and its aggressiveness, activating corrosion processes in metals.

Задача изобретения заключается в разработке способа защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания, лишенного вышеизложенных недостатков, в котором подача биоцида в пространство бортового ящика обеспечивается за счет энергии сжатого воздуха, предназначенного для формирования газожидкостных струй вдоль внешней теплообменной поверхности трубок охладителя.The objective of the invention is to develop a method of protecting the heat exchange surface of the outboard cooler from fouling, devoid of the above disadvantages, in which the biocide is supplied to the space of the side box due to the energy of compressed air, designed to form gas-liquid jets along the external heat exchange surface of the cooler tubes.

Для решения поставленной задачи смесь жидкого биоцида и сжатого воздуха подают через диспергирующий слой трубчатого полимерного аэратора в бортовой ящик, причем жидкий биоцид направляют из емкости через регулирующий клапан и смешивают с воздухом в газожидкостном инжекторе энергией сжатого воздуха, предназначенного для формирования газожидкостных струй вдоль внешней теплообменной поверхности трубок охладителя.To solve the problem, a mixture of liquid biocide and compressed air is fed through the dispersing layer of a tubular polymer aerator into the side box, and the liquid biocide is directed from the tank through a control valve and mixed with air in a gas-liquid injector with compressed air energy, designed to form gas-liquid jets along the external heat-exchange surface cooler tubes.

Описываемый способ поясняется схемой. The described method is illustrated by the scheme.

На чертеже представлена схема системы, в которой реализуется заявленный способ, где:The drawing shows a diagram of a system in which the claimed method is implemented, where:

1 - баллон сжатого воздуха;1 - cylinder of compressed air;

2 - редукционный клапан;2 - pressure reducing valve;

3 - газожидкостный инжектор;3 - gas-liquid injector;

4 - невозвратно-запорный клапан;4 - non-return valve;

5, 6 - патрубок входа и выхода пресной воды;5, 6 - pipe inlet and outlet of fresh water;

7 - воздушная труба;7 - an air pipe;

8, 13 - выход и вход забортной воды в бортовой ящик;8, 13 - exit and entrance of sea water into the side box;

9 - наружная обшивка корпуса судна;9 - outer skin of the hull;

10 - бортовой ящик;10 - side box;

11 - трубная система забортного охладителя;11 - pipe system outboard cooler;

12 - трубчатый полимерный аэратор;12 - tubular polymer aerator;

14 - регулирующий клапан;14 - control valve;

15 - емкость с жидким биоцидом.15 - capacity with a liquid biocide.

Заявленный способ реализуют следующим образом.The claimed method is implemented as follows.

Сжатый воздух из баллона 1 через редукционный клапан 2 подают на газожидкостный инжектор 3, в камере смешения которого создается разрежение, обеспечивающее поступление жидкого биоцида из емкости 15 через регулирующий клапан 14 в инжектор. Полученную в инжекторе смесь через невозвратно-запорный клапан 4 направляют в трубчатый полимерный аэратор 12, который обеспечивает мелкопузырчатое диспергирование смеси воздуха с биоцидом в забортную воду под теплообменной поверхностью труб забортного охладителя 11. Всплывая, пузырьки воздуха увлекают за собой воду с образованием газожидкостных струй, омывая поверхность труб и обеспечивая защиту от обрастания. Для защиты от внешних воздействий трубную систему охладителя помещают в бортовой ящик 10. Вход и выход горячего теплоносителя осуществляют через патрубки 5 и 6. В днищевой и бортовой обшивке ящика размещают прорези для входа 13 и выхода 8 забортной воды. Скапливающийся в бортовом ящике воздух удаляют через воздушную трубу 7. Регулирующим клапаном 14 обеспечивают необходимую дозировку биоцида в зависимости от температуры забортной воды и района плавания.Compressed air from the cylinder 1 through the pressure reducing valve 2 is fed to a gas-liquid injector 3, in the mixing chamber of which a vacuum is created, which ensures the flow of liquid biocide from the tank 15 through the control valve 14 into the injector. The mixture obtained in the injector through a non-return valve 4 is sent to a tubular polymer aerator 12, which provides fine-bubbled dispersion of the air mixture with the biocide into the overboard water under the heat exchange surface of the outboard cooler pipes 11. Floating, air bubbles entrain water with the formation of gas-liquid jets, washing surface of pipes and providing protection against fouling. To protect against external influences, the pipe system of the cooler is placed in the side box 10. The inlet and outlet of the hot coolant is carried out through pipes 5 and 6. In the bottom and side skin of the box, slots are placed for the inlet 13 and the outlet 8 of sea water. The air accumulating in the side box is removed through the air pipe 7. The control valve 14 provides the necessary dosage of the biocide depending on the temperature of the sea water and the navigation area.

Таким образом, благодаря энергии сжатого воздуха, обеспечивающего интенсификацию теплообмена, поступление жидкого биоцида в инжектор и подача смеси через диспергирующий слой трубчатого полимерного аэратора в бортовой ящик осуществляется без дополнительных энергозатрат. В условиях стоянки и во время хода судна требуется незначительное количество биоцида для создания необходимой концентрациии в ограниченном пространстве бортового ящика.Thus, thanks to the energy of compressed air, which ensures the intensification of heat transfer, the liquid biocide enters the injector and the mixture is supplied through the dispersing layer of the tubular polymer aerator to the side box without additional energy costs. In the conditions of parking and during the course of the vessel, a small amount of biocide is required to create the necessary concentration in the limited space of the side box.

Кроме того, заявленный способ отличается простотой и надежностью, исключает опасность для обслуживающего и ремонтного персонала и не требует его высокой квалификации.In addition, the claimed method is simple and reliable, eliminates the danger to maintenance and repair personnel and does not require its high qualifications.

Claims

1. A method of protecting the heat exchange surface of an outboard cooler from fouling, characterized in that the mixture of liquid biocide and compressed air is fed through a dispersing layer of a tubular polymer aerator into the side box.

2. The method of protecting the heat exchange surface of the outboard cooler from fouling according to claim 1, characterized in that the liquid biocide is supplied from the tank through a control valve and mixed with air in a gas-liquid injector due to the energy of compressed air designed to form gas-liquid jets along the external heat-exchange surface of the tubes cooler.