[實用新型]一種船舶壓載水過濾器及船舶壓載水過濾器系統

有效

• 申請號: 202223547179.1
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN219002268U
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 張輝;徐少可;楊志鋒;王要偉;林凱;李躍強
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B01D35/14
• 分類號: B01D35/14
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 張利杰;夏宇和

本實用新型提供了一種船舶壓載水過濾器及船舶壓載水過濾器系統，主要包括過濾單元和集散控制系統兩部分，在DSP恒壓頻比的集散控制中引入空間矢量脈寬調制SVPWM策略，結合基于濾網壓差反沖洗的吸吮式二級精密高效過濾、水力閥非能動穩流穩壓、工藝專家決策系統等技術，實現智能清污不斷流、安全穩定可靠運行，有效解決污濁水質環境下船舶過濾器清洗排污性能不佳的重大技術難題，減少顆粒物在壓載艙沉積、避免壓載水處理失效引發的經濟社會風險；本實用新型為大流量、高精度、低壓損、高集成可靠的船舶壓載水過濾器國產化打下良好基礎，在一定程度上提升航運經濟效能。

技術領域

本實用新型屬于船舶壓載水處理系統(BWMS)技術領域，具體涉及一種船舶海洋工程中的壓載水過濾器及其控制系統。

背景技術

近些年海洋環境污染日趨加重，給自然生態和經濟帶來巨大損失，為了有效防止遠洋船舶壓載水引起的外來物種入侵，國際海事組織(IMO)于2004年通過了《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》。按照IMO公約的要求，到2017年所有遠洋船舶都應滿足D-2要求。在壓載水處理系統中，海水在進入電解或紫外裝置之前需進行預處理，預處理通常采用依靠管道壓力清污、連續過濾不斷流的大流量自動反清洗過濾器，去除海水中50μm及以上的浮游動植物、總懸浮固體(TSS)，提升NTU去除率和電解或紫外單元殺菌效能，最大程度減少壓載艙內的沉積物留存。

在專利CN104703922A中提及一種卸壓載過濾，涉及壓載水處理系統在基本上沒有增大系統的重量和/或部件的情況下，以安全且可靠的方式提供了一種構造，包括過濾單元、水液流增添臭氧消毒室泵等裝置，能夠一定程度上提高水處理系統的可靠性，但是處理精度不高；發明專利“壓載水管理系統用自動反沖洗過濾器”(公布號CN103611353A)從機械構造的角度，設計一種壓載水自動發沖洗過濾器。發明專利“一種用于船舶壓載水系統的過濾器控制設備”(公布號CN104043284A)，設計一種船舶壓載水系統過濾器控制設備，采用單片機作為控制模塊，采用撥碼開關設定反沖洗時間間隔，當過濾器進水口和出水口之間的壓差為0.5bar時，控制過濾器馬達轉動進行反沖洗，當壓差降到0.3bar時，停止反沖洗；該發明的特點是反沖洗采用開關控制方式，基于經驗法設置反沖洗啟停時間。

目前全球遠洋船舶壓載水處理工程大多數加裝的是電廠工業級的自清洗過濾器，它采用壓差或定時工作模式恒速過濾，缺乏過濾數據采集分析和清污工藝數據庫決策支撐，人工預設單點工藝參數不能隨各港口水質差異或視濾網過流堵塞情況智能清污；基于繼電器或PLC順序控制系統的控制精度低、實時性差，長時間的高速大流量過濾、很難保證流量額定過流，頻繁的清污、穩管壓、調流量造成控制系統震蕩波動大、機械磨損加劇，設備維護工作量及設備投資增大；濾器清洗時，船用低壓三相交流感應異步電動機帶動吸污軸做自動往復循環運動，缺乏位置速度傳感器反饋的開環控制，一旦行程限位開關故障或電源相序錯誤，將造成吸污傳動機構脫扣、機械部件扭斷損傷，在有限船艙空間內拆卸維修耗時費力，由于清洗時濾器壓差變化快、三相異步電機無換相間隔時間，機械慣性導致不能立即停車、反接制動沖擊電流大，且易造成電源相間短路和電機發熱速率較快，影響吸污電機的機械壽命；隨著過流壓載的進行船舶吃水深度增長，海平面淹沒排舷口導致排污管道背壓變大，工頻排污泵排污效果不佳，排污泵、調節閥門、吸污電機等機電組件直接工頻起動與制動帶來的水錘效應，對管網、閥門等也具有破壞性的影響，水電等能耗較高，經濟效益低；濾器配置機電組件分散、信號型式多樣，安裝調試、試航檢修不便，不利于機艙自動化控制和營運船BWMS加裝改造，港口?？繅狠d時間緊船員任務重，濾器故障后仍需船員人工操控旁通閥、壓載泵切換管路，通訊控制接口不規范統一、操控效率低，不利于智能化船舶的發展需求。標準船舶過濾器并無保真取樣檢測裝置，待港口國PCS檢查時因壓載水處理不合格被扣船罰款，為時已晚。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種船舶壓載水過濾器及船舶壓載水過濾器系統，本實用新型所采用的技術方案是：所述實用新型主要由過濾單元和集散控制系統二部分構成；其中過濾單元是基于濾網壓差反沖洗的吸吮式二級精密過濾技術，集散控制系統采用船用交流感應電機的DSP恒壓頻比閉環控制方式。