Способ защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания
Владельцы патента RU 2647400:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к судовой энергетике, а именно к способу защиты от обрастания внешней поверхности теплообменных аппаратов. Для защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания смесь жидкого биоцида и сжатого воздуха подают через диспергирующий слой трубчатого полимерного аэратора в бортовой ящик. Достигается повышение надежности и эффективности защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к судовой энергетике, конкретно к способам защиты от обрастания внешней поверхности теплообменных аппаратов, входящих в замкнутые системы охлаждения судовых энергетических установок и размещенных в пространстве бортового ящика.
Известен способ защиты конструкции от обрастания морскими организмами с подачей к защищаемой конструкции химически активного по отношению к обрастателям реагента при помощи системы пристенных или частично ограниченных струйных течений (SU 1500546 A1, опубл. 15.08.1989). Способ направлен на уменьшение расхода подаваемого реагента и снижение энергозатрат за счет оптимальной концентрации раствора реагента, зависящей от геометрических и режимных параметров системы.
Применение этого способа отличается сложностью и значительными материальными затратами. Кроме того, использование данного способа требует высокой квалификации обслуживающего персонала и точности настройки всех активных элементов системы, таких как бортовая ЭВМ, датчики концентрации раствора реагента, насос с электроприводом, блок выходных команд. А с учетом большого количества последовательно соединенных элементов приводит к снижению надежности всей системы.
В способе защиты подводной части корпуса судна от обрастания морскими организмами путем обдува сжатым газообразным азотом (RU 2068794, опубл. 10.11.1996) газообразный азот непрерывно с дозированным расходом подается по трубопроводам через керамические барботеры диаметром 20 мм, размещенные на участках обшивки подводной части корпуса судна. Недостатком способа являются дополнительные материальные затраты на производство и хранение газообразного азота, который необходимо подавать в значительном количестве для создания нужной концентрации. При этом возникает опасность при разбавлении азотом воздуха в замкнутых пространствах во время обслуживания и ремонта.
Наиболее близким к заявленному способу по совокупности сходных признаков является способ защиты подводной части судна от обрастания путем обдува корпуса сжатым воздухом (а.с. №413664, СССР, опубл. 30.01.1974 г.). Способ заключается в том, что в сжатый воздух вводят озон и смесь подают периодически и поочередно на различные подводные участки корпуса судна. Недостатками данного способа являются высокая энергоемкость получения озона и его агрессивность, активизирующая коррозионные процессы в металлах.
Задача изобретения заключается в разработке способа защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания, лишенного вышеизложенных недостатков, в котором подача биоцида в пространство бортового ящика обеспечивается за счет энергии сжатого воздуха, предназначенного для формирования газожидкостных струй вдоль внешней теплообменной поверхности трубок охладителя.
Для решения поставленной задачи смесь жидкого биоцида и сжатого воздуха подают через диспергирующий слой трубчатого полимерного аэратора в бортовой ящик, причем жидкий биоцид направляют из емкости через регулирующий клапан и смешивают с воздухом в газожидкостном инжекторе энергией сжатого воздуха, предназначенного для формирования газожидкостных струй вдоль внешней теплообменной поверхности трубок охладителя.
Описываемый способ поясняется схемой.
На чертеже представлена схема системы, в которой реализуется заявленный способ, где:
1 - баллон сжатого воздуха;
2 - редукционный клапан;
3 - газожидкостный инжектор;
4 - невозвратно-запорный клапан;
5, 6 - патрубок входа и выхода пресной воды;
7 - воздушная труба;
8, 13 - выход и вход забортной воды в бортовой ящик;
9 - наружная обшивка корпуса судна;
10 - бортовой ящик;
11 - трубная система забортного охладителя;
12 - трубчатый полимерный аэратор;
14 - регулирующий клапан;
15 - емкость с жидким биоцидом.
Заявленный способ реализуют следующим образом.
Сжатый воздух из баллона 1 через редукционный клапан 2 подают на газожидкостный инжектор 3, в камере смешения которого создается разрежение, обеспечивающее поступление жидкого биоцида из емкости 15 через регулирующий клапан 14 в инжектор. Полученную в инжекторе смесь через невозвратно-запорный клапан 4 направляют в трубчатый полимерный аэратор 12, который обеспечивает мелкопузырчатое диспергирование смеси воздуха с биоцидом в забортную воду под теплообменной поверхностью труб забортного охладителя 11. Всплывая, пузырьки воздуха увлекают за собой воду с образованием газожидкостных струй, омывая поверхность труб и обеспечивая защиту от обрастания. Для защиты от внешних воздействий трубную систему охладителя помещают в бортовой ящик 10. Вход и выход горячего теплоносителя осуществляют через патрубки 5 и 6. В днищевой и бортовой обшивке ящика размещают прорези для входа 13 и выхода 8 забортной воды. Скапливающийся в бортовом ящике воздух удаляют через воздушную трубу 7. Регулирующим клапаном 14 обеспечивают необходимую дозировку биоцида в зависимости от температуры забортной воды и района плавания.
Таким образом, благодаря энергии сжатого воздуха, обеспечивающего интенсификацию теплообмена, поступление жидкого биоцида в инжектор и подача смеси через диспергирующий слой трубчатого полимерного аэратора в бортовой ящик осуществляется без дополнительных энергозатрат. В условиях стоянки и во время хода судна требуется незначительное количество биоцида для создания необходимой концентрациии в ограниченном пространстве бортового ящика.
Кроме того, заявленный способ отличается простотой и надежностью, исключает опасность для обслуживающего и ремонтного персонала и не требует его высокой квалификации.
1. Способ защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания, отличающийся тем, что смесь жидкого биоцида и сжатого воздуха подают через диспергирующий слой трубчатого полимерного аэратора в бортовой ящик.
2. Способ защиты теплообменной поверхности забортного охладителя от обрастания по п.1, отличающийся тем, что жидкий биоцид подают из емкости через регулирующий клапан и смешивают с воздухом в газожидкостном инжекторе за счет энергии сжатого воздуха, предназначенного для формирования газожидкостных струй вдоль внешней теплообменной поверхности трубок охладителя.
