[發明專利]基于PLC控制的船舶壓載水處理系統

在審

• 申請號: 201710315928.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107416944A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 商蕾;徐浦星;舒飛;楊亞磊
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術領域

本發明涉及船舶壓載水處理系統，更具體地說，涉及一種基于PLC控制的船舶壓載水處理系統。

背景技術

隨著國際航運業的不斷發展，船舶的排水總噸也越來越大，隨之轉移的船舶壓載水量自然不可忽視。壓載水中會含有藻類、軟體動物、魚類和植物等，由于壓載水的加裝與排出地不同，船舶每天因壓載水所攜帶的水生物就有7000-10000種。通過船舶壓載水攜帶的海生物極可能導致當地生態環境的破壞，因此船舶壓載水在排放之前必須進行生物滅活處理，達到相應排放標準后方可排出。

目前船舶壓載水的處理方法多種多樣，除海上更換壓載水法外，還有過濾法、加熱法、磁場處理法、紫外線法、聲波法、脫氧處理法以及化學處理等十余種方法。過濾法依賴于生物的體積大小，對細菌等微小生物處理效果不好；脫氧處理法對厭氧菌，孢子等無效；化學處理方法存在一定的二次污染。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種處理成本低廉且滅活效果好壓載水達標的基于PLC控制的遠洋船舶壓載水處理系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種基于PLC控制的船舶壓載水處理系統，包括海底門和舷，所述海底門與舷之間依次串聯壓載艙、板式預熱器、殼管式主換熱器、蓄熱柜、自動清洗過濾裝置和紫外線滅活裝置，所述海底門與壓載艙之間串聯第一電控閥門和第一壓載泵，壓載艙與板式預熱器之間串聯第二壓載泵、總流量計和第二電控閥門，所述海底門依次與第三電控閥門、冷卻水泵和淡水冷卻器串聯；

所述淡水冷卻器通過第四電控閥門與殼管式主換熱器連接，所述蓄熱柜與自動清洗過濾裝置之間依次串聯溫度傳感器、濁度傳感器和第五電控閥門，所述紫外線滅火裝置通過第六電控閥門與舷連接；

所述總流量計通過第七電控閥門與TRO檢測儀連接，濁度傳感器通過第八電控閥門與TRO檢測儀連接，自動清洗過濾裝置和紫外線滅活裝置通過第九電控閥門與TRO檢測儀連接，紫外線滅火裝置通過第十電控閥門與TRO檢測儀連接；

溫度傳感器和濁度傳感器通過第十一電控閥門與板式預熱器連接，紫外線滅活器通過第十二電控閥門與板式預熱器連接；

所述第一壓載泵、第二壓載泵、冷卻水泵、自動清洗過濾裝置、紫外線滅活裝置和十二個電控閥門由PLC集成控制模塊控制。

按上述方案，所述紫外線滅活裝置采用紫外線汞齊燈。

按上述方案，所述自動清洗過濾裝置內設置有壓差傳感器，所述壓差傳感器的過濾精度為40μm-60μm。

按上述方案，當壓差傳感器壓差小于0.05MPa時，自動清洗過濾裝置排污閥開啟，反沖電機工作，實現過濾器的自動清洗。

按上述方案，所述蓄熱柜內部設有相互交錯的導流板。

實施本發明的基于PLC控制的船舶壓載水處理系統，具有以下有益效果：

1、本發明合理有效地將船舶冷卻器產生的廢熱加以利用，與化學處理方法相比無任何二次污染，且節約能源，與現有技術相比較而言，采用加熱法與紫外線法聯合處理成本低廉，避免二次污染，且滅活效果較好，具有廣闊的發展前景。

2、本發明采用加熱與紫外線輔助處理的方式，利用PLC集成控制模塊實現處理方式的智能化選擇，從而適應船舶在低溫海域、主機低工況或航程時間過短時，對壓載水加熱溫度、暗置時間不夠的問題。

3、研究表明，當壓載水溫度加熱至45℃左右，并在蓄熱柜中保溫約15min，再泵回壓載艙暗置7-15天，足以殺死大部分有害生物達到海洋排放標準。船舶在航行過程中，淡水冷卻器帶出的這部分廢熱可加以利用來加熱壓載水，其次考慮到航行工況、海域環境、航行周期的不同，通過PLC控制模塊選擇性地輔以紫外線滅活處理，最終可使壓載水達到相應的海洋排放標準。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明基于PLC控制的船舶壓載水處理系統的結構示意圖；

圖2是本發明基于PLC控制的船舶壓載水處理系統的數據采集與通訊原理圖；

圖3是本發明基于PLC控制的船舶壓載水處理系統的PLC控制策略流程框圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的具體實施方式。

如圖1-3所示，本發明的基于PLC控制的船舶壓載水處理系統包括海底門1和舷2。

海底門1和舷2之間依次串聯壓載艙3、板式預熱器4、殼管式主換熱器5、蓄熱柜6、自動清洗過濾裝置7、紫外線滅活裝置8。