[发明专利]一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置及方法

权利要求书

1.一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，包括惰性气体发生器装置和压载水处理装置，其特征在于：所述惰性气体发生器装置包括洗涤泵(7)、风机(8)、燃油泵(9)、燃烧室(10)和洗涤塔(11)；所述压载水处理装置包括压载泵(2)、旋流分流器(3)、过滤器(4)、气液混合装置(5)和压载舱(6)；其中，

所述压载泵(2)的入口将海水(1)泵入到管路中，压载泵2通过管路连通第一阀门(D1)的入口；所述第一阀门(D1)的出口通过管路连通旋流分离器(3)的入口；所述旋流分流器(3)的上出口通过管路连通第二阀门(D2)的入口；所述第二阀门(D2)的出口通过管路连通过滤器(4)的入口；所述过滤器(4)的右出口通过管路连通第三阀门(D3)的的入口；所述第三阀门(D3)的出口通过管路连通气液混合装置(5)的入口；所述气液混合装置(5)的出口通过管路连通第四阀门(D4)的入口；所述第四阀门(D4)的出口通过管路连通压载舱(6)的下入口；所述压载舱(6)的出口通过管路连通第十阀门(D10)入口；所述第十阀门(D10)的出口通过管路连通卸载泵(15)的入口；所述旋流分流器(3)的下出口通过管路依次连通第九阀门(D9)和卸载泵(15)的入口；所述过滤器(4)的下出口通过管路依次连通第八阀门(D8)和卸载泵(15)的入口；所述洗涤塔(11)的出口即惰性气体的出口一路通过管路依次连通第五阀门(D5)、第六阀门(D6)、气液混合装置(5)的上入口，另一路通过管路依次连通第五阀门(D5)、第七阀门(D7)、压载舱(6)的上入口。

2.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述第一阀门(D1)至第十阀门(D10)均为电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述压载舱(6)上部还连接有新型呼吸阀；其工作原理为当压载舱(6)内的压力达到预设的压力时，呼吸阀将把压载舱(6)内的气体排出，当压载舱(6)内的气体低于预设的压力时，呼吸阀将自动关闭。

4.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述过滤器(4)为Y型过滤器，其精度范围为10～50μm。

5.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述惰性气体发生器装置为产生氮气、二氧化碳和少量氧气的独立性惰性气体发生装置；压载时，预设定氮气、二氧化碳和氧气的质量百分比分别为85％、12％和3％；卸载时，预设定氮气和氧气的质量百分比分别为79％和21％。

6.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述气液混合装置依顺序由渐缩段、喉部、渐扩段和混合段构成；其中混合段装有旋流叶片，用于加速气液的混合；喉部和渐缩段入口段的直径的比例为1：(25～50)。

7.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述压载舱(6)中还设置有用于检测溶解氧含量的溶解氧检测仪；当压载后，压载舱(6)中溶解氧含量低于0.3mg/L时，关闭第四阀门(D4)、第五阀门(D5)和第六阀门(D6)；当卸载时，压载舱(6)中的溶解氧含量在6mg/L～15mg/L时，关闭第五阀门(D5)和第七阀门(D7)。

8.根据权利要求1所述的一种过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置，其特征在于：所述旋流分流器的入口采用螺线形入口。

9.一种基于权利要求1-8任一所述的过滤、惰性气体船舶压载水联合处理装置的工作方法，其特征在于包括压载和卸载两种：

一、压载工作方法

正常压载时，启动压载泵(2)和惰性气体发生器装置(12)，打开第一阀门(D1)、第二阀门(D2)、第三阀门(D3)、第四阀门(D4)、第五阀门(D5)和第六阀门(D6)，关闭第七阀门(D7)、第八阀门(D8)、第九阀门(D9)和第十阀门(D10)，所述海水(1)经过压载泵(2)和管路送入旋流分流器(3)的入口，海水(1)经过旋流分流器(3)后，完成气固的分离，去除大于50μm的海水杂质，部分10-50μm的海水杂质；所述旋流分流器(3)的下出口通过管路将分离出来的海水杂质送往舷外；所述旋流分流器(3)右出口通过管路将处理过的海水送入Y型过滤器(4)的入口；由滤网过滤掉海水中的部分10-50μm的杂质；所述Y型过滤器(4)处理后的海水通过管路送入气液混合装置(5)的渐缩段(B1)，在喉部(B2)与经过预设的惰性气体体积比例分别为85％、12％和3％的惰性气体混合，随后进入渐扩段(B3)和气液混合段(B4)，在混合段(B4)布置有旋流叶片，利用旋流叶片的剪切作用以加速惰性气体和海水的混合，在气液混合装置中完成气液混合并在混合器中充分混合后通过管路送入压载舱(6)中；当溶解氧检测仪(13)检测到压载舱(6)中溶解氧含量低于0.3mg/L时，停止充入惰性气体，关闭压载泵(2)、惰性气体发生器装置(12)、第4阀门(D4)、第5阀门(D5)和第6阀门(D6)，此时压载舱中形成一个低氧弱酸的环境，从而杀死微生物；

二、卸载工作方法

正常卸载时，为了防止脱氧的压载水对当地微生物造成破坏，需要向压载舱(6)中的压载水充氧；启动惰性气体发生器装置(12)，打开第五阀门(D5)和第七阀门(D7)，关闭第一阀门(D1)、第二阀门(D2)、第三阀门(D3)、第四阀门(D4)、第六阀门(D6)、第八阀门(D8)、第九阀门(D9)和第十阀门(D10)；充入预设氮气和氧气的体积比例分别为79％和21％的惰性气体，当溶解氧检测仪(13)检测到压载舱中溶解氧含量在6mg/L～15mg/L时，停止充入惰性气体，关闭惰性气体发生器装置(12)、第五阀门(D5)和第七阀门(D7)；启动卸载泵(15)，打开第八阀门(D8)、第九阀门(D9)和第十阀门(D10)，关闭第一阀门(D1)、第二阀门(D2)、第三阀门(D3)、第四阀门(D4)、第五阀门(D5)、第六阀门(D6)和第七阀门(D7)；所述压载舱(6)中的海水(1)通过管道送入卸载泵(15)的入口；所述卸载泵(15)将海水送往舷外排放。