(57) (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1

Transkrypt

1 R Z E C Z PO SPO L IT A POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 U rząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: B63J 4/00 (54)Urządzenie do unieszkodliwiania wód balastowych oraz sposób unieszkodliwiania wód balastowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 03/97 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 06/99 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Medycyny Morskiej i Tropikalnej Zakład Ochrony Środowiska i Higieny Transportu, Gdynia, PL (72) Twórcy wynalazku: Zdzisław Sobol, Gdańsk, PL Jan Zalewski, Grudziądz, PL Władysław Korczak, Gdańsk, PL Janusz Kaźmierczak, Grudziądz, PL Bohdan Wojakiewicz, Gdańsk, PL Zdzisław Pacuszka, Grudziądz, PL (74) Pełnomocnik: Zarówna Cecylia, Kancelaria Patentowa 1. Urządzenie do unieszkodliwiania wód (57) balastowych składające się z pompy, kolektora tłocznego, płytowego wymiennika ciepła wodo wodnego i zaworu, znam ienne tym, że na wyjściu z kolektora tłocznego (1) posiada zamontowany filtr mechaniczny (2) i umieszczone za nim oraz połączone szeregowo dwa płytowe wymienniki ciepła wodo-wodne (3, 4), a ponadto urządzenie jest wyposażone w pojemnościowy podgrzewacz paro wo-wodny (5) z elementem grzewczym (10), do którego jest doprowadzona pod ciśnieniem para, przy czym do płytowego wymiennika (3) wodowodnego drugiego stopnia jest podłączony przewód (11) doprowadzający wodę z chłodzenia silnika głównego i przewód odprowadzający (12), zaś pojemnościowy podgrzewacz paro-wodny (5) jest połączony bezpośrednio na wejściu i wyjściu z płytowym wymiennikiem wodo-wodnym (4) pierwszego stopnia i zaopatrzony w zawory termostatyczne (9). PL B1

2 Urządzenie do unieszkodliwiania wód balastowych oraz sposób unieszkodliwiania wód balastowych Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do unieszkodliwiania wód balastowych składające się z pompy, kolektora tłocznego, płytowego wymiennika ciepła wodo-wodnego i zaworu, znamienne tym, że na wyjściu z kolektora tłocznego (1) posiada zamontowany filtr mechaniczny (2) i umieszczone za nim oraz połączone szeregowo dwa płytowe wymienniki ciepła wodo-wodne (3, 4), a ponadto urządzenie jest wyposażone w pojemnościowy podgrzewacz parowo-wodny (5) z elementem grzewczym (10), do którego jest doprowadzona pod ciśnieniem para, przy czym do płytowego wymiennika (3) wodo-wodnego drugiego stopnia jest podłączony przewód (11) doprowadzający wodę z chłodzenia silnika głównego i przewód odprowadzający (12), zaś pojemnościowy podgrzewacz paro-wodny (5) jest połączony bezpośrednio na wejściu i wyjściu z płytowym wymiennikiem wodo-wodnym (4) pierwszego stopnia i zaopatrzony w zawory termostatyczne (9). 2. Sposób unieszkodliwiania wód balastowych w oparciu o urządzenie składające się z pompy, kolektora tłocznego, płytowego wymiennika ciepła wodo-wodnego i zaworu, znamienny tym, że tłoczoną wodę balastową poddaje się filtrowaniu wstępnemu wyłapującemu zawiesiny o średnicy powyżej 100)i, a następnie podaje się ją i podgrzewa się w płytowym wymienniku drugiego stopnia do temperatury korzystnie +35 C, i dalej kieruje się do płytowego wymiennika ciepła pierwszego stopnia, podgrzewa się do temperatury korzystnie +63 C i tak podgrzaną wodę balastową wprowadza się do pojemnościowego podgrzewacza paro-wodnego i tam poddaje się ją obróbce termicznej w temperaturze korzystnie 70 C przez okres od 30 do 120 sekund, a następnie chłodzi się ją w płytowym wymienniku pierwszego stopnia osiągając temperaturę +45 C i dalej chłodzi się ją w płytowym wymienniku ciepła drugiego stopnia do temperatury korzystnie od +5 C do +7 C powyżej temperatury wody znajdującej się w zbiornikach balastowych i tak schłodzoną wodę balastową odprowadza się i wypuszcza się za burtę. * * * Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do unieszkodliwiania wód balastowych oraz sposób unieszkodliwiania wód balastowych, a zwłaszcza niepożądanych mikro i makroorganizmów występujących w tych wodach. Unieszkodliwianie tych wód odbywa się przed ich zrzutem w czasie postoju statku w porcie. W rejonach endemicznych unieszkodliwianie może się odbywać w czasie pobierania wód balastowych. Znane z dotychczasowego stanu techniki jest unieszkodliwianie za pomocą środków chemicznych na przykład przez chlorowanie. Środki chemiczne nie są obojętne dla środowiska naturalnego i ta metoda nie jest zalecana. Znane jest też urządzenie i sposób unieszkodliwiania mikro i makroorganizmów występujących w wodach balastowych za pomocą ciepła odzyskanego z chłodzenia silnika głównego oraz innych agregatów pomocniczych na statku. W urządzeniu tym zastosowano wymiennik wodo-wodny, do którego jest doprowadzana gorąca woda odzyskana z chłodzenia silnika głównego. Świeża woda balastowa ze zbiorników balastowych zostaje doprowadzona do wymiennika wodo-wodnego gdzie zostaje podgrzana do temperatury około +45 C, a następnie schłodzona w tym wymienniku i wypuszczona za burtę. Stosowanie i traktowanie wód balastowych temperaturą około +45 C nie daje gwarancji skutecznego unieszkodliwiania mikroflory i mikrofauny występującej w tych wodach. Celem wynalazku jest zaprojektowanie urządzenia pozwalającego na skuteczne uniesz-

3 kodliwianie tych organizmów z wykorzystaniem ciepła odzyskanego na statku i stosowanie bezinwazyjnego dla środowiska, w oparciu o to urządzenie sposobu unieszkodliwiania niepożądanych organizmów występujących w wodzie balastowej. Cel ten został zrealizowany w rozwiązaniu według wynalazku, w którym urządzenie do unieszkodliwiania mikro i makroorganizmów przenoszonych w wodzie balastowej składające się z pompy, kolektora tłocznego wymiennika wodo-wodnego wykorzystującego ciepło wody odzyskanej z układu chłodzenia silników okrętowych i zaworów charakteryzuje się tym, że na wyjściu z kolektora tłocznego posiada zamontowany filtr mechaniczny oraz umieszczone za nim szeregowo połączone ze sobą dwa płytowe wymienniki ciepła wodo-wodne. Do płytowego wymiennika wodo-wodnego drugiego stopnia jest podłączony przewód doprowadzający wodę z chłodzenia silnika głównego i przewód odprowadzający ją. Ponadto urządzenie jest wyposażone w pojemnościowy podgrzewacz paro-wodny zaopatrzony w łatwo wyjmowany element grzewczy, do którego jest doprowadzona pod ciśnieniem para. Pojemnościowy podgrzewacz paro-wodny jest połączony bezpośrednio z wyjściem i wejściem płytowego wymiennika wodo-wodnego pierwszego stopnia. Na przewodzie doprowadzającym parę do pojemnościowego podgrzewacza i na przewodzie odprowadzającym gorącą wodę z niego są zamontowane zawory termostatyczne. Sposób unieszkodliwiania wód balastowych, a zwłaszcza mikro i makroorganizmów występujących w tych wodach polega na tym, że wodę balastową poddaje się najpierw filtrowaniu wyłapującemu i odprowadzającemu zawiesiny o wielkości powyżej 100μ, a następnie podaje się ją i podgrzewa w zależności od temperatury świeżej wody balastowej w jednym lub obydwu wymiennikach wodo-wodnych do temperatury około +63 C, a następnie wprowadza się ją do pojemnościowego podgrzewacza paro-wodnego gdzie poddaje się ją obróbce termicznej w temperaturze wynoszącej korzystnie 70 C w czasie od 30 do 120 sekund. Wodę balastową o temperaturze +70 C kieruje się do płytowego wymiennika wodo-wodnego pierwszego stopnia i chłodzi się ją do temperatury około 45 C, a następnie kieruje się ją i chłodzi się w płytowym wymienniku wodo-wodnym drugiego stopnia doprowadzając do temperatury korzystnie 5-7 C wyższej od temperatury wody znajdującej się w zbiorniku balastowym. Tak ochłodzoną wodę balastową wyprowadza się i wypuszcza za burtę. Cała operacja unieszkodliwiania wód balastowych odbywa się w czasie postoju statku w porcie. Zaletą takiego rozwiązania urządzenia i metody jest skuteczne unieszkodliwianie niepożądanych organizmów przez szybkie doprowadzenie wody balastowej do temperatury o koło +70 C, w której białko podlega dezaktywacji, a następnie ochłodzenie jej do temperatury +5 do +7 C wyższej od temperatury wody znajdującej się w zbiornikach. Ponadto urządzenie charakteryzuje się prostą budową, łatwym demontażem i montażem, niskim kosztem eksploatacji. Konserwacja, oczyszczanie i ewentualny związany z tym demontaż i montaż urządzenia odbywa się w czasie rejsu statku. Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat ideowy urządzenia do unieszkodliwiania wód balastowych. Urządzenie do unieszkodliwiania wód balastowych i znajdujących się w nich niepożądanych organizmów składa się z pompy balastowej, kolektora tłocznego 1 z umieszczonym na nim zaworem, filtra mechanicznego 2, dwóch szeregowo usytuowanych płytowych wymienników wodo-wodnych 3 i 4 oraz pojemnościowego podgrzewacza paro-wodnego 5 z elementem grzewczym. Ponadto urządzenie jest wyposażone w pompę wspomagającą 6 wyrównującą spadek ciśnienia wody balastowej oraz zawór 7 wody balastowej umieszczony na kolektorze tłocznym 1, a także zawór odcinający 8 usytuowany na przewodzie doprowadzającym parę oraz zawory termostatyczne 9 ustawione na wejściu i wyjściu pojemnościowego podgrzewacza paro-wodnego 5. Pojemnościowy podgrzewacz paro-wodny 5 jest zaopatrzony w łatwo wyjmowany element grzewczy 10 stanowiący wężownicę w osłonie rurkowej, a czynnikiem grzewczym jest para o ciśnieniu 5 atm. z ciepłem użytkowym 738 kcal/kg. Filtr mechaniczny 2 jest usytuowany na drodze doprowadzającej wodę balastową do płytowego wymiennika 3 drugiego stopnia, do którego jest podłączony przewód 11 doprowadzający ciepłą wodę odzyskaną z chłodzenia silnika głównego oraz przewód odprowadzający 12. Pomiędzy płytowym wymiennikiem wodo-wodnym 3 drugiego stopnia, a pojemnościowym

4 podgrzewaczem paro-wodnyrn 5 jest umieszczony płytowy wymiennik 4 pierwszego stopnia pracujący na bazie ciepłej wody doprowadzonej z podgrzewacza paro-wodnego 5. Filtr mechaniczny 2 służy do wstępnego oczyszczania wód balastowych zatrzymując zanieczyszczenia o średnicy powyżej 100μ. Woda balastowa po oczyszczeniu i schłodzeniu jest wpuszczana za burtę przewodem odpływowym 13. Przykład 1. Sposób unieszkodliwiania wód balastowych i znajdujących się w niej mikro i makroorganizmów występujących w wodach balastowych polega na tym, że tłoczoną wodę ze zbiorników balastowych o temperaturze do + 13 C poddaje się wstępnemu filtrowaniu mechanicznemu zatrzymując zawiesiny o wielkości powyżej 100μ, przepuszcza się i podgrzewa w wymienniku drugiego stopnia do temperatury +35 C, a następnie kieruje się i o grzewa się do temperatury +63 C w płytowym wymienniku pierwszego stopnia. Tak podgrzaną wodę balastową wprowadza się do pojemnościowego podgrzewacza paro-wodnego i poddaje działaniu termicznemu przez okres 30 sekund. Podgrzaną do temperatury 70 C wodę kieruje się z powrotem do płytowego wymiennika pierwszego stopnia i chłodzi się do temperatury +42 C, a następnie wprowadza się i poddaje się chłodzeniu w płytowym wymienniku drugiego stopnia. Schłodzoną do temperatury +20 C wodę balastową odprowadza się i wypuszcza za burtę. Przykład 2. Sposób unieszkodliwiania wód balastowych i znajdujących się w nich mikro i makroorganizmów polega na tym, że tłoczoną ze zbiornika wodę balastową o temperaturze + 30 C poddaje się wstępnemu filtrowaniu mechanicznemu, a następnie przepuszcza się przez płytowy wymiennik drugiego stopnia i kieruje się do płytowego wymiennika wodowodnego pierwszego stopnia gdzie wodę ogrzewa się do temperatury +63 C, a następnie wprowadza się do pojemnościowego podgrzewacza paro-wodnego i poddaje się obróbce termicznej w temperaturze +70 C w czasie 120 sekund. Tak ogrzaną wodę wprowadza się do płytowego wymiennika wodo-wodnego pierwszego stopnia i poddaje się chłodzeniu. Wodę o temperaturze +42 C poddaje się dalszemu chłodzeniu w płytowym wymienniku drugiego stopnia aż do uzyskania temperatury 35 C. Tak schłodzoną wodę odprowadza się i wypuszcza się za burtę.

5 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.