船舶上船载使用的电解型杀生剂生成系统的制作方法

本公开总体上涉及一种用于减少或消除水系统内的生物积垢的杀生剂生成系统。更具体地，本公开涉及一种用于处理船舶的船载水系统的水的防生物积垢系统。

背景技术：

1、船舶，特别是海运船舶，通常包括使用从水体中抽取的水(例如海水)的船载水系统，其中船舶被浮力地支撑在水体上。普遍类型的船载水系统被配置成使所抽取的水通过热交换器，该热交换器用于冷却与空调系统、冷却器等相关联的制冷剂。其他船载水系统包括可饮用水系统、卫生系统、推进系统、发动机冷却系统、活饵舱填充系统和与辅助设备相对应的系统。由生物生长(例如，海生物生长)引起的生物积垢可能会导致船载水系统的堵塞，并且导致依赖于水系统的设备的低操作效率、过热和故障，从而导致高代价的停机时间和昂贵的维修费用。通常，通过定期(例如，半年一次)对水系统进行酸洗来解决船载水系统内生物生长的问题。酸洗是昂贵且费时的，并且涉及使用刺激性和有害化学物质。这方面的改进是需要的。

技术实现思路

1、本公开的一个方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统用于抑制船舶的船载水系统内的生物积垢，使得船舶的相关设备(例如，热交换器)能够在峰性能下操作而使停机时间最少甚至没有。在某些示例中，杀生剂生成系统可以包括电解模块，该电解模块用于在通过船载水系统的水中实现杀生剂的原位生成。在某些示例中，杀生剂生成系统可以连续地操作或间歇地操作。在某些示例中，根据本公开的原理的杀生剂生成系统消除了对船载水系统进行酸洗的需要，或基本上降低了船载水系统需要进行酸洗的频率。

2、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成装置，该杀生剂生成装置包括电解模块，该电解模块适于装配在船舶的船载水系统的罐(例如，滤水器罐)内。在一个示例中，电解模块联接到罐的盖。在一个示例中，电解模块包括装配在罐内的电极板。在一个示例中，电解模块包括电极端子，该电极端子延伸穿过罐的盖并且分别电联接到电极板。在另一示例中，气体感测电极也联接到罐的盖。

3、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统具有恒流源，该恒流源用于在电解池之间提供恒流以生成杀生剂。

4、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括用于生成杀生剂的电解池和控制器。杀生剂生成系统包括电隔离电路，该电隔离电路用于使杀生剂生成系统与船舶的其他导电部件电隔离。在一个示例中，杀生剂生成系统包括零基准电压，该零基准电压相对于船舶的接地(例如，地线)是隔离的。在一个示例中，电隔离电路将电力从船舶上的电源感应地传输到杀生剂生成系统。

5、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括气体感测电路，该气体感测电路用于检测气体在杀生剂生成系统的电解池内的积聚。在一个示例中，气体感测电路包括气体感测电极。在某些示例中，气体感测电极安装在电解池的上部区域。在某些示例中，气体感测电极可以包括在杀生剂生成系统的正常操作期间浸没在电解池内的水下并且当气体在电解池中聚集时被暴露出来的至少一部分。在某些示例中，气体感测电路向气体感测电极施加振荡电流，并且气体感测电路感测气体感测电极和电解池的另一部件之间的阻抗何时由于气体感测电极暴露于气体而变化。在一个示例中，电解池的另一部件包括电极装置的用于在电解池内生成杀生剂的电极。

6、本公开的另一方面涉及一种用于抑制船舶的水系统内的生物积垢的杀生剂生成系统。水系统被配置成从水体中抽取水，其中船舶被浮力地支撑在水体上。该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。该杀生剂生成系统还包括控制系统，该控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的第一电极和第二电极之间建立电流的流以在流动通过电解池的水中生成杀生剂。控制系统还包括用于检测气体何时聚集在电解池中的气体感测电路。控制系统可以被配置成当检测到气体的聚集时终止杀生剂的生成。

7、本公开的另一方面涉及一种用于抑制船舶的水系统内的生物积垢的杀生剂生成系统。水系统被配置成从水体中抽取水，其中船舶被浮力地支撑在水体上。该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。该杀生剂生成系统还包括控制系统，该控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的电极之间建立电流的流以在流动通过电解池的水中生成杀生剂。该控制系统还适于确定水何时没有流动通过水系统，并且当确定了水没有流动通过水系统时终止杀生剂的生成。控制系统可以通过诸如传感器(例如，气体聚集传感器、流量传感器等)之类的各种装置或通过监测一个或更多个系统泵的操作状态(例如，打开或关闭)或通过一个或更多个流量传感器来确定水是否正在流动通过水系统。当控制系统确定水不再流动通过水系统时，控制系统优选地通过终止对电极装置的供电来终止杀生剂的生成。当确定水不再流动通过水系统之后，控制系统可以立即终止杀生剂的生成。可替代地，控制系统可以允许系统在水流停止之后继续生成杀生剂达预定时间，然后在该预定时间过去之后终止杀生剂的生成。预定时间可以对应于允许生成充分的杀生剂的持续时间，使得有效浓度的杀生剂扩散到水系统的位于电解池之前的部分(即，在水系统的电解池和海水进口之间)中，从而抑制水系统的这一部分中的生物生长。在电极装置位于滤水器内的情况下，水系统的位于电解池之前的、期望被处理的部分可以从滤水器延伸到水系统的海水进口。在电极装置位于滤水器之后的情况下，水系统的位于电解池之前的、期望被处理的部分可以延伸通过滤水器到达水系统的海水进口。在电极装置位于系统泵之后的情况下，水系统的位于电解池之前的、期望被处理的部分可以延伸通过泵和滤水器到达水系统的海水进口。

8、本公开的另一方面涉及一种用于抑制船舶的水系统内的生物积垢的杀生剂生成系统。水系统被配置成从水体中抽取水，其中船舶被浮力地支撑在水体上。该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。该杀生剂生成系统还包括控制系统，该控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的电极之间建立电流的流以在流动通过电解池的水中生成杀生剂。该系统可以被配置成在水流动通过水系统时生成杀生剂。以这种方式，水流将杀生剂携带到水系统的位于电解池之后的部分，以抑制水系统的位于电解池之后的部分中的生物生长。该系统还可以被配置成在水没有流动通过水系统时在有限的或受控的持续时间内生成杀生剂。以这种方式，由电解池生成的杀生剂可以从电解池沿着朝向海水入口的方向扩散，以处理水系统的位于电解池之前的部分。

9、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成装置。杀生剂生成装置包括罐盖(例如，滤水器罐盖)和电极装置(例如，电极组件)，罐盖承载电极装置以通过电解作用生成杀生剂。在某些示例中，罐盖适于附接到包含筛滤器的罐主体。在某些示例中，电极装置的电极板装配在筛滤器内。在某些示例中，电极装置包括用于对氯的生成进行催化的催化剂涂层。在一个示例中，电极装置包括由罐盖承载的电极板，其中当罐盖安装在罐主体上时电极板装配在罐主体内。在某些示例中，电极装置的电极板装配在滤水器的筛滤器内。在某些示例中，罐盖还承载气体传感器。

10、本公开的又一方面涉及一种用于抑制船舶的水系统内的生物积垢的杀生剂生成系统。水系统被配置用于从水体中抽取水，其中船舶被浮力地支撑在水体上。该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。电极装置包括至少一个阳极和至少一个阴极。该杀生剂生成系统还包括恒流源，该恒流源用于在阳极和阴极之间建立电流的流以在流动通过电解池的水中生成杀生剂。在一个示例中，杀生剂生成系统还包括隔离电路，该隔离电路用于将恒流源联接到船舶的电源。

11、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的电极之间建立电流的流以在电解池内的水中生成杀生剂。控制系统被配置成确定水是否正在流动通过水系统，并且被配置成在通过水系统的水流停止时终止杀生剂的生成。在一个示例中，当控制系统确定通过水系统的水流已停止时，控制系统立即终止杀生剂的生成。在另一示例中，当控制系统确定通过水系统的水流已停止时，控制系统在预定延迟时间后终止杀生剂的生成。

12、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的电极之间建立电流的流以在电解池内的水中生成杀生剂。控制系统被配置成确定水是否正在流动通过水系统，并且被配置成在水流动通过系统时生成杀生剂，并且还被配置成在通过水系统的水流已停止时生成受控量的杀生剂，使得足够的杀生剂被生成以从电解池朝向水系统的水入口扩散。在一个示例中，电解池位于泵和水系统的出口之间。

13、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括具有水入口和水出口的壳体。该壳体限定流动通道，该流动通道在水入口和水出口之间沿着壳体的纵向轴线延伸。流动通道具有弯曲边界。电极装置定位在壳体的流动通道内。电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。电极装置包括交错的板，每个板具有长度、高度和厚度。板的长度沿着纵向轴线延伸。板具有不同的高度，并且板具有沿着一轮廓交错的端部，其中该轮廓沿着流动通道的弯曲边界延伸。板可以仅在电极装置的一端处交错，或者在电极装置的两端处交错。

14、本公开还涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括具有水入口和水出口的壳体。壳体限定在水入口和水出口之间延伸的流动通道。电极装置定位在壳体的流动通道内。电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。电极装置包括具有内部主表面和最外侧主表面的交错的电极板。内部主表面涂覆有对氯的生成进行催化的催化剂，并且最外侧主表面没有涂覆对氯的生成进行催化的催化剂。

15、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括具有水入口和水出口的壳体。壳体限定在水入口和水出口之间延伸的流动通道。电极装置定位在壳体的流动通道内。电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。电极装置包括交错的电极板。分流器设置在流动通道内以分流所述水流，使得通过电极装置的水流更均匀地分布。在一个示例中，分流器包括延伸到电极板之间的间隙空间中的部分。在一个示例中，分流器是梳状挡板，该梳状挡板具有延伸到电极板之间的间隙空间中的梳齿。

16、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成系统，该杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。该杀生剂生成系统还包括控制系统，该控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的第一电极和第二电极之间建立电流的流以在电解池内的水中生成杀生剂。控制系统包括切换装置，该切换装置能够以第一切换配置操作，其中在第一切换配置中第一电极是阳极，第二电极是阴极。切换装置还能够以第二切换配置操作，其中在第二切换配置中第一电极是阴极，第二电极是阳极。在杀生剂的生成期间控制系统使切换装置在第一切换配置和第二切换配置之间来回地切换，以抑制水垢在电极上的积聚。在另一示例中，切换装置还能够以第三切换配置操作，其中在第三切换配置中第一电极和第二电极电连接在一起，并且其中，控制系统在第一切换配置和第二切换配置之间切换/交替之前临时地切换到第三切换配置。在第三切换配置中第一电极和第二电极可以电连接到零基准电压，该零基准电压与船的主电力系统电隔离。

17、本公开的另一方面涉及一种船舶杀生剂生成系统，该船舶杀生剂生成系统包括电极装置，该电极装置适于被结合为水系统的水流动通过的电解池的一部分。该杀生剂生成系统还包括流量传感器和控制系统，其中该流量传感器用于感测流动通过电解池的水流流量，并且该控制系统与电极装置连接。控制系统包括电源电路，该电源电路用于在电极装置的第一电极和第二电极之间建立电流的流以在电解池内的水中生成杀生剂。控制系统相对于流量传感器感测到的水流流量正相关地改变在第一电极和第二电极之间建立的电流的量值。

18、本公开的另一方面涉及一种杀生剂生成装置，该杀生剂生成装置包括壳体，该壳体限定沿着壳体的中心轴线延伸的内部区域、在壳体的第一侧处位于中心轴线的一侧的入口、以及在壳体的第二侧处位于中心轴线的相对侧的出口。入口和出口沿着中心轴线位于彼此偏移开的第一轴向位置和第二轴向位置处。该杀生剂生成装置还包括电极单元，该电极单元包括具有第一组电极板和第二组电极板的电极板装置，第一组电极板和第二组电极板被限制在电极板之间的间隙空间内交错。电极板装置定位在壳体的内部区域内，其中间隙空间的开口端面向入口和出口。该杀生剂生成装置还包括流动挡板，该流动挡板邻近壳体的第二侧定位在壳体的内部区域内。流动挡板沿着中心轴线定位在第三轴向位置处，第三轴向位置位于第一轴向位置和第二轴向位置之间。流动挡板具有带有梳齿的梳状结构，梳齿延伸到被限制在电极板之间的间隙空间中。

19、将在下面的描述中阐述各个其他方面。这些方面可以涉及单独的特征以及特征的组合。应当理解，以上总体描述和以下详细描述均仅是示例性和说明性的，并且不限制本文所述的示例所基于的广泛的发明构思。