ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД Российский патент 2019 года по МПК F28F19/00 F28G13/00 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2420-542981RU/072

ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к охлаждающему устройству, которое приспособлено для предотвращения биологического обрастания, обычно называемого защитой от обрастания. Изобретение конкретно относится к защите от обрастания морских коробчатых охладителей.

Предпосылки к созданию изобретения

Биообрастание или биологическое обрастание является накоплением микроорганизмов, растений, водорослей и/или животных на поверхностях. Множество организмов, формирующих биообрастание, весьма разнообразно и распространяется далеко за прикреплением ракушек и водорослей. По некоторым оценкам, более 1800 видов, содержащих более 4000 организмов, являются ответственными за биообрастания. Биообрастание делится на микрообрастание, которое включает в себя образование биопленки и бактериальное прилипание, и макрообрастание, которое является присоединением более крупных организмов. Благодаря химии и биологии, которые определяют, что предотвращает организмы от осаждения, организмы, также подразделяются на твердые или мягкие виды, вызывающие обрастание. Организмы, формирующие карбонатное (жесткое) обрастание, включают в себя ракушки, образующие корку мшанки, моллюски, многощентинковые черви и другие сидячие полихеты в трубке, и мидии. Примерами организмов, вызывающих неизвестковое (мягкое) обрастание, являются морские водоросли, гидроидные полипы, водоросли и биопленка «слизь». Вместе эти организмы образуют сообщество организмов, формирующих обрастание.

В некоторых случаях биообрастание создает существенные проблемы. Механооборудование престает работать, впускные отверстия для воды забиваются, и эффективность теплообменников уменьшается. Следовательно, тема защиты от обрастания, т.е. процесс удаления или предотвращения биообразования, хорошо известна. В промышленных процессах, биодиспергаторы могут быть использованы для контроля за биообрастанием. В менее контролируемых условиях организмы погибают или отталкиваются за счет покрытий, использующих биоциды, термических обработок или импульсов энергии. Нетоксичные механические способы, которые предотвращают присоединение организмов, включают в себя выбор материала или покрытие со скользкой поверхностью или создание наноразмерных поверхностных топологий, похожих на кожу акул и дельфинов, которые обеспечивают только недостаточные опорные точки.

Противообрастающие устройства для охлаждающих узлов, которые охлаждают текучую среду судового двигателя с помощью морской воды, известны в данной области техники. DE102008029464 относится к морскому коробчатому охладителю, содержащему систему защиты против обрастания посредством регулярно повторяемого перегрева. Горячая вода отдельно подается в трубы теплообменника для минимизации распространения обрастания на трубах.

Раскрытие изобретения

Биообрастание на внутренней стороне коробчатых охладителей вызывает серьезные проблемы. Основной проблемой является уменьшенная способность передачи тепла, так как толстые слои биообрастания являются эффективными теплоизоляторами. В результате судовые двигатели должны работать на более низкой скорости, замедляя скорость самого судна, или даже полностью останавливаясь из-за перегрева.

Существует множество организмов, которые формируют биообрастанию. Оно включает в себя очень маленькие организмы, подобные бактериям и водорослям, но также очень крупные организмы, такие как ракообразные. Окружающая среда, температура воды, и назначение системы играют здесь роль. Среда коробчатого охладительного устройства идеально подходит для биообрастания, текучая среда, подлежащая охлаждению, нагревается до средней температуры, и постоянный поток воды приносит питательные вещества и новые организмы.

Соответственно, способы и устройство необходимы для защиты от обрастания. Однако, системы известного уровня техники могут оказаться неэффективными при их использовании, требовать регулярного техническое обслуживания и в большинстве случаев приводят к ионному разряду в морскую воду с возможными опасными последствиями.

Следовательно, аспектом настоящего изобретения является создание охлаждающего устройства для охлаждения судового двигателя с альтернативной системой защиты от обрастания в соответствии с прилагаемыми независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные варианты осуществления.

При этом подход представлен на основе оптических методов, в частности с использованием ультрафиолетового света (УФ). Оказывается, что большинство микроорганизмов погибает, оказывается неактивным или не способным размножаться при «достаточном» ультрафиолетовом свете. Этот эффект в основном регулируется суммарной дозой ультрафиолетового света. Типичная доза для уничтожения 90% конкретного микроорганизма составляет 10 милливатт-часов на квадратный метр. Однако известно, что биологическое обрастание сильно зависит от температуры. При более высоких температурах химические и ферментативные реакции протекают с более высокой скоростью с последующим увеличением скорости роста клеток. Однако, если температура повышается до еще более высокого уровня тепла, чувствительные клетки начинают умирать, и в конечном счете организмы повреждаются и уничтожаются.

Охлаждающее устройство для охлаждения судовых двигателей пригодны для размещения в закрытой коробке, которая образована судовым корпусом и разделительными листами. Входные и выходные отверстия образованы в корпусе таким образом, что морская вода может свободно проходить в объем ящика, проходить по охлаждающему устройству и выходить посредством естественного потока. Охлаждающее устройство содержит пучок трубок, по которым текучая среда, подлежащая охлаждению, может подаваться, и по меньшей мере один источник света для генерации света для защиты от обрастания, расположенный таким образом, что более высокая интенсивность света для защиты от обрастания распределяется по наружной части участков трубок, наружная температура которых и/или температура текучей среды, содержащейся во внутренней части вышеупомянутых трубок ниже 80°C. Соответственно, достигается эффективная и экономичная защита от обрастания на наружных поверхностях трубок.

В варианте осуществления охлаждающего устройства свет для защиты от обрастания, излучаемый источником света, находится в диапазоне длин волн УФ излучения или голубой области видимого спектра около 220-420 нм, предпочтительно около 260 нм. Подходящие уровни защиты от обрастания достигаются за счет ультрафиолетового или синего света с длинами волн около 220-420 нм, в частности, при длинах волн короче, чем около 300 нм, например, около 240-280 нм, что соответствует тому, что известно как ультрафиолетовый свет. Интенсивность света для защиты от обрастания в диапазоне 5-10 мВт/м² (милливатты на квадратный метр) может быть использована.

Источник света может быть лампой, имеющей трубчатую конструкцию в варианте осуществления охлаждающего устройства. Для этих источников света, поскольку они являются довольно большими, свет от одного источника генерируется на большой площади. Соответственно, можно достигнуть желаемого уровня защиты от обрастания за счет ограниченного числа источников света, которые делают решение довольно экономически эффективным.

Наиболее эффективным источником для генерации ультрафиолетового света (UVC) является ртутная газоразрядная лампа низкого давления, где в среднем 35% от входных Вт преобразуются в ватты UVC. Излучение генерируется почти исключительно с длиной волны 254 нм, а именно при 85% от максимального бактерицидного воздействия (рис. 3). Трубчатые люминесцентные ультрафиолетовые (TUV) лампы низкого давления фирмы Philips имеют покрытие из специального стекла, которое отфильтровывает озонобразующие излучение, в этом случае ртутную линию 185 нм.

Для различных трубчатых люминесцентных ультрафиолетовых (TUV) ламп фирмы Philips электрические и механические свойства идентичны их аналогичным осветительным устройствам, излучающим свет в видимой области спектра. Это позволяет им работать таким же образом, т.е. с использованием электронной или магнитной цепи дросселя стартера/стартера. Как и в случае всех ламп низкого давления, существует взаимосвязь между рабочей температурой лампы и выходной мощностью. В лампах низкого давления резонансная линия при 254 нм является самой сильной при определенном давлении паров ртути в газоразрядной трубке. Это давление определяется рабочей температурой и оптимизируется при температуре 40°С стенки трубки, соответствуя температуре окружающей среды около 25°С. Следует также понимать, что выходная мощность лампы зависит от потоков (принудительных или естественных) воздуха по лампе, так называемого коэффициента охлаждения. Читателю следует отметить, что для некоторых ламп, увеличение потока воздуха и/или понижение температуры может увеличивать на выходе бактерицидное воздействие. Это выполняется с помощью ламп с сильным излучением, а именно, ламп с большей потребляемой мощностью в ваттах по сравнению с тем что обычно для их линейного размера.

Вторым типом источника ультрафиолетового излучения является ртутная лампа среднего давления, здесь более высокое давление возбуждает уровни большей энергии, генерирующие больше спектральных линий и непрерывный спектр (перекрывающееся излучение) (фиг.6). Следует отметить, что кварцевая колба передает ниже 240 нм, так что озон может быть образован из воздуха. Преимуществами источников среднего давления являются

высокая плотность энергии;

высокая мощность, приводящая к меньшему количеству ламп, чем ламп низкого давления, используемых в том же применении; и

меньшая чувствительность к окружающей температуре.

Лампы должны работать таким образом, чтобы температура стенки составляла 600-900°С, и пинч не превышал 350°C. Эти лампы могут быть с уменьшенным накалом, как могут быть лампы низкого давления.

Кроме того, могут быть использованы лампы с диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР). Эти лампы могут обеспечить очень мощный ультрафиолетовый свет при различных длинах волн и при высоких эффективностях преобразования электрической мощности в оптическую мощность.

Необходимые бактерицидные дозы также могут быть легко достигнуты за счет существующей низкой стоимости, ультрафиолетовых светодиодов более низкой мощности. Светодиоды обычно могут быть включены в относительно небольшие наборы и потреблять меньше энергии, чем другие типы источников света. Светодиоды могут быть изготовлены для излучения (ультрафиолетового) света различных заданных длин волн, и их рабочие параметры, в первую очередь, выходная мощность, могут регулироваться с высокой степенью.

В варианте осуществления охлаждающего устройства по меньшей мере один источник света имеет размеры и расположен относительно трубки таким образом, что по существу свет для защиты от обрастания не передается по наружной части участков трубок, температура которых и/или температура текучей среды, содержащейся в них, составляет более 90°C или равна 90°C. Соответственно, использование ненужных источников света можно избежать.

В варианте осуществления охлаждающего устройства по меньшей мере один источник света имеет размер и расположен относительно трубки таким образом, что свет для защиты от обрастания передается по существу по всей наружной части участков трубок, температура которых находится в диапазоне 35-55°C. Соответственно, гарантирована эффективность защиты от обрастания.

В варианте осуществления охлаждающего устройства по меньшей мере два источника света расположены несимметрично относительно трубок. За счет этого варианта осуществления достигнута эффективная защита от обрастания при избежание ненужных затрат и потребления энергии.

В варианте осуществления охлаждающее устройство содержит трубную решетку, на которой установлены трубки, и соединенный с трубной решеткой сборник для текучей среды, содержащей один впускной патрубок и один выпускной патрубок для входа текучей среды в трубки и выхода текучей среды из трубок, соответственно, отличающееся тем, что по меньшей мере один источник света расположен рядом с участками трубок, соединенными с выпускным патрубком.

В одной модификации вышеописанного варианта осуществления охлаждающего устройство содержит пучок трубок, содержащий слои трубок, расположенные параллельно вдоль своей ширины таким образом, что каждый слой трубок содержит множество трубок шпилькообразного типа, имеющих два прямых участка трубки и один полукруглый участок для образования U-образной трубки, и, причем трубки расположены с концентрически расположенными U-образными участками трубок, и прямыми участками трубок, расположенными параллельно, так что самые внутренние U-образные участки трубок имеют относительно малый радиус, и крайние U-образные участки трубок имеют относительно большой радиус, а остальные промежуточные U-образные участки трубок имеют постепенно изменяемый радиус кривизны, расположенный между ними, причем по меньшей мере один источник света расположен на внутренней стороне пучка трубок, и по меньшей мере один источник света расположен только на одной из наружных сторон пучка трубок, что соответствует прямым участкам трубок, вмещающим текучую среду из выпускного патрубка.

В модификации вышеописанного варианта осуществления устройства охлаждения три источника света расположены на внутренней стороне пучка трубок, и два источника света расположены на наружных сторонах пучка трубок, что соответствует прямым участкам трубок, вмещающим текучую среду из выпускного патрубка.

В другом варианте осуществления охлаждающее устройство содержит трубную решетку, на которой установлены трубки, и сборник для текучей среды, соединенный с трубной решеткой, причем упомянутый сборник содержит по меньшей мере два впускных патрубка, через которые проходит текучая среда при различных температурах, и по меньшей мере один выпускной патрубок для входа и выхода текучей среды в трубки и из трубок, соответственно, причем по меньшей мере один источник света расположен рядом с участками трубок, соединенными с впускным патрубком, через который текучая среда с температурой ниже 80°C входит, и/или выпускным патрубком.

В другом варианте осуществления охлаждающее устройство содержит по меньшей мере один датчик для определения температуры текучей среды, содержащейся во внутренней части участков трубок, и/или температуры наружной части участков трубок по меньшей мере один источник света, соединенный с датчиком, и блок управления который управляет работой и интенсивностью источника света на основе температуры, определенной датчиком, с которым соединен источник света.

В модификации вышеописанного варианта осуществления блок управления включает источник света, когда температура, измеренная датчиком, соединенным с источником света, ниже 80°C. Следовательно, с помощью этого варианта осуществления достигнута эффективная защита от обрастания.

В модификации вышеописанного варианта осуществления блок управления выключает источник света, когда температура, определенная датчиком, соединенным с источником света, выше 80°C. Следовательно, с помощью этого варианта осуществления эффективная защита от обрастание достигнута наряду с оптимальным энергопотреблением.

В другой модификации вышеописанного варианта осуществления блок управления увеличивает интенсивность источника света, когда температура, определенная датчиком, соединенным с источником света, ниже 80°C. Точно так же с помощью этого варианта осуществления эффективная защита от обрастание достигнута наряду с оптимальным энергопотреблением.

В другой модификации вышеописанного варианта осуществления блок управления уменьшает интенсивность источника света, когда температура, определенная датчиком, соединенным с источником света, выше 80°C. Точно так же с помощью этого варианта осуществления эффективная защита от обрастание достигнута наряду с оптимальным энергопотреблением.

В варианте осуществления охлаждающего устройства трубки по меньшей мере частично покрыты светоотражающим покрытием. Соответственно, свет для защиты от обрастания будет отражаться диффузионно и, следовательно, свет распределяется более эффективно по трубкам.

Изобретение также описывает судно, содержащее охлаждающий узел для охлаждения судового двигателя, как описано выше. В таком варианте осуществления внутренние поверхности коробки, в которой размещен охлаждающий узел, могут быть по меньшей мере частично покрыты светоотражающим покрытием. Подобно вышеупомянутому варианту осуществления, в результате этого конкретного варианта осуществления свет для защиты от обрастания будет отражаться диффузионным способом и, следовательно, свет распределяется более эффективно по трубкам.

Термин «по существу» в настоящем документе, должен быть понятен специалисту в данной области техники. Термин «по существу» может также включать в себя варианты с «полностью», «всеми», и т.д. Следовательно, в вариантах осуществления прилагательное по существу также может быть удалено. Там, где это применимо, термин «по существу» может также относиться к 90% или выше, например 95% или выше, особенно 99% или выше, даже более предпочтительно 99,5% или выше, включая 100%. Термин «содержать» включает в себя также варианты осуществления, в которых термин «содержит» означает «состоит из. Термин «содержащий», может в варианте осуществления относятся к «состоящий из», но в другом варианте осуществления может также относятся к «содержащему по меньшей мере определенные виды и необязательно один или более других видов».

Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и варианты осуществления настоящего изобретения, описанные в данном документе, являются способными работать в других последовательностях, чем описанных или проиллюстрированных в данном документе.

Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают настоящее изобретение, и что специалисты в данной области техники смогут создавать много альтернативных вариантов осуществления без отхода от сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные позиции, помещенные между круглыми скобками, не должны истолковываться как ограничивающие формулу изобретения. Артикль ʺaʺ или ʺanʺ перед элементом не исключает наличие множества таких элементов. Сам по себе тот факт, что определенные меры изложены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих мер не может быть использовано для обеспечения преимущества.

Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству, содержащему один или несколько отличительных признаков, описанных в описании и/или показанных на прилагаемых чертежах.

Различные аспекты, описанные в этом патенте, могут быть объединены для обеспечения дополнительных преимуществ. Кроме того, некоторые из признаков могут служить основой для одной или более выделенных заявок.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные схематичные чертежи, на которых соответствующие ссылочные позиции обозначают соответствующие части, и на которых:

фиг.1 - схематичный вид варианта осуществления охлаждающего устройства;

фиг 2 - схематичный вид в вертикальном разрезе варианта осуществления охлаждающего устройства;

фиг 3 - схематичный вид в вертикальном разрезе другого варианта осуществления охлаждающего устройства;

фиг 4 - схематичный вид в вертикальном разрезе еще одного варианта осуществления охлаждающего устройства охлаждения; и

фиг.5 - схематичный вид в вертикальном разрезе другого варианта осуществления охлаждающего устройства.

Чертежи не обязательно выполнены в масштабе.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

В то время как настоящее изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такие иллюстрация и описание, следует рассматривать иллюстративными или примерными, а не ограничивающими. Изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления. Кроме того, следует отметить, что чертежи являются схематичными, не обязательно выполненными в масштабе, и что данные, которые не требуются для понимания настоящего изобретения, могут быть опущены. Термины «внутренний», «наружный», «вдоль», «продольный», «внизу» и т.п. относятся к вариантам осуществления, как ориентировано на чертежах, если не указано иное. Кроме того, элементы, которые являются по меньшей мере по существу, одинаковыми, или которые выполняют по меньшей мере по существу, одинаковую функцию, обозначены одной и той же ссылочной позицией.

На фиг.1 показан в качестве основного варианта осуществления схематический вид охлаждающего устройства (1) для охлаждения судового двигателя, размещенного в закрытой коробке, образованной судовым корпусом (3) и разделительными пластинами (4,5), так что входные и выходные отверстия (6,7) расположены на корпусе таким образом, что морская вода может свободно входить в объем ящика, проходить по охлаждающему устройству и выходить посредством естественного потока, содержащего пучок трубок (8), по которым текучая среда, подлежащая охлаждению, может проходить к по меньшей мере одному источнику света (9) для генерации света для защиты от обрастания, расположенного на трубках (8), для излучения света для защиты от обрастания на трубках (8). Горячая текучая среда проходит в трубки (8) сверху и проходит по всей длине и выходит снова, теперь охлажденная, с верхней стороны. При этом, морская вода проходит в коробку из входных отверстий (6), проходит по трубкам (8) и получает тепло от трубок (8) и, таким образом, текучей среды, проходящих в них. Получая тепло от трубок (8) морская вода нагревается и поднимается. Затем, морская вода выходит из коробки из выходных отверстий (7), которые расположены в более высокой точке на корпусе (3). Во время этого процесса охлаждения любые биоорганизмы, существующие в морской воде, стремятся присоединиться к трубкам (8), которые являются теплыми и обеспечивают подходящую среду для существования организмов, причем это явление известно как обрастание. Чтобы избежать такого присоединения по меньшей мере один источник (9) света расположен на трубках (8). Источник (9) света излучает свет для защиты от обрастания на наружной поверхности трубок (8), и, кроме того, выполнен таким образом, что интенсивность света для защиты от обрастания, передаваемая по наружной части участков (118, 228, 338) трубок, температура которых ниже 80° C, выше участков (18, 28, 38) трубок, температура которых выше 80°C. Соответственно, образование обрастания предотвращено за счет эффективного использования источников (9) света и достигнуто оптимальное энергопотребление. Как показано на фиг. 1 одна или более трубчатых ламп могут быть использованы в качестве источника (9) света для осуществления цели настоящего изобретения.

На фиг.1 показан в качестве основного варианта осуществления схематический вид охлаждающего устройства (1) для охлаждения судового двигателя, размещенного в закрытой коробке, образованной судовым корпусом (3) и разделительными пластинами (4,5), так что входные и выходные отверстия (6,7) расположены на корпусе таким образом, что морская вода может свободно входить в объем ящика, проходить по охлаждающему устройству и выходить посредством естественного потока, содержащего пучок трубок (8), по которым текучая среда, подлежащая охлаждению, может проходить к по меньшей мере одному источнику света (9) для генерации света для защиты от обрастания, расположенному на трубках (8), для излучения света для защиты от обрастания на трубках (8). Горячая текучая среда проходит в трубки (8) сверху и проходит по всей длине и выходит снова, теперь охлажденная, с верхней стороны. При этом, морская вода проходит в коробку из входных отверстий (6), проходит по трубкам (8) и получает тепло от трубок (8) и, таким образом, текучей среды, проходящей в них. Получая тепло от трубок (8) морская вода нагревается и поднимается. Затем, морская вода выходит из коробки из выходных отверстий (7), которые расположены в более высокой точке на корпусе (3). Во время этого процесса охлаждения любые биоорганизмы, существующие в морской воде, стремятся присоединиться к трубкам (8), которые являются теплыми и обеспечивают подходящую среду для существования организмов, причем это явление известно как обрастание. Чтобы избежать такого присоединения по меньшей мере один источник (9) света расположен около трубок (8), так что большая интенсивность света для защиты от обрастания может передаваться по наружной части участков (28, 228) трубок, температура наружной части которой и/или температура текучей среды, содержащейся в их внутренней части, ниже 80°C. Соответственно, образование обрастания предотвращено. Как показано на фиг.1, одна или более трубчатых ламп могут быть использованы в качестве источника (9) света для осуществления цели настоящего изобретения.

На фиг.2 показан один вариант осуществления охлаждающего узла (1). В этом варианте осуществления охлаждающий узел (1) содержит трубную решетку (10), на которой установлены трубки (8). Сборник (11) для текучей среды соединен с трубной решеткой (10), который содержит по меньшей мере один впускной патрубок (12) и один выпускной патрубок (13) для входа и выхода текучей среды в трубки (8) и из трубок (8), соответственно. В этом варианте осуществления по меньшей мере один источник света (9) расположен рядом с участками (28, 228) трубок, соединенными с выпускным патрубком (13). В этом варианте осуществления охлаждающий узел (1) содержит пучок трубок, имеющий трубчатые слои, расположенные параллельно вдоль его ширины таким образом, что каждый трубчатый слой содержит множество шпилькообразных трубок (8), имеющих два прямых участка трубки (18, 28) и один полукруглый участок (38) для образования U-образной трубки (8). Трубки (8) расположены с концентрически расположенными U-образными участками (38) трубок и прямыми участками (18, 28) трубок, расположенными параллельно. В этом варианте осуществления три источника (9) света расположены на внутренней стороне пучка трубок, и два источника (119) света расположены на наружных сторонах пучка трубок, что соответствует прямым участкам (18, 28) трубок, соединенным с выпускным патрубком (13). Ясно, что другие конфигурации также возможны.

В альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг.3, охлаждающее устройство (1) содержит трубную решетку (10), на которой установлены трубки (8), и сборник (11) для текучей среды, соединенный с трубной решеткой (10). В этом варианте осуществления упомянутый сборник (11) содержит по меньшей мере два входных патрубка (12, 112), через которые проходит текучая среда при разных температурах и по меньшей мере один выпускной патрубок (13) для входа и выхода текучей среды в трубки (8) и из трубки (8), соответственно. По меньшей мере один источник (9) света расположен рядом с участками (28, 228) трубок, соединенными с входным патрубком (112), через который текучая среда с температурой ниже 80°C входит и/или выпускным патрубком (13). В этом варианте источники (9) света расположены между трубками (8), а также на наружной и внутренней сторонах пучка трубок.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.4 и 5, охлаждающее устройство (1) содержит по меньшей мере один датчик (16) для определения температуры текучей среды, содержащейся внутри участков (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубок, и/или температуры наружной части участков (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубки. В этом варианта осуществления охлаждающее устройство (1) дополнительно содержит по меньшей мере один источник (9) света, соединенный с датчиком (16), и блок (17) управления, который управляет работой и интенсивностью источника (9) света на основании температуры, определенной датчиком (16), который соединен с источником (9) света. В разных вариантах осуществления, показанных на фигурах 4 и 5, датчики (16) расположены в контакте с текучей средой, содержащейся во внутренних участках (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубок, или с наружной частью участков (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубок, соответственно. Блок (17) управления управляет мощностью и интенсивностью источника (9) света таким образом, что свет для защиты от обрастания, распространяемый по наружной части участков (28, 228) трубок, для которых соединенный датчик (16) определяет температуру ниже 80°C, интенсивнее, чем на участках (18, 38, 118, 338) трубок, для которых соединенный датчик (16) определяет температуру выше 80°C.

Элементы и аспекты, описанные относительно или в соответствии с конкретным вариантом осуществления, могут быть соответственно объединены с элементами и аспектами других вариантов осуществления, если явно не указано иное. Настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Модификации и изменения могут возникать в других после прочтения и понимания предшествующего подробного описания. Подразумевается, что настоящее изобретение может быть истолковано как включающее в себя все такие модификации и изменения, если они входят в объем прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов. Так как обрастание может также произойти в реках или озерах, настоящее изобретение в целом применимо к охлаждению с помощью любого вида поверхностных вод.

Предложено охлаждающее устройство для охлаждения текучей среды за счет поверхностных вод, причем охлаждающее устройство содержит по меньшей мере две трубки для содержания и перемещения текучей среды в их внутренней части, причем наружная часть трубки, во время работы по меньшей мере частично погружена в поверхностные воды для охлаждения трубки, чтобы, таким образом, также охлаждать текучую среду и, следовательно, разные участки трубок содержат текучую среду при разных температурах. Охлаждающее устройство дополнительно содержит по меньшей мере один источник света для генерации света, который препятствует обрастанию на погруженной наружной части, причем по меньшей мере один источник света расположен таким образом, что интенсивность света для защиты от обрастания, проходящего по наружной части участков трубок, наружная температура которых или температура текучей среды, которая содержится в них, ниже 80°С, выше интенсивности света для защиты от обрастания, проходящего по другим участкам трубок. С помощью этой конструкции защита от обрастания охлаждающего устройства может быть обеспечена эффективным способом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Охлаждающее устройство (1) для охлаждения текучей среды за счет поверхностных вод, содержащее

по меньшей мере две трубки (8) для содержания и перемещения текучей среды в их внутренней части, причем наружная часть трубки (8) во время работы по меньшей мере частично погружена в поверхностные воды для охлаждения трубки (8), чтобы, таким образом, также охлаждать текучую среду, и, следовательно, разные участки (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубок содержат текучую среду при разных температурах,

по меньшей мере один источник (9) света для генерации света, который препятствует обрастанию на по меньшей мере части погруженной наружной части, причем

по меньшей мере один источник (9) света выполнен таким образом, что интенсивность света для защиты от обрастания, проходящего по наружной части участков (28, 228) трубок, температура которых и/или температура текучей среды, содержащейся внутри упомянутых участков трубок ниже 80°С, выше интенсивности света для защиты от обрастания, проходящего по наружной части участков (18, 118) трубок, температура которых и/или температура текучей среды, содержащейся внутри упомянутых участков трубок, выше 80°С.

2. Охлаждающее устройство (1) по п.1, в котором по меньшей мере один источник (9) света имеет размер и расположен относительно трубки (8) таким образом, что по существу свет для защиты от обрастания не проходит по наружной части участков (28, 228) трубок, температура которых выше 90°С.

3. Охлаждающее устройство (1) по пп.1 или 2, в котором по меньшей мере два источника света (9) расположены несимметрично относительно трубок (8).

4. Охлаждающее устройство (1) по любому предыдущему пункту, содержащее трубную решетку (10), на которой установлены трубки (8), и соединенный с трубной решеткой (10) сборник (11) для текучей среды, содержащий один впускной патрубок (12) и один выпускной патрубок (13) для входа и выхода текучей среды в трубки (8) и из трубок (8), соответственно, отличающееся тем, что по меньшей мере один источник (9) света расположен рядом с участками (28, 228) трубок, соединенными с выпускным патрубком (13).

5. Охлаждающее устройство (1) по п.4, в котором пучок трубок, содержащий трубчатые слои, расположенные параллельно вдоль его ширины таким образом, что каждый трубчатый слой содержит множество шпилеобразных трубок (8), имеющих два прямолинейных участка (18, 28) трубок и один полукруглый участок (38) для образования U-образной трубки (8), и, причем трубки (8) размещены с U-образными участками (38) трубок, расположенными концентрически, и прямыми участками (18, 28) трубок, расположенными параллельно, так что самые внутренние U-образные участки (38) трубок имеют относительно малый радиус, и крайние U-образные участки (38) трубок имеют относительно большой радиус, причем остальные промежуточные U-образные участки (38) трубок имеют постепенно изменяемый радиус кривизны, расположенный между ними, причем по меньшей мере один источник (9) света расположен на внутренней стороне пучка трубок, и по меньшей мере один источник (119) света расположен только на одной из наружных сторон пучка трубок, что соответствует прямым участкам (28) трубок, через которые текучая среда проходит в выпускной патрубок (13).

6. Охлаждающее устройство (1) по п.5, в котором три источника (9) света расположены на внутренней стороне пучка трубок, и два источника (119) света расположены на наружных сторонах пучка трубок, что соответствует прямым участкам (28, 228) трубок, через которые текучая среда проходит в выпускной патрубок (13).

7. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп.1-3, содержащее трубную решетку (10), на которой установлены трубки (8), и сборник (11) для текучей среды, соединенный с трубной решеткой (10), причем упомянутый сборник (11) содержит по меньшей мере два впускных патрубка (12, 112), через которые входит текучая среда при разных температурах, и по меньшей мере один выпускной патрубок (13) для входа и выхода текучей среды в трубки (8) и из трубок (8), соответственно, отличающееся тем, что по меньшей мере один источник (9) света расположен рядом с участками (28, 228) трубок, соединенными с впускным патрубком (112), через который проходит текучая среда при температуре ниже 80°С, и/или выпускным патрубком (13).

8. Охлаждающее устройство (1) по любому предыдущему пункту, содержащее

по меньшей мере один датчик (16) для определения температуры текучей среды, содержащейся внутри участков (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубок, и/или температуры наружной части участков (18, 28, 38, 118, 228, 338) трубок,

по меньшей мере один источник света, соединенный с датчиком (16), и

блок (17) управления, который управляет работой и интенсивностью источника (9) света на основании температуры, определенной датчиком (16), который соединен с источником (9) света.

9. Охлаждающее устройство (1) по п.8, в котором блок (17) управления включает источник (9) света, когда температура, определенная датчиком (16), соединенным с источником (9) света, ниже 80°C.

10. Охлаждающее устройство (1) по п.8 или 9, в котором блок (17) управления выключает источник (9) света, когда температура, определенная датчиком (16), соединенным с источником (9) света, выше 80°С.

11. Охлаждающее устройство (1) по п.8, в котором блок (17) управления увеличивает интенсивность источника (9) света, когда температура, определенная датчиком (16), соединенным с источником (9)света, ниже 80°C.

12. Охлаждающее устройство (1) по п.8 или 11, в котором блок (17) управления уменьшает интенсивность источника (9) света, когда температура, определенная датчиком (16), соединенным с источником (9) света, выше 80°С.

13. Охлаждающее устройство (1) по любому предыдущему пункту, в котором трубки (8) по меньшей мере частично покрыты светоотражающим покрытием.

14. Судно, содержащее охлаждающий узел (1) по любому предыдущему пункту для охлаждения судового двигателя.

15. Судно по п.14, в котором охлаждающее устройство (1) расположено в закрытой коробке, образованной судовым корпусом (3) и разделительными пластинами (4, 5) таким образом, что входные и выходные отверстия (6, 7) расположены на корпусе (3), так что морская вода может свободно входить в объем ящика, проходить по охлаждающему устройству (1) и выходить посредством естественного потока, и, причем внутренние поверхности коробки, в которой расположен охлаждающий узел (1) по меньшей мере частично покрыты светоотражающим покрытием.