本實(shí)用新型涉及一種電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)，主要用于。本實(shí)用新型所屬電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)根據(jù)船舶空間，一般布置在船舶機(jī)艙以及上甲板，其利用電解海水產(chǎn)生的次氯酸鈉殺死壓載水中的微生物，以達(dá)到異地排放的要求。船舶在進(jìn)行壓載時(shí)，壓載水處理系統(tǒng)啟動(dòng)，并將電解的海水注入主管路，同時(shí)余氯檢測(cè)設(shè)備要檢測(cè)壓載水中的氯濃度，并反饋給控制系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)值調(diào)整加藥量，排載時(shí)，如果壓載水中的氯濃度超標(biāo)，則需要啟動(dòng)中和系統(tǒng)，中和水中的次氯酸鈉，以達(dá)到排放要求。

電解海水除了產(chǎn)生次氯酸鈉之外，還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物氫氣，所以電解法壓載水處理系統(tǒng)的電解單元必須配有除氫裝置，壓載過(guò)程中，除氫裝置也必須持續(xù)工作，以避免氫氣聚集。整個(gè)壓載水處理系統(tǒng)的工作原理主要包括過(guò)濾、電解和中和三個(gè)過(guò)程。

現(xiàn)有壓載水系統(tǒng)雖然能夠滿足要求，但受船舶空間及發(fā)電機(jī)功率限制比較大，電解單元運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣，會(huì)極大影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并且增加了設(shè)備工藝的復(fù)雜性，制造成本也較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在以下技術(shù)問(wèn)題：

1、原有壓載水系統(tǒng)受船舶空間及發(fā)電機(jī)功率限制比較大，并且對(duì)設(shè)備的選型及穩(wěn)定運(yùn)行要求比較苛刻。一套電解單元對(duì)應(yīng)多套壓載系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)控制相對(duì)困難。

2、電解單元運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生氫氣，氫氣會(huì)極大影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并且除氫裝置制造工藝復(fù)雜，成本較高。

3、電解單元體積較大，投資成本較高。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)，包括海水供給泵、預(yù)過(guò)濾器、電解除氫單元、加藥泵、過(guò)濾器和中和單元，海水供給泵將海水泵入，并經(jīng)過(guò)一次連接的預(yù)過(guò)濾器、電解除氫單元、加藥泵后送入壓載艙；在壓載艙的進(jìn)口連接有中和單元和余氯分析儀，其特征在于，所述的電解除氫單元包括：電解液儲(chǔ)罐、電解單元和電解液循環(huán)泵，電解液儲(chǔ)罐的入口和出口分別與該預(yù)過(guò)濾器的出口和該加藥泵的入口連接，電解液儲(chǔ)罐的兩個(gè)循環(huán)接口與電解單元和電解液循環(huán)泵串聯(lián)為循環(huán)回路，在該電解液儲(chǔ)罐的頂端裝有除氫裝置。

所述的電解液儲(chǔ)罐包括罐體和液位計(jì)，在罐體的上部設(shè)有該入口和兩個(gè)循環(huán)接口之一的循環(huán)電解海水回流口，在罐體的下部設(shè)有另一循環(huán)接口的循環(huán)電解海水出口和至少一個(gè)電解液出口，在罐體的側(cè)面裝有液位計(jì)，在罐體的頂端裝有所述的除氫裝置。

所述的加藥泵和過(guò)濾器設(shè)有兩路，罐體的下部設(shè)有兩個(gè)該電解液出口，并分別與兩路的加藥泵入口連接。

所述的除氫裝置包括風(fēng)機(jī)、氫氣檢測(cè)儀和氫氣出口和汽水分離裝置，兩個(gè)風(fēng)機(jī)是一備一用。

所述的汽水分離裝置由UPVC固定板和兩個(gè)汽水分離閥構(gòu)成，在UPVC固定板上設(shè)有兩個(gè)通孔，在每一該通孔上裝有一個(gè)汽水分離閥。

所述的電解單元包括電解槽、進(jìn)口流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、進(jìn)口流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電導(dǎo)率儀 、溫度傳感器、海水進(jìn)口、電解液出口、沖洗入口和排污口，至少一節(jié)管殼式的電解槽與其他上述部件集成在一個(gè)支架上，在海水進(jìn)口與電解槽一端之間的管道上依次串聯(lián)有進(jìn)口流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、進(jìn)口流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電導(dǎo)率儀，在電解槽的另一端設(shè)有電解液出口和溫度傳感器；在該電解槽的兩端分別通過(guò)管道連接沖洗入口和排污口。

所述的電解槽數(shù)量可根據(jù)處理量要求確定，并分層設(shè)置，并裝有控制流量和壓力的閥門，以及溫度和鹽度測(cè)量裝置，整體結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小。

所述的電解液循環(huán)泵包括循環(huán)供給泵和循環(huán)回流泵，分別連接在電解單元的入口和出口回路上。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1、重新設(shè)計(jì)壓載水處理系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)立電解液儲(chǔ)罐，利用電解單元循環(huán)電解海水，從而實(shí)現(xiàn)先電解后壓載，克服了邊壓載邊電解對(duì)設(shè)備選型的限制，進(jìn)而可選用小型號(hào)的電解單元，并能夠?qū)崿F(xiàn)一套電解單元多路加藥的復(fù)雜工藝。

2、充分利用電解液儲(chǔ)罐，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)液功能的同時(shí)，增加鼓風(fēng)裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)除氫功能。

3、簡(jiǎn)化電解單元，取消除氫部分，使設(shè)備更加緊湊，運(yùn)行更加穩(wěn)定，同時(shí)能夠降低成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的總體構(gòu)成原理圖；

圖2是圖1中電解液儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4 汽水分離裝置的側(cè)面視圖；

圖5是圖4的俯視圖；

圖6是本實(shí)用新型電解單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1儲(chǔ)罐，2 風(fēng)機(jī)，3氫氣檢測(cè)儀，4液位計(jì)，5海水進(jìn)口，6循環(huán)電解海水出口，7循環(huán)電解海水回流口，8第一電解液出口 ，9第二電解液出口，10氫氣出口，11汽水分離裝置，111 汽水分離閥， 112 UPVC固定板，13電解槽，14進(jìn)口流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，15進(jìn)口流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，16電導(dǎo)率儀，17溫度傳感器，18海水進(jìn)口，19電解液出口，20 沖洗入口，21排污口，22支架，A壓載艙，B余氯分析儀，C中和單元，D海底門，E壓載泵，F(xiàn)止回閥，G過(guò)濾器，H流量計(jì)，I海水供給泵，J預(yù)過(guò)濾器，K電解液儲(chǔ)罐，L空氣管頭 ，M循環(huán)供給泵，N電解單元，P循環(huán)回流泵，Q加藥泵，R排弦外口。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1～圖6，本實(shí)用新型一種電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)，包括海水供給泵I、預(yù)過(guò)濾器J、電解液儲(chǔ)罐K、電解單元N、加藥泵Q、過(guò)濾器G、中和單元C等，海水供給泵I將海水泵入，并經(jīng)過(guò)依次連接的預(yù)過(guò)濾器J、電解單元N、電解液儲(chǔ)罐K、加藥泵Q、過(guò)濾器G后送入壓載艙A，其中電解液儲(chǔ)罐K設(shè)有兩個(gè)電解液出口8和9分別依次通過(guò)兩路加藥泵Q和過(guò)濾器G后送入兩個(gè)壓載艙A。與電解液儲(chǔ)罐K下部的循環(huán)電解海水出口6依次串聯(lián)連接有循環(huán)供給泵M、電解單元N以及循環(huán)回流泵P后與電解液儲(chǔ)罐K上部的循環(huán)電解海水回流口7連接，形成一個(gè)電解循環(huán)回路。在壓載艙A的進(jìn)口連接有中和單元C和余氯分析儀B。

參見(jiàn)圖2和圖3，所述的電解液儲(chǔ)罐K包括罐體1和液位計(jì)4，在罐體1的上部設(shè)有海水進(jìn)口5和循環(huán)電解海水回流口7，在罐體1的下部設(shè)有循環(huán)電解海水出口6和兩個(gè)電解液出口8和9，在罐體1的側(cè)面裝有液位計(jì)4，在罐體1的頂端裝有所述的除氫裝置。

所述的除氫裝置包括風(fēng)機(jī)2、氫氣檢測(cè)儀3和氫氣出口10和汽水分離裝置11。汽水分離裝置11與電解液儲(chǔ)罐頂部出口連接，分離出來(lái)的氫氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)2稀釋，并經(jīng)氫氣出口10排出，氫氣檢測(cè)儀3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周圍氫氣濃度。兩個(gè)風(fēng)機(jī)2是一備一用。

參見(jiàn)圖4和圖5，所述的汽水分離裝置11由UPVC固定板112和兩個(gè)汽水分離閥111構(gòu)成，在UPVC固定板112上設(shè)有兩個(gè)通孔，在每一該通孔上裝有一個(gè)汽水分離閥111。

參見(jiàn)圖6，所述的電解單元N的該實(shí)施例包括電解槽13、進(jìn)口流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥14、進(jìn)口流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥15、電導(dǎo)率儀16 、溫度傳感器17、海水進(jìn)口18、電解液出口19、沖洗入口20和排污口21，電解槽13可根據(jù)船舶噸位確定數(shù)量，安裝時(shí)兩兩并列與其他部件集成在一個(gè)支架22上，在海水進(jìn)口18（下層）與電解槽13一端之間的管道上依次串聯(lián)有進(jìn)口流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥14、進(jìn)口流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥15和電導(dǎo)率儀16，在最上層（末端）的一節(jié)電解槽13的末端設(shè)有電解液出口19和溫度傳感器17；在串聯(lián)的各電解槽13的兩端分別通過(guò)管道連接沖洗入口20和排污口21（與海水進(jìn)口18一同設(shè)在下層）。

所述的電解槽13數(shù)量可根據(jù)處理量要求分層設(shè)置，并裝有控制流量和壓力的閥門，以及溫度和鹽度測(cè)量裝置，整體結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小。

本實(shí)用新型的運(yùn)行流程為：提前運(yùn)行所述的電解除氫單元，通過(guò)循環(huán)供給泵M、電解單元N以及循環(huán)回流泵P的自循環(huán)，使得電解液儲(chǔ)罐K內(nèi)的電解液達(dá)到一定濃度，船舶壓載時(shí)，將罐體內(nèi)的電解液注入進(jìn)主管路。

本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用效果說(shuō)明如下：

實(shí)施例一：

某11.4萬(wàn)噸油船，壓載泵處理量為2000m3/h×2，采用新型電解海水法船舶壓載水處理系統(tǒng)對(duì)壓載水進(jìn)行處理。電解單元型號(hào)選用對(duì)應(yīng)處理量2000m3/h的一臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)能夠多航次、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，壓載水處理滿足公約要求。

實(shí)施例二：

某13500TEU散貨船，壓載泵處理量為1500m3/h×2，采用提前電解法對(duì)壓載水進(jìn)行處理。電解單元型號(hào)選用對(duì)應(yīng)處理量1500m3/h的一臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)能夠多航次、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，壓載水處理滿足公約要求。

通過(guò)工廠實(shí)驗(yàn)以及實(shí)船實(shí)驗(yàn)證明，壓載水處理提前電解是可行的，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，壓力、流量等參數(shù)穩(wěn)定，沒(méi)有出現(xiàn)較大波動(dòng)。電解單元選型相比原有技術(shù)可降低30%~50%，布置更加靈活，電解液儲(chǔ)罐作為除氫裝置，平均除氫效率達(dá)到99%。整個(gè)系統(tǒng)完全能夠滿足船舶壓載水處理的要求。

船舶壓載前12~24小時(shí)（根據(jù)船舶噸位確定），啟動(dòng)海水供給泵，向電解液儲(chǔ)罐注入一定量海水，然后啟動(dòng)循環(huán)供給泵、電解單元以及循環(huán)回流泵，開(kāi)始電解循環(huán)，根據(jù)電解海水流量，控制電解液儲(chǔ)罐內(nèi)的海水循環(huán)電解10次，使得儲(chǔ)罐內(nèi)的次氯酸鈉濃度達(dá)到初次電解的十倍。電解的同時(shí)，電解液儲(chǔ)罐的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，用以稀釋重力沉降分離出來(lái)的氫氣，氫氣檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管路周圍的氫氣濃度，確保安全。船舶壓載進(jìn)行時(shí)，通過(guò)加藥泵將電解好的電解液注入到主管路，并根據(jù)余氯分析儀的反饋，實(shí)時(shí)調(diào)整加藥泵頻率，從而調(diào)整加藥量以滿足壓載水處理要求。

本實(shí)用新型解決了原有系統(tǒng)的缺陷，設(shè)備選型更加靈活，不用拘泥于壓載泵流量的限制，也避免了船舶靠港卸貨時(shí)，電解單元因發(fā)電機(jī)功率限制而無(wú)法啟動(dòng)的現(xiàn)象。并且充分利用了電解液儲(chǔ)罐，實(shí)現(xiàn)了高效率的除氫，簡(jiǎn)化了電解單元結(jié)構(gòu)，使整套系統(tǒng)更加緊湊，運(yùn)行更加穩(wěn)定，成本降低10%左右。