船舶压载水总残余氧化剂监测装置的制造方法

文档序号:10677139阅读:522来源:国知局
船舶压载水总残余氧化剂监测装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及氧化剂监测领域,尤其是一种船舶压载水总残余氧化剂监测装置。包括箱体、DPD指示剂瓶和TRO分析仪,DPD指示剂瓶和TRO分析仪设置在箱体内,还包括气动隔膜泵、涡流管组件和制冷室,气动隔膜泵、涡流管组件和制冷室均固定设置在箱体上,箱体上设置压缩空气入口和数个取样管路连接法兰,压缩空气入口通过气路管道分别与气动隔膜泵的进气口和涡流管组件连通,涡流管组件与制冷室连通,气动隔膜泵的出水口与TRO分析仪连通,气动隔膜泵的进水口通过管道与取样管路连接法兰连通,管道上均设有取样管路电磁阀。可对一个或多个取样点进行取样监测,对DPD指示剂制冷效果好,可靠性高,保证了监测单元测试结果的准确性。
【专利说明】
船舶压载水总残余氧化剂监测装置
技术领域
[0001]本发明涉及氧化剂监测领域,尤其是一种船舶压载水总残余氧化剂监测装置。
【背景技术】
[0002]随着世界航运业的发展,船舶压载水问题给全球海洋环境和经济发展带来一定程度的威胁。压载水会把侵害性水生物带到新的环境,从而破坏新环境生物链的正常生存,甚至可能危害人类的正常生活。目前,已经成为影响海洋生态环境安全的四大危害因素之一。据国际海事组织统计,全球每年共有超过100亿吨压载水排入海洋,每天至少有7000个有机体等随船舶压载水远航至其它水域,物种互相入侵,加剧了海洋生态链和环境的恶化。
[0003]为了防止船舶压载水中有害水生物的扩散引起潜在的毁坏性影响,就船舶压载水的管理和控制问题,国际海事组织(頂0)于2004年通过了《国际船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约(草案)》(以下简称公约)。公约对压载水的处理标准,即处理水中可存活的生物种类和数量做了明确规定。处理压载水的过程中海水中可能会残留大量氧化剂,排放时含有过量TRO的海水会对当地港口的海水水质造成严重污染。公约附则G9对排放水中TRO的值做出了明确要求,因此必须在排放之前进行总残余氧化剂(Total remain oxidant,简称为TR0)的测定,并进行处理。
[0004]采用DPD吸光光度法监测压载水TRO时,由于船舱温度较高,DPD指示试剂极易失效,导致TRO数值误差较大,因此Dro指示试剂必须储存在一定温度之下。通常采用电扇通风散热和半导体制冷方式使Dro指示试剂保持在一定温度下储存。采用电扇通风散热对DPD指示试剂的储存效果不大。采用半导体制冷的方式,同样存在由于环境温度较高,散热效果差,半导体制冷效率较低,而且半导体制冷片使用寿命短的问题。另一方面,在进行TRO监测取样时,由于压载水管道取样口与监测单元之间的取样管道较长,管道内常常存在气柱,采用电动水栗取样困难、不能提供稳定的水流,且易导致所取水样和检测水样不同步。此外,TRO取样监测时只能一台监测装置对应一个取样点,增加了监测成本,设备利用率不高。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是在于解决现有技术中存在的上述问题,提出了一种船舶压载水总残余氧化剂监测装置,可对一个或多个取样点进行取样监测,对DPD指示剂制冷效果好,可靠性高,保证了监测单元测试结果的准确性。
[0006]本发明的技术方案是:一种船舶压载水残余氧化剂监测装置,包括箱体、DPD指示剂瓶和TRO分析仪,DPD指示剂瓶与TRO分析仪连接,DPD指示剂瓶和TRO分析仪设置在箱体内,其中,还包括气动隔膜栗、涡流管组件和制冷室,气动隔膜栗、涡流管组件和制冷室均固定设置在箱体上,箱体上设置压缩空气入口和数个取样管路连接法兰,压缩空气入口通过气路管道分别与气动隔膜栗的进气口和涡流管组件连通,涡流管组件与制冷室连通,气动隔膜栗的出水口与TRO分析仪连通,气动隔膜栗的进水口通过管道与取样管路连接法兰连通,管道上均设有取样管路电磁阀。
[0007]本发明中,所受压缩空气入口与气动隔膜栗的进气口连接的气路管道上设有气动隔膜栗电磁阀和气体节流阀I,压缩空气入口与涡流管组件连接的气路管道上设有气体节流阀Π和涡流管气路电磁阀。压缩空气从压缩空气入口进入监测装置后分为两路,一路为气动隔膜栗供气,一路为涡流管组件供气,并分别用气动隔膜栗电磁阀和涡流管气路电磁阀控制气路的通断,通过气体节流阀调节气体流量。
[0008]所述涡流管组件包括涡流管、外罩和端盖,外罩固定在箱体顶部,外罩上设有排气孔,涡流管设置在外罩内,端盖固定在外罩的顶部,端盖的下方设有螺母,螺母的下端压紧固定在外罩上,螺母上设有通气孔,涡流管上端的热气出口固定设置在螺母的通气孔处,涡流管的下端口处为冷气出口,冷气出口通过管道与制冷室连通,涡流管上还设有涡流管气体入口,涡流管气体入口通过管道与压缩空气入口连接。压缩空气经压缩空气入口进入涡流管后,涡流管使高速气流产生漩涡并分离出冷、热两股气流,从涡流管的热气出口出来的热气流经过螺母上的通气孔向下经外罩上的排气孔排出;冷气流通过其下端的冷气出口流入制冷室内。
[0009]为使从涡流管的热气出口排出的热空气在排放到大气中时不至于温度过高,所述外罩、螺母、端盖由铜材、铝材或其他导热性好的材料制成。
[0010]所述端盖与外罩之间为螺纹连接,外罩的外表面设有螺纹。
[0011]所述制冷室包括外壳和螺旋筒,所述螺旋筒放置在外壳内,外壳的底部设有进气口接嘴,进气口接嘴与涡流管组件的冷气出口连通,外壳的顶部设有出气孔,所述螺旋筒呈中空圆筒状,Dro指示剂瓶固定设置在螺旋筒的内腔中,螺旋筒的外表面设有螺旋形凹槽,螺旋筒上安装有温度传感器。
[0012]螺旋筒采用铝或铜等导热系数高的材料制成。
[0013]为增强温度传感器与螺旋筒之间的热传导,在螺旋筒的温度传感器安装槽内壁涂覆导热硅脂等传热剂。
[0014]为提高制冷室对外界的隔热效果,制冷室外层包覆保温泡绵或其它隔热材料。
[0015]所述气动隔膜栗的出水口与TRO分析仪连接的管道上设有过滤装置。
[0016]箱体上还设置压缩空气入口、排气管和排污口。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018](I)所述TRO监测装置通过气动隔膜栗和取样管路电磁阀的切换可对一个或多个取样点进行取样监测,并可以在压载和卸载时通过主控制系统对压载水中的TRO值进行调节、控制:在压载时,主控制系统根据测定TRO数值的大小对压载水处理单元进行调节,使压载水处理单元产生的TRO值保持在合适的范围内,保证了压载水处理效果;在卸载时,主控制系统根据测定TRO数值的大小及压载水系统管道中水流量对中和单元进行控制来调节添加中和药剂的量,中和药剂中和掉过量的TRO,使排放水符合排放要求;
[0019](2)所述气动隔膜栗吸程高,可空载运行,能够提供持续、稳定的取样水流,提高了测量的准确性,保证了检测数据和水流的同步性;同时不会受到取样水的腐蚀,可应用于防爆环境;另外,避免了由于压载水管道取样口与监测单元之间的取样管道较长,管道内常常存在气柱,采用电动水栗取样困难的问题,避免了电动水栗发热量高的问题;
[0020](3)本发明采用涡流管和制冷室对Dro指示剂进行制冷,制冷效果好,可靠性高,保证了监测单元测试结果的准确性。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的主视图;
[0022]图2是本发明的右视图;
[0023]图3是本发明制冷室的俯视图;
[0024]图4是图3的A-A向视图;
[0025]图5为本发明中螺旋筒的示意图;
[0026]图6为本发明中涡流管组件示意图。
[0027]图中:ITRO分析仪;2制冷室;3冷气管路;4取样管路电磁阀;5取样管路连接法兰;6过滤装置;7排污口; 8气动隔膜栗;9涡流管气路电磁阀;10气动隔膜栗电磁阀;11压缩空气入口 ; 12涡流管组件;13排气管;14消音器;15气体节流阀I; 15 ’气体节流阀Π ; 201DH)指示剂瓶;202温度传感器;203螺旋筒;204外壳;205保温泡绵;206进气口接嘴;207出气孔;1201涡流管;1202外罩;1203螺母;1204端盖;1205热气出口 ; 1206排气孔;1208涡流管气体入口 ;1209冷气出口。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0029]如图1所述,本发明所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置包括箱体,所述气动隔膜栗8、涡流管组件12、TR0分析仪I和制冷室2均固定设置在箱体上。同时箱体上还设置压缩空气入口 11、排气管13和排污口7,其中压缩空气入口 11与箱体连接后,分别通过气路管道与气动隔膜栗8和涡流管组件12连接。其中与气动隔膜栗8的进气口连接的气路管道上设有气动隔膜栗电磁阀10,气动隔膜栗8上设有气体节流阀115。与涡流管组件12连接的气路管道上设有气体节流阀Π 15’和涡流管气路电磁阀9。压缩空气从压缩空气入口进入监测装置后分为两路,一路为气动隔膜栗8供气,一路为涡流管组件12供气,并分别用气动隔膜栗电磁阀10和涡流管气路电磁阀9控制气路的通断,通过气体节流阀调节气体流量。
[0030]所述气动隔膜栗10从压载水系统管路取样口抽取水样监测。气动隔膜栗10的出水口通过管道与TRO分析仪I连接,管道上设有过滤装置6。气动隔膜栗10的进水口通过管道与固定在箱体侧壁的取样管路连接法兰5连通,取样管路连接法兰5通过法兰与压载水系统的取样点管道连接。箱体上设有至少一个取样管路连接法兰5,因此气动隔膜栗10与至少一个取样管路连接法兰5连接。在连接进水口与取样管路连接法兰的管道上设有取样管路电磁阀4,通过取样管路电磁阀的切换,可以对一个或多个取样点进行取样检测。本实施例中设置四个取样管路连接法兰5,因此该装置可以对四个取样点进行取样检测。气动隔膜栗可空载运行、吸程高,能够提供持续稳定的水流,不会受到取样水的腐蚀。取样水流量的大小的调节通过气体节流阀115调节气体流量的大小实现。
[0031]如图5所示,所述的涡流管组件12包括涡流管1201、外罩1202和端盖1204,外罩1202固定在箱体顶部,外罩1202上设有排气孔1206。涡流管1201设置在外罩1202内,端盖1204固定在外罩1202的顶部,外罩1202的外表面设有螺纹,因此端盖1204与外罩1202之间为螺纹连接,外罩23和端盖25起到保护和散热作用。端盖1204的下方设有螺母1203,螺母1203的下端压紧固定在外罩1202上,螺母1203上设有通气孔,涡流管1201上端的热气出口1205固定设置在螺母的通气孔处,涡流管1201的下端口处为冷气出口 1209,冷气出口 1209通过管道与制冷室2连通。同时涡流管1201上还设有涡流管气体入口 1208,涡流管气体入口1208通过管道与压缩空气入口 11连接。压缩空气经压缩空气入口 11进入涡流管1201后,涡流管1201使高速气流产生漩涡并分离出冷、热两股气流,从涡流管的热气出口 1205出来的热气流经过螺母24上的通气孔向下经外罩1202上的排气孔排出;冷气流通过其下端的冷气出口 1209流入制冷室2内。为使从涡流管1202的热气出口排出的热空气在排放到大气中时不至于温度过高,外罩1202、螺母1203、端盖1204均采用导热性好的铜材或者铝材制成。
[0032]如图4所示,所述制冷室2包括外壳204和螺旋筒203,所述螺旋筒203放置在外壳204内,外壳204的底部设有进气口接嘴206,进气口接嘴206通过管道与涡流管组件的冷气出口 1209连接,外壳204的顶部设有出气孔207。如图3所示,所述螺旋筒203呈中空圆筒状,DPD指示剂瓶201固定设置在螺旋筒203的内腔中。螺旋筒203的外表面设有螺旋形凹槽,该凹槽形成螺旋形通道。冷气从进气口接嘴206进入制冷室内后,沿螺旋形通道上升,并从出气孔207流出,从涡流管出来的冷空气通过冷气管路进入制冷室与螺旋筒203进行热交换,螺旋结构可使冷气流产生旋转运动,这时靠壁面的流体速度增加,加强了边界层内流体的搅动强化了传热,同时螺旋结构增大了传热面积有利于降低壁温使DH)指示剂迅速制冷。螺旋筒18采用铝或铜等导热系数高的材料制成。螺旋筒上安装有温度传感器202,用来检测DPD指示剂瓶的温度,温度传感器202通过传感器信号线与控制单元连接。为增强温度传感器202与螺旋筒203之间的热传导,在螺旋筒203的温度传感器安装槽内壁涂覆导热硅脂等传热剂。为提高制冷室对外界的隔热效果,制冷室2外层包覆保温泡绵205或其它隔热材料。
[0033]本发明采用Dro分光光度法测定压载水TR0,DPD指示剂瓶201与TRO分析仪I连接。为保证DPD指示剂长期有效,必须储存在一定温度范围内,Dro指示剂瓶201中DPD指示剂的储存温度一般不高于25°C。当环境温度过高时,温度传感器202检测到DPD指示剂的温度超出设定值,控制单元打开涡流管气路电磁阀9,压力为5-7bar的压缩空气通过管道进入涡流管1201,经涡流管1201处理并流出的冷空气通过冷气管路进入制冷室2对DPD指示剂瓶201进行冷却,当冷却到设定值时,控制单元关闭涡流管气路电磁阀9停止制冷。
[0034]所述箱体的顶部设有排气管13,排气管13端部安装有消音器14,冷却后的气体经螺旋筒18顶部气孔由排气管13排出。
[0035]本发明的工作过程如下所述:压缩空气从压缩空气入口11进入监测装置后分为两路,一路为气动隔膜栗8供气,一路为涡流管组件12供气,分别通过气动隔膜栗电磁阀10和涡流管气路电磁阀9控制气路的通断,管路中气体流量分别通过气体节流阀15和15’调节。当启动压载水总残余氧化剂监测装置进行TRO浓度监测时,气动隔膜栗电磁阀10打开,压力为5-7bar的洁净、干燥的压缩空气经压缩空气入口 11和气体节流阀15进入气动隔膜栗8,栗开始运行,同时其中一个取样管路电磁阀4开启,待测水样流经过滤装置6进入TRO分析仪I并采用DH)分光光度法进行TRO检测,检测后的废水经排污口7排出。TRO监测装置通过取样管路电磁阀4的切换可对一个或多个取样点进行取样监测。在压载时,TRO分析仪I测量压载水管道中的TRO数值,并将测定的数值信号反馈到主控制系统,主控制系统根据测定TRO数值的大小对压载水处理单元进行调节,使压载水处理单元产生的TRO值保持在合适的范围内,保证了压载水处理效果;在卸载时,TRO分析仪测定排放水中的TRO值,并将测定的数值信号反馈到主控制系统,主控制系统根据测定TRO数值的大小及水流量对中和单元进行控制来调节添加中和药剂的量,中和药剂中和掉过量的TRO,使排放水符合排放要求。TRO监测装置采用DPD分光光度法监测压载水TR0,当监测装置内温度较高时,采用涡流管1201和制冷室2对DH)指示剂进行制冷。DH)指示剂瓶201放在制冷室2,制冷室2安装有温度传感器202用来监测DPD指示剂的温度。当环境温度高时,温度传感器202监测到DH)指示剂的温度超出设定值如25°C,控制单元打开涡流管气路电磁阀9,压缩空气通过管路进入涡流管22,从涡流管出来的冷空气进入制冷室2对DH)指示剂进行冷却,当温度传感器监测到DH)指示剂温度低于20°C时,关闭涡流管气路电磁阀9停止制冷。
[0036]上面所述只是为了说明本发明,应该理解为本发明并不局限于以上实施例,符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种船舶压载水残余氧化剂监测装置,包括箱体、DPD指示剂瓶(201)和TRO分析仪(1),DH)指示剂瓶(201)与TRO分析仪(I)连接,DH)指示剂瓶(201)和TRO分析仪(I)设置在箱体内,其特征在于:还包括气动隔膜栗(8)、涡流管组件(12)和制冷室(2),气动隔膜栗(8)、涡流管组件(12)和制冷室(2)均固定设置在箱体上,箱体上设置压缩空气入口(11)和数个取样管路连接法兰(5),压缩空气入口(11)通过气路管道分别与气动隔膜栗(8)的进气口和涡流管组件(12)连通,涡流管组件(12)与制冷室(2)连通,气动隔膜栗(10)的出水口与TRO分析仪(I)连通,气动隔膜栗(10)的进水口通过管道与取样管路连接法兰(5)连通,管道上均设有取样管路电磁阀(4)。2.根据权利要求1所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述压缩空气入口( 11)与气动隔膜栗(8)的进气口连接的气路管道上设有气动隔膜栗电磁阀(1)和气体节流阀1(15),压缩空气入口(11)与涡流管组件(12)连接的气路管道上设有气体节流阀Π(15’)和涡流管气路电磁阀(9)。3.根据权利要求1所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述涡流管组件(12)包括涡流管(1201)、外罩(1202)和端盖(1204),外罩(1202)固定在箱体顶部,外罩(1202)上设有排气孔(1206),涡流管(1201)设置在外罩(1202)内,端盖(1204)固定在外罩(1202)的顶部,端盖(1204)的下方设有螺母(1203),螺母(1203)的下端压紧固定在外罩(1202)上,螺母(1203)上设有通气孔,涡流管(1201)上端的热气出口(I205)固定设置在螺母的通气孔处,涡流管(I201)的下端口处为冷气出口(I209),冷气出口(I209)通过管道与制冷室(2)连通,涡流管(1201)上还设有涡流管气体入口(1208),涡流管气体入口(1208)通过管道与压缩空气入口(11)连接。4.根据权利要求3所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述端盖(1204)与外罩(1202)之间为螺纹连接,外罩(1202)的外表面设有螺纹。5.根据权利要求1所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述制冷室(2)包括外壳(204)和螺旋筒(203),所述螺旋筒(203)放置在外壳(204)内,外壳(204)的底部设有进气口接嘴(206),进气口接嘴(206)与涡流管组件的冷气出口( 1209)连通,外壳(204)的顶部设有出气孔(207),所述螺旋筒(203)呈中空圆筒状,DH)指示剂瓶(201)固定设置在螺旋筒(203)的内腔中,螺旋筒(203)的外表面设有螺旋形凹槽,螺旋筒(203)上安装有温度传感器(202)。6.根据权利要求5所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述螺旋筒(203)的温度传感器安装槽内壁涂覆有传热剂。7.根据权利要求1所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述制冷室(2)外层包覆隔热材料。8.根据权利要求1所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:所述气动隔膜栗(1)的出水口与TRO分析仪(I)连接的管道上设有过滤装置(6)。9.根据权利要求1所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:箱体上还设置排气管(13)和排污口(7)。10.根据权利要求3或5所述的船舶压载水残余氧化剂监测装置,其特征在于:螺旋筒(18)、外罩(1202)、螺母(1203)、端盖(1204)由铜材或铝材制成。
【文档编号】G01N21/31GK106044990SQ201610316941
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】李延辉, 李福杰
【申请人】上海贝威科技有限公司
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