[發明專利]壓載水處理的紫外線殺菌裝置的控制系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201310735305.2
• 申請日: 2013-12-28
• 公開（公告）號: CN103713673A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 吳宗煥;王林興
• 申請（專利權）人: 無錫藍天電子有限公司
• 主分類號: G05D25/02
• 分類號: G05D25/02;C02F1/32
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 杜丹盛

技術領域

????本發明涉及壓載水殺菌的技術領域，具體為壓載水處理的紫外線殺菌裝置的控制系統，本發明還提供了一種壓載水處理的紫外線殺菌裝置的控制系統的控制方法。

背景技術

船舶為了航行安全和穩定需要往壓載艙里注入海水，該部分海水通常稱為壓載水。壓載水目前最大的問題是會導致外來物種對異地海域生態系統的破壞。所以在船舶上要配備壓載水處理裝置，對海水需要進行微生物滅活處理。

紫外線殺菌裝置是壓載水處理系統中的一個部分，其殺菌原理是利用紫外線燈管發射出來的紫外線輻射來破壞微生物的DNA結構，以達到滅活的目的。這種處理方法具有親環境、殺菌可靠、運行方便等特點。對壓載水處理起到殺菌作用的核心指標是紫外線殺菌劑量，該劑量是當時的紫外線強度和在殺菌裝置腔體中流體滯留時間的乘積，其中紫外線強度值適用各種流量條件下已驗證過的紫外線強度，透過率只是間接反映該強度。

但通常情況下這種紫外線殺菌裝置是先根據壓載水的流量來確定紫外線燈管的輸出功率和紫外線照射劑量，在壓載水透過率或流量有變動時無法有效調節，同時也沒有考慮隨紫外線燈管壽命紫外線強度降低的因素。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了壓載水處理的紫外線殺菌裝置的控制系統，其根據壓載水流量和透過率的變化以及燈管表面清潔程度能自動調節紫外線燈管的強度，以保證殺菌所需的目標輸出功率，其還能延長紫外線燈管的壽命，同時還能減少對船舶配電網的影響。

壓載水處理的紫外線殺菌裝置的控制系統，其技術方案是這樣的：其包括紫外線殺菌裝置、所述紫外線殺菌裝置的外殼內部設置有至少兩根紫外線燈管，所述紫外線燈管外接有紫外線鎮流器，所述紫外線鎮流器外接控制單元，所述控制單元分別外接船舶控制系統、壓載水流量計，其特征在于：所述紫外線燈管的套管上分別布置有燈管清潔單元，所述燈管清潔單元的外部連接所述控制單元，所述紫外線殺菌裝置的外殼的外壁設置有紫外線強度探測器，所述紫外線強度探測器外接所述控制單元，所述控制單元根據從壓載水流量計反饋的流量值、紫外線強度探測器測定值以及紫外線鎮流器輸出電流和電壓，計算出紫外線照射劑量，利用所述紫外線鎮流器對紫外線燈管的輸出功率、所述燈管清潔單元發射控制指令，使其協調運作。

其進一步特征在于：所述燈管清潔單元具體為布置于每根紫外線燈管的套管擦拭裝置；

所述紫外線強度探測器測定253.7nm波長段的紫外線相對強度，經過所述控制單元計算后能反映當時的透過率；

所述紫外線鎮流器內部設置有輸出調節單元、驅動紫外線燈管的驅動單元；

每臺紫外線燈管和其余的紫外線燈管的啟動時間有3秒鐘的時間間隔，其能夠給船舶配電網減少瞬間啟動負載。

一種壓載水處理的紫外線殺菌裝置的控制系統的控制方法，其特征在于：

a根據壓載水的流量、進口壓力作為輸入條件，控制單元啟動紫外線鎮流器驅動紫外線燈管；若流量和壓力值達不到基準值，則控制單元不啟動鎮流器也不驅動紫外線燈管，同時給船舶控制系統反饋錯誤報警；

b對工作當中的紫外線燈管根據紫外線強度和流量的變化在線自動調節輸出功率的過程；在此期間控制單元根據流量和紫外線強度值計算出紫外線照射劑量；

?c上述步驟執行完畢后，控制單元給船舶控制系統傳送壓載水流量值、紫外線照射劑量狀態值。

其進一步特征在于：

步驟b中若照射劑量已達到正常范圍內則不再調節紫外線燈管輸出功率；紫外線照射劑量值不在正常范圍內時分別有兩種處理方式：一種是紫外線照射劑量低于正常范圍的下限時，控制器先判斷是紫外線燈管表面套管表面變臟，從而自動控制清潔單元對其表面進行擦拭，若擦拭完之后還不能恢復到正常劑量時通過紫外線鎮流器抬高輸出功率來提高照射劑量；另一種是紫外線照射劑量超過正常范圍上限時，控制單元通過紫外線鎮流器降低輸出功率來降低照射劑量。

采用本發明后，控制單元根據從壓載水流量計反饋的流量值、紫外線強度探測器測定值以及紫外線鎮流器輸出電流和電壓，計算出紫外線照射劑量，利用紫外線鎮流器對紫外線燈管的輸出功率、對燈管清潔單元發射控制指令，使其協調運作，其根據壓載水流量和透過率的變化以及燈管表面清潔程度能自動調節紫外線燈管的強度，以保證殺菌所需的目標輸出功率，同時燈管清潔單元對紫外線燈管進行擦拭，確保其可以較低功率工作，能延長紫外線燈管的壽命，同時還能減少對船舶配電網的影響。

附圖說明

圖1為本發明的控制系統的結構示意框圖。

具體實施方式