[发明专利]压载水舱循环管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及压载舱循环管理系统和方法，更具体地，涉及用于控制压载 舱内的海洋物种和病原菌的等级的系统和方法。

背景技术

容纳水的压载舱要求对微生物和生物物质进行管理以确保在船舶从一 个港口行进到另一港口时可以保持水质量。如在相关美国专利申请 No.11/037,642中描述的那样，压舱水被泵入箱内，其被存储在那里以使航 行船舶适当平衡。通常压舱水在一个港口装入并被运输到另一港口，在那 里这些压舱水被排空至新的港口。这种常规做法存在固有的危险。

释放从遥远位置装上船的压舱水会对环境产生危害并对新港口内的人 和动物产生危险。外地海洋生物引入新的生态系统会对本地植物群和动物 群产生破坏性影响，这些植物群和动物群对新物种不具有天然防御。另外， 有害的细菌性病原体(例如霍乱)会存在于起始港口。这些病原体经过一 段时间会在压载舱中繁殖并在它们被释放的区域引发疾病爆发。可以通过 杀死存在于压舱水中的那些物种来控制海洋生物和病原体所具有的危险。

在过去的百年里，氯化已经成为对水源(例如饮用水、废水和游泳池) 进行消毒以消除水传染疾病的流行的标准方式。由于通过现有的压载舱循 环系统得到循环的表面下方和上方的区域有限，因此会发生滞流和分层。 水和添加的化学制品在整个压载舱中的循环不均匀的并受到限制，从而导 致水质量不一致。

出于现有系统和方法的限制，需要一种改进的方法和系统，其用于对容 纳在压载舱中的水进行管理以确保从遥远位置装上船的压舱水不会危害环 境或对新港口内的人和动物产生危险。

发明内容

本发明涉及用于控制并使卤素在压载舱内循环以使压舱水的消毒最大 化的压载舱循环系统和方法。有利地，本发明具有外部泵组件以便于压载 舱系统的保养和维修。另一优点在于在一种实施方式中，泵利用两个连接 件钩在压载舱外侧，由此简化了安装和维修。外部泵的另一优势在于在无 需耗费成本且耗时地进行从舱中排空水的作业就可以便于泵的维修。本发 明的一种实施方式包括压载舱循环系统和外部泵组件。系统包括进口管路 和出口管路以及用于以可控数量向压载舱内的水中添加化学制品的装置。

该系统还包括定位在压载舱内以使水在压载舱内混合和循环的一个或 多个喷射器。再循环泵位于压载舱外部并具有进口管线，其接入来自压载 舱的出口管路。再循环泵与喷射器一起对水进行加压并使其在整个压载舱 内再循环。再循环泵排出加压水流并在远离排放的位置吸入水。再循环泵 包括从压载舱通向泵的进口管线和从泵通向压载舱的进口管的出口管线。 进口管线接入压载舱的出口管以将来自压载舱的水输送到再循环泵。再循 环泵对水进行加压并且出口管线将来自再循环泵的高压水流输送回到压载 舱。喷射器在其进入压载舱时定位在压载舱内靠近进口管以接收从泵排出 的加压水流。喷射器在加压水内拖动并将高压水射流喷入压载舱内以使卤 素在压舱水内循环。

在一种实施方式中，一个或多个样本管线从压载舱中取出测试水流；该 测试水流随后得到分析以测定测试水流中的卤素含量并提供卤素含量信 号。控制器接收该信号并将该信号与代表压载舱内所需卤素含量的设定值 进行比较。控制器以可控数量保持、增加或减少向压载舱内的水中添加的 卤素量。

在压载舱系统的另一实施方式中，外部再循环泵可以定位成靠近压载舱 的一侧、在压载舱的盖的顶部或者在压载舱内的水的顶部浮动的浮动装置 上。可选择的，再循环泵定位成靠近压载舱的底部。喷射器适于在压载舱 内靠近进口管路定位或者可以在整个压载舱内移动。向压载舱添加的卤素 是氨、次氯酸盐、氯和溴中的至少一种。在次氯酸盐的制备过程中发生的 化学反应以及采用次氯酸盐作为消毒剂形成了在不同时刻具有活性的几种 形式的氯。例如，从次氯酸盐中发现的氯离子在次氯酸盐被添加到盐水中 时产生次氯酸。为了简化，在实施本发明方法时产生的多种反应的过程中 形成的所有形式的氯都被成为卤素，包括氨与卤素组合时形成的氯胺。次 氯酸盐发生器被用于产生次氯酸盐以添加到压舱水内。化学制品定量配给 系统根据控制器发出的信号提供向压载舱添加所需卤素的控制源。一方面， 化学制品定量配给系统是卤素定量配给系统，其包括次氯酸盐发生器、次 氯酸盐存储舱、用于将产生的卤素泵送到压载舱的泵和将产生的卤素送入 压载舱的次氯酸盐出口管线。