КОНТРОЛЛЕР СИСТЕМЫ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ОБРАСТАНИЮ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ОБРАСТАНИЮ Российский патент 2020 года по МПК B08B17/02 F28D1/02 F28F19/00 B63B59/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к системе противодействия обрастанию, предназначенной для использования с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем система противодействия обрастанию выполнена с возможностью размещения и работы с по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником для излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания, и причем система противодействия обрастанию содержит контроллер для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, когда противодействующий обрастанию источник размещен в системе противодействия обрастанию, и система противодействия обрастанию используется с влажным отделением. Во-вторых, изобретение относится к судну, содержащему влажное отделение, имеющее по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение и систему противодействия обрастанию, как указано выше.

В-третьих, изобретение относится к способу управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию, когда система противодействия обрастанию используется с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания.

В-четвертых, изобретение относится к контроллеру для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию, когда система противодействия обрастанию используется с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания. В-пятых, изобретение относится к системе противодействия обрастанию, предназначенной для использования с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем система содержит контроллер, как указано выше, и система подходит для размещения по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника для излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На судах, таких как корабли, влажные отделения могут использоваться для различных целей. Например, корабль может быть снабжен так называемой кингстонной коробкой для забора морской воды, причем кингстонная коробка ограничена участком корпуса судна и разделительными перегородками, и кингстонная коробка имеет по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления морской воды в кингстонную коробку. Присутствие такой кингстонной коробки позволяет использовать морскую воду в качестве балластной воды или воды для тушения возгорания на корабле, если упомянуть только две различные возможности.

Обычно, корабль снабжен различными типами оборудования, и также возможно, что одна или более кингстонных коробок используются для размещения по меньшей мере части теплообменника, который является частью системы охлаждения оборудования. В этом случае, теплообменник может являться так называемым коробчатым охладителем, который является охлаждающей установкой, содержащей множество трубок для вмещения и перемещения текучей среды, подлежащей охлаждению, в их внутреннем пространстве, в котором целесообразно, чтобы кингстонная коробка была выполнена с возможностью размещения трубок коробчатого охладителя и имела как впускные отверстия, так и выпускные отверстия, так чтобы вода могла поступать в кингстонную коробку, протекать по трубкам в кингстонной коробке и вытекать из кингстонной коробки посредством естественного течения и/или под действием перемещения корабля.

Коробчатый охладитель является конкретным типом теплообменника, который выполнен для использования на корабле с приводом от двигателя. Например, в случае буксира, имеющего установленный двигатель мощностью 15 МВт, один или более коробчатых охладителей используются для переноса тепла в размере порядка 5 МВт к морской воде. Обычно коробчатый охладитель содержит пучок U-образных трубок для пропускания текучей среды, подлежащей охлаждению, в котором концы ножек трубок прикреплены к общей пластине, имеющей отверстия для обеспечения доступа к обеим ножкам каждой из трубок. Целесообразно обеспечить выполнение коробчатым охладителем охлаждающей функции посредством непрерывного воздействия свежей морской воды на его трубки. Однако окружающая среда коробчатого охладителя идеально подходит для явления, называемого биообрастание или биологическое обрастание, поскольку морская вода нагревается до температуры среды вблизи трубок в результате теплообмена с относительно горячей текучей средой внутри трубок, и постоянный поток воды непрерывно привносит новые питательные вещества и организмы, которые, как известно, вызывают биологическое обрастание.

В общем, биологическим обрастанием называют накопление микроорганизмов, растений, водорослей, мелких животных и подобного на поверхностях. Согласно некоторым оценкам, более 1 800 видов, содержащих более 4 000 организмов, ответственны за биологическое обрастание. Следовательно, биологическое обрастание вызвано большим множеством организмов и включает в себя намного больше, чем прикрепление к поверхностям ракушек и морских водорослей. Биологическое обрастание разделяют на микрообрастание, которое включает в себя образование биопленки и бактериальное прилипание, и макрообрастание, которое включает в себя прикрепление более крупных организмов. Вследствие различной химии и биологии, которые определяют то, что предотвращает их отложение, организмы также разделяют на твердые или мягкие. Твердые участвующие в обрастании организмы включают в себя известковые организмы, такие как ракушки, прикрепляющиеся мшанки, моллюски, многощетинковые черви и другие полихеты в трубке, и полосатые мидии. Мягкие участвующие в обрастании организмы включают в себя неизвестковые организмы, такие как морская водоросль, гидроидные полипы, водоросли и биопленки типа "ил". Вместе, эти организмы образуют совокупность участвующих в обрастании организмов.

В некоторых ситуациях, биологическое обрастание создает существенные проблемы. Биологическое обрастание может приводить к остановке работы оборудования, закупориванию впускных отверстий для воды и снижению эффективности теплообменников. Следовательно, вопрос противодействия обрастанию, то есть процесс удаления или предотвращения биологического обрастания, широко известен. В промышленных процессах, включающих в себя смачиваемые поверхности, биологические дисперсанты могут быть использованы для контроля над биологическим обрастанием. В менее управляемых окружающих средах, участвующие в обрастании организмы убиваются или отталкиваются покрытиями, используя биоциды, тепловые обработки или импульсы энергии. Нетоксичные механические меры, которые предотвращают прикрепление организмов к поверхности, включают в себя выбор такого материала или покрытия, которое сделает поверхность скользкой, или создание наномерных топологий поверхности, подобных коже акул и дельфинов, которая имеет очень мало точек опоры.

Биологическое обрастание коробчатых охладителей приводит к серьезным проблемам. Главная проблема состоит в снижении способности к теплообмену, поскольку слои биологического обрастания являются эффективными теплоизоляторами. Когда слои биологического обрастания настолько толстые, что морская вода не может больше циркулировать между смежными трубками коробчатого охладителя, достигается дополнительное отрицательное действие на теплообмен. Таким образом, биологическое обрастание коробчатых охладителей увеличивает риск перегрева двигателя, так что кораблям приходится снижать скорость, иначе двигатели получат повреждения.

Конструкции противодействия обрастанию для охлаждающих устройств, которые охлаждают воду из системы водяного охлаждения корабля с приводом от двигателя посредством морской воды, известны в данной области техники. Например, DE 102008029464 относится к коробчатому охладителю для использования в кораблях и на морских платформах, содержащему выполненную заодно систему противодействия обрастанию для убивания участвующих в обрастании организмов посредством процесса перегрева, который может периодически повторяться. В частности, коробчатый охладитель защищен от обрастания микроорганизмами посредством непрерывного перегрева заданного количества трубок теплообменника, не прерывающего процесс охлаждения, в котором отработанное тепло от охлаждающей воды может быть использовано для этого.

В общем, в данной области техники известно использование ультрафиолетового света для удаления/предотвращения образования биопленки на влажных поверхностях. Например, WO 2014/014779 раскрывает систему для уменьшения обрастания поверхности оптически прозрачного элемента, подверженного воздействию морской окружающей среды, включающую в себя светодиод для испускания ультрафиолетового излучения, крепление для направления испущенного ультрафиолетового излучения по направлению к оптически прозрачному элементу и цепь управления для приведения в действие светодиода.

US 5322569 A раскрывает излучающие объекты с ультрафиолетовым светом для предотвращения морского биологического обрастания. В одном варианте выполнения, неподвижная решетка освещается лучами ультрафиолетового света от блока ультрафиолетового освещения. Поскольку мутность морской воды между блоком и решеткой изменяется, ультрафиолетовый датчик регистрирует изменения интенсивности и обеспечивает соответствующие сигналы в блок управления датчиком. Отклонения интенсивности ультрафиолетового излучения обрабатываются, чтобы обеспечить сигнал обратной связи в блок управления интенсивностью лампы. Интенсивность излучения ультрафиолетовых ламп на решетке автоматически регулируется таким образом, чтобы поддерживать заданное наименьшее распределение по освещаемой площади. В другом варианте выполнения, конструкция используется для защиты кингстонной коробки и клапанной конструкции. В этом случае, система противодействия обрастанию предпочтительно размещена внутри кингстонной коробки, между впускной решеткой и клапаном, ведущим к трубке. Предпочтительно, ультрафиолетовая лампа установлена на впускной решетке и имеет конец, поддерживаемый на внутренней стенке кингстонной коробки.

WO 2015/040096 A1 раскрывает теплообменник, предназначенный для размещения в отделении судна. Теплообменник содержит систему противодействия обрастанию, выполненную с возможностью уменьшения обрастания переносящих жидкость элементов теплообменника. Эта система противодействия обрастанию содержит по меньшей мере одно вибрационное устройство, соприкасающееся с теплообменником, чтобы вызывать вибрацию элементов для уменьшения их обрастания.

DE 19921433 C1 относится к предотвращению образования биологического обрастания на элементах теплообменника, расположенных в отделении судна, в частности к предотвращению, которое основано на краткосрочном периодически повторяющимся нагреве морской воды, находящейся в отделении, посредством высокотемпературной воды в системе охлаждения двигателя. Установка для осуществления необходимых процессов нагрева может содержать средство для закрытия впускного отверстия и/или выпускного отверстия отделения.

Изобретение относится к использованию системы противодействия обрастанию во влажном отделении, причем система противодействия обрастанию выполнена с возможностью размещения и работы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, который выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света для достижения того, что по меньшей мере одна поверхность, имеющаяся во влажном отделении, поддерживается свободной от биологического обрастания. В практическом применении изобретения, по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник может содержать по меньшей мере одну ультрафиолетовую лампу, и по меньшей мере одна поверхность, подлежащая поддерживанию свободной от биологического обрастания, может содержать внутреннюю поверхность фактической конструкции влажного отделения и/или наружную поверхность функционального устройства, которая может присутствовать во влажном отделении, и/или любую другую возможную поверхность, которая должна поддерживаться чистой. Функциональное устройство может представлять собой множество трубок коробчатого охладителя, как указано выше, что не изменяет того, что множество других типов функциональных устройства также возможны в рамках изобретения.

Для снижения стоимости технического обслуживания и проверки системы противодействия обрастанию, желательно увеличить до максимума срок службы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, используемого в системе. С другой стороны, это не должно приводить к ухудшению возможности противодействующего обрастанию источника эффективно выполнять свою функцию противодействия обрастанию на одной или более влажных поверхностях, для которых он предназначен. Задача изобретения состоит в обеспечении надлежащего способа управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию, посредством которого возможно выполнить различные требования улучшенным образом.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно изобретению обеспечена система противодействия обрастанию, предназначенная для использования с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем система противодействия обрастанию выполнена с возможностью размещения и работы с по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником для излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания, и причем система противодействия обрастанию содержит контроллер для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, когда противодействующий обрастанию источник размещен в системе противодействия обрастанию, и система противодействия обрастанию используется с влажным отделением, причем контроллер выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника в зависимости от по меньшей мере одного из: по меньшей мере одного относящегося к поверхности параметра; по меньшей мере одного относящегося к отверстию параметра; скорости потока воды вдоль поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; температуры воды внутри влажного отделения; содержания водорослей в воде внутри влажного отделения; концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения; концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения; температуры поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; и скорости потока воды через по меньшей мере одно впускное отверстие влажного отделения, и причем система противодействия обрастанию также содержит по меньшей мере один датчик для регистрации фактического значения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного параметра, причем датчик связан с контроллером, для того чтобы обеспечивать обратную связь контроллеру по значению.

В системе противодействия обрастанию согласно изобретению, контроллер служит для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, когда противодействующий обрастанию источник размещен в системе противодействия обрастанию, и система противодействия обрастанию используется с влажным отделением, и контроллер выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного параметра работы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника в зависимости от аспектов фактической ситуации, преобладающей во влажном отделении, учитывая по меньшей мере один из параметров, приведенных выше. Это позволяет оптимально адаптировать работу противодействующего обрастанию источника к фактической ситуации. Например, противодействующий обрастанию источник может снабжаться энергией в такой степени, чтобы использовать наименьшие затраты энергии для обеспечения противодействия обрастанию, как того требуют все обстоятельства. Это возможно на основе существующих соотношений между различными условными аспектами и степенью биологического обрастания. Например, когда вода присутствует внутри влажного отделения, и температура воды составляет около 30°C, противодействующий обрастанию источник должен работать так, чтобы излучать больше энергии, чем в случае, в котором температура воды составляет около 10°C. В известных системах, то есть системах без возможности управления работой согласно изобретению, противодействующий обрастанию источник снабжается энергией в относительно высокой степени при всех обстоятельствах, для того чтобы предотвратить биологическое обрастание при всех обстоятельствах. Наоборот, согласно изобретению, противодействующий обрастанию источник снабжается энергией в низкой степени, как только это становится возможным без ухудшения достижения противодействия обрастанию, в результате чего экономится энергия, и продлевается срок службы противодействующего обрастанию источника.

В части скорости потока воды вдоль поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания, отметим, что этот параметр подходит для использования для определения того должен ли противодействующий обрастанию источник приводиться в действие или может быть выключен или практически выключен, то есть может приводиться в действие только в минимальной степени. Дело в том, что при относительно высоких скоростях потока, таких как скорости потока более 3 м/с, сдвигающее напряжение воды относительно поверхности превышает сдвиговое сопротивление участвующих в биологическом обрастании организмов. Таким образом, возможно определить подходящее пороговое значение в части скорости потока, и управлять работой противодействующего обрастанию источника таким образом, чтобы противодействующий обрастанию источник (практически полностью) выключался во время периодов высокой скорости потока.

В части температуры воды внутри влажного отделения, отметим, что этот параметр подходит для использования для определения того должен ли противодействующий обрастанию источник приводиться в действие или может быть (практически полностью) выключен. Дело в том, что при относительно высоких температурах, таких как температуры более 75°C, обеспечивается гибель биологических отложений. Таким образом, возможно определить подходящее пороговое значение в части температуры воды, и управлять работой противодействующего обрастанию источника таким образом, чтобы противодействующий обрастанию источник (практически полностью) выключался во время периодов высокой температуры воды.

В части содержания водорослей в воде внутри влажного отделения, отметим, что этот параметр подходит для использования для определения того должен ли противодействующий обрастанию источник приводиться в действие при стандартном уровне питания или может приводиться в действие при более низком уровне питания или даже быть выключен, особенно в случаях, в которых биологическое обрастание вызвано цветением водорослей. Дело в том, что если концентрации водорослей превышают некоторое пороговое значение, количество водорослей достаточно велико, чтобы высвободить организмы, инициирующие биологическое обрастание. Другим подобным индикатором возможности биологического обрастания воды является содержание водорослей, измеренное как хлорофилла. Можно ожидать, что вода с высоким содержанием будет иметь очень высокую предрасположенность к биологическому обрастанию. Таким образом, возможно определить подходящее пороговое значение в части содержания водорослей, и управлять работой противодействующего обрастанию источника таким образом, чтобы противодействующий обрастанию источник приводился в действие при уменьшенном уровне питания или выключался, когда фактическое значение содержания водорослей ниже порогового значения.

В части концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения, отметим, что этот параметр подходит для использования в ситуации, в которой система противодействия обрастанию согласно изобретению дополнительно содержит так называемую ICAF систему. ICAF системы (анодной защиты от обрастания наложенным током) выполнены с возможностью электролитически образовывать ионы меди и широко известны в области предотвращения биологического обрастания. Электролитическая система содержит пару анодов, в которой аноды выполнены в большинстве случаев из меди. Во время работы системы, постоянный ток пропускается через аноды, так что образуются ионы, которые подходят для предотвращения отложения и размножения морских организмов на поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания. Срок службы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию согласно изобретению может быть увеличен путем поддерживания противодействующего обрастанию источника в нерабочем состоянии, при условии что концентрация ионов меди достаточно высока для полного предотвращения биологического обрастания. С другой стороны, срок службы ICAF системы может быть также продлен, по сравнению с ситуацией, в которой не предпринимаются другие меры противодействия обрастанию, кроме применения ICAF системы, в то же время техническое обслуживание может происходить с более длительными интервалами.

В части концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения, отметим, что этот параметр подходит для использования в ситуации, в которой система противодействия обрастанию согласно изобретению дополнительно содержит систему электрохимического хлорирования для создания хлорина с целью получения гипохлорита натрия, который, как известно, эффективен в предотвращении биологического обрастания. Системы электрохимического хлорирования подходят для использования только в морской воде и содержат катод, выполненный из титана, и анод, выполненный из титана, покрытого тонким слоем платины. Во время работы системы электрохимического хлорирования, слой анода расходуется. Срок службы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию согласно изобретению может быть увеличен путем поддерживания противодействующего обрастанию источника в нерабочем состоянии, при условии что концентрация хлорина достаточно высока для полного предотвращения биологического обрастания. С другой стороны, срок службы системы электрохимического хлорирования может быть также продлен, по сравнению с ситуацией, в которой не предпринимаются другие меры противодействия обрастанию, кроме применения системы электрохимического хлорирования, в то же время техническое обслуживание может происходить с более длительными интервалами, и необходимость в замене анода возникает реже.

В части седьмого параметра, то есть температуры поверхности, отметим, что этот параметр особенно подходит для использования для определения того должен ли противодействующий обрастанию источник приводиться в действие или может быть (практически полностью) выключен. Дело в том, что при относительно высоких температурах поверхности, таких как температуры более 75°C, эффект обрастания оказывается несущественным. Таким образом, возможно определить подходящее пороговое значение в части температуры поверхности, и управлять работой противодействующего обрастанию источника таким образом, чтобы противодействующий обрастанию источник (практически полностью) выключался во время периодов высокой температуры поверхности.

В ситуации, в которой вода во влажном отделении неподвижна, то есть в которой влажное отделение наполнено некоторым объемом воды в течение некоторого периода времени, управление противодействующим обрастанию источником может быть нацелено сначала на обеспечение некоторого количества энергии, для того чтобы стерилизовать воду, и затем на выключение противодействующего обрастанию источника или приведение в действие противодействующего обрастанию источника только в минимальной степени, и поддерживание противодействующего обрастанию источника в состоянии минимальной/нулевой работы, при условии что отсутствует подача новой воды. Возможно использовать скорость потока воды вдоль поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания, в процессе определения того, неподвижна ли вода во влажном отделении или нет, но также возможно использовать еще один относящийся к воде параметр, такой как скорость потока вода через по меньшей мере одно впускное отверстие влажного отделения. В любом случае, стерилизация после (практически полного) выключения системы противодействия обрастанию может быть инициирована, как только скорость потока стала практически нулевой в течение заданного периода времени. Альтернативно, в случае, когда впускное отверстие может быть переведено в фактически закрытое состояние, переключение впускного отверстия из открытого состояния в закрытое состояние может привести к запуску стерилизации с последующим (практически полным) выключением противодействующего обрастанию источника. Следовательно, в этом случае, относящийся к отверстию параметр используется для определения по меньшей мере одного параметра работы противодействующего обрастанию источника. В общем, когда по меньшей мере одно впускное отверстие влажного отделения выполнено с возможностью нахождения в одном из открытого состояния и закрытого состояния, контроллер может быть выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра в зависимости от состояния впускного отверстия, и может быть в частности выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником для обеспечения некоторого количества противодействующего обрастанию света с последующим (практически полным) выключением противодействующего обрастанию источника, когда отверстие переводится из открытого состояния в закрытое состояние, и удерживания противодействующего обрастанию источника в состоянии минимальной/нулевой работы, по меньшей мере в течение заданного периода времени, при условии что поддерживается закрытое состояние.

Система противодействия обрастанию согласно изобретению содержит по меньшей мере один датчик для регистрации фактического значения по меньшей мере одного из параметров, приведенных выше, причем датчик связан с контроллером, для того чтобы обеспечивать обратную связь контроллеру по значению. Например, система противодействия обрастанию может быть снабжена по меньшей мере одним из датчика расхода, датчика температуры и так далее.

Контроллер может быть в частности выполнен с возможностью определения интенсивности энергии, подлежащей излучению по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником в течение времени, в зависимости от по меньшей мере одного параметра. Интенсивность может изменяться от нуля до наибольшего значения, в зависимости от фактического значения по меньшей мере одного параметра, для того чтобы имеют наименьшую нагрузку на противодействующий обрастанию источник в каждой ситуации, не увеличивая риск биологического обрастания.

В рамках изобретения, имеется практическая возможность использовать модель контроля за обрастанием, выполненную с возможностью определения выходного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному рабочему параметру по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, в зависимости от входного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному параметру. Такая модель контроля за обрастанием может быть обеспечена в виде таблицы соответствия, например, или системы уравнений. Предпочтительно, контроллер содержит запоминающее устройство, в котором хранится модель контроля за обрастанием.

По меньшей мере один противодействующий обрастанию источник для использования в системе противодействия обрастанию согласно изобретению может быть выполнен с возможностью излучения ультрафиолетового света. Противодействующий обрастанию источник может быть пригоден для размещения внутри влажного отделения или снаружи влажного отделения, вне зависимости от подходящего размещения противодействующего обрастанию источника. В последнем случае, могут быть предприняты меры, обеспечивающие передачу энергии, излученной противодействующим обрастанию источником во время его работы, снаружи внутрь влажного отделения. В случае использования ультрафиолетового источника света, контроллер может быть использован для включения и выключения источника света в соответствующие моменты времени, определяя соответствующий режим работы источника света и так далее, в зависимости от по меньшей мере одного параметра.

Для полноты, далее описание приводится в части противодействия обрастанию посредством использования ультрафиолетового света. Источник противодействующего обрастанию света может быть выбран, чтобы излучать ультрафиолетовый свет конкретного спектра C, который также называется УФС светом (ультрафиолетовые лучи спектра С), и еще более конкретно, светом с длиной волны приблизительно между 250 нм и 300 нм. Оказалось, что большая часть участвующих в обрастании организмов погибает, становится неактивными или неспособными к репродукции посредством освещения их некоторым количеством ультрафиолетового света. Обычная интенсивность, которая оказывается подходящей для противодействия обрастанию, составляет 10 МВт на квадратный метр, прикладываемая непрерывно или с подходящей частотой. Очень эффективным источником излучения УФС света является ртутная газоразрядная лампа низкого давления, в которой в среднем 35% входной мощности преобразуется в УФС мощность. Еще одним применимым типом лампы является ртутная газоразрядная лампа среднего давления. Лампа может быть снабжена колбой из специального стекла для фильтрации озонообразующего излучения. Более того, регулятор света может быть использован с лампой, если этой требуется. Другими типами применимых УФС ламп являются газоразрядные лампы с диэлектрическим барьером, которые как известно обеспечивают очень мощный ультрафиолетовый свет на различных длинах волн и с высокими электрически-оптическими КПД, а также светодиоды. В части светодиодов, отметим, что они могут быть в общем заключены в относительно малые объемы и потреблять меньшую мощность, чем другие типы источников света. Светодиоды могут быть изготовлены для излучения (ультрафиолетового) света различных требуемых длин волн, и их рабочие параметры, особенно выходная мощность, могут регулироваться в высокой степени.

Источник света для излучения ультрафиолетового света может быть обеспечен в виде цилиндрической лампы, более или менее сравнимой с широко известной TL (цилиндрической люминесцентной/флуоресцентной) лампой. Для различных известных бактерицидных цилиндрических УФС ламп, электрические и механические свойства сравнимы с этими же свойствами цилиндрических ламп видимого света. Это позволяет УФС лампам работать также, как и широко известные лампы, в которых может использоваться, например, электронная или магнитная балластная цепь/цепь пускателя.

Главным преимуществом использования ультрафиолетового света для противодействия обрастанию является то, что предотвращается прикрепление и укоренение микроорганизмов на поверхности, подлежащей поддерживанию в чистоте. Наоборот, когда используются известные рассеивающие яд покрытия, противодействие обрастанию достигается посредством убивания микроорганизмов после того, как они прикрепились и укоренились на поверхности. Предотвращение биологического обрастания посредством облучения светом предпочтительно перед удалением биологического обрастания посредством облучения светом, поскольку последнее требует большей входной мощности и имеет более высокий риск того, что облучение светом будет недостаточно эффективно.

Поверхность, подлежащая поддерживанию свободной от биологического обрастания, может включать в себя внутреннюю поверхность фактической конструкции влажного отделения. В случае функционального устройства, расположенного во влажном отделении, поверхность во влажном отделении, подлежащая поддерживанию свободной от биологического обрастания, может включать в себя наружную поверхность этого функционального устройства. Функциональное устройство может быть образовано множество трубок коробчатого охладителя, как описано ранее, что не меняет того, что существует множество других возможностей.

Одно возможное применение системы противодействия обрастанию согласно изобретению относится к судну, содержащему влажное отделение, имеющее по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение. Обычно судно содержит оборудование, и может быть так, чтобы функциональное устройство оборудования расположено во влажном отделении. Например, судно может быть снабжено системой охлаждения оборудования, включающей в себя охлаждающую установку, причем функциональное устройство охлаждающей установки расположено во влажном отделении судна, в этом случае система противодействия обрастанию может быть использована для предотвращения биологического обрастания по меньшей мере одной из, предпочтительно обеих из внутренней поверхности фактической конструкции влажного отделения и наружной поверхности функционального устройства охлаждающей установки. Охлаждающая установка может являться коробчатым охладителем, как указано ранее, и функциональное устройство может быть образовано множеством трубок коробчатого охладителя, которые служат для вмещения и перемещения текучей среды, подлежащей охлаждению, в их внутреннем пространстве, и которые подлежат по меньшей мере частичному воздействию воды во время работы охлаждающей установки. В этом случае, как известно из области коробчатых охладителей, по меньшей мере часть охлаждающей установки может иметь слоистую конструкцию, в которой трубки расположены слоями трубок, причем каждый слой трубок включает в себя по меньшей мере одну трубку. В частности, слои трубок могут включать в себя множество U-образных трубок, имеющих изогнутый нижний участок и две по существу прямые ножки, в которых трубки слоя трубок имеют взаимно различные размеры, изменяющиеся от наименьшей трубки до наибольшей трубки, причем наименьшая трубка имеет наименьший радиус нижнего участка, и наибольшая трубка имеет наибольший радиус нижнего участка, в которых верхние стороны ножек трубок находятся на сходном уровне в охлаждающей установке, и в которых ножки трубок продолжаются по существу параллельно друг другу.

Более того, изобретение относится к способу управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию, когда система противодействия обрастанию используется с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания, и способу, включающему в себя этап определения по меньшей мере одного параметра работы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника в зависимости от по меньшей мере одного из: по меньшей мере одного относящегося к поверхности параметра; по меньшей мере одного относящегося к отверстию параметра; скорости потока воды вдоль поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; температуры воды внутри влажного отделения; содержания водорослей в воде внутри влажного отделения; концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения; концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения; температуры поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; и скорости потока воды через по меньшей мере одно впускное отверстие влажного отделения, и этап регистрации фактического значения по меньшей мере одного параметра. Как описано выше, изобретение таким образом обеспечивает способ адаптации работы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника к фактическим обстоятельствам, преобладающим во влажном отделении, оптимальным образом, так чтобы энергия могла быть сэкономлена, и срок службы противодействующего обрастанию источника мог быть продлен, упоминая два важных преимущества.

Как описано ранее, в случае, если по меньшей мере одно впускное отверстие влажного отделения выполнено с возможностью нахождения в одном из открытого состояния и закрытого состояния, преимущественно управлять по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником для обеспечения некоторого количества противодействующего обрастанию света с последующим (практически полным) выключением противодействующего обрастанию источника, когда отверстие переводится из открытого состояния в закрытое состояние, и поддерживания противодействующего обрастанию источника в состоянии нулевой или минимальной работы, по меньшей мере в течение заданного периода времени, при условии что поддерживается закрытое состояние.

Более того, способ может включать в себя этап использования модели контроля за обрастанием для определения выходного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному из параметров, приведенных выше. Разумеется, такая модель контроля за обрастанием предпочтительно основана на предположении, что противодействие обрастанию должно быть достигнуто в достаточной степени, при этом с наименьшей нагрузкой на противодействующий обрастанию источник.

В другом аспекте, изобретение относится к контроллеру для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника системы противодействия обрастанию, предназначенной для использования с влажным отделением, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие для обеспечения поступления воды во влажное отделение, причем по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы сохранить по меньшей мере одну поверхность, имеющуюся во влажном отделении, свободной от биологического обрастания. В соответствии с вышеприведенным описанием, контроллер согласно изобретению отличается тем, что контроллер выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника в зависимости от по меньшей мере одного из: по меньшей мере одного относящегося к поверхности параметра; по меньшей мере одного относящегося к отверстию параметра; скорости потока воды вдоль поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; температуры воды внутри влажного отделения; содержания водорослей в воде внутри влажного отделения; концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения; концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения; температуры поверхности, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; и скорости потока воды через по меньшей мере одно впускное отверстие влажного отделения. Более того, из вышеприведенного описания следует, что контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, который выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света во время его работы, и который предназначен для использования с влажным отделением, по меньшей мере одно впускное отверстие которого выполнено с возможностью нахождения в одном из открытого состояния и закрытого состояния, в этом случае контроллер выполнен с возможностью управления противодействующим обрастанию источником для обеспечения некоторого количества противодействующего обрастанию света с последующим (практически полным) выключением противодействующего обрастанию источника в ситуации, когда отверстие переводится из открытого состояния в закрытое состояние, и удерживания противодействующего обрастанию источника в состоянии нулевой или минимальной работы в ситуации, когда поддерживается закрытое состояние, по меньшей мере в течение заданного периода времени. Дополнительно или альтернативно, контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника, который выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света во время его работы, и выполненный с возможностью определения интенсивности противодействующего обрастанию света, подлежащей излучению по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником в течение времени, в зависимости от по меньшей мере одного из параметров, приведенных выше. В любом случае, контроллер может содержать запоминающее устройство, в котором хранится модель контроля за обрастанием, выполненная с возможностью определения выходного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному рабочему параметру, в зависимости от входного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному из параметров, приведенных выше.

Описанные выше и другие аспекты изобретения будут видны из и пояснены со ссылкой на следующее подробное описание системы противодействия обрастанию, которая используется с влажным отделением, в частности системы противодействия обрастанию, которая выполнена с возможностью размещения и работы ультрафиолетовой лампы, в котором в частности будет описан способ управления работой лампы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение теперь будет описано более подробно со ссылкой на фигуры, на которых одинаковые или подобные части обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и на которых:

Фиг. 1 схематично показывает влажное отделение, функциональное устройство, расположенное во влажном отделении, лампы для освещения противодействующим обрастанию светом наружной поверхности функционального устройства, ICAF систему, расположенную во влажном отделении, контроллер для управления работой лампы и ICAF системы, и множество датчиков, соединенных с контроллером; и

Фиг. 2 блок-схема, изображающая возможности в части управления работой ламп.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Фигура 1 схематично показывает влажное отделение 10, имеющееся на корабле, и более того показывает коробчатый охладитель 20, содержащий множество трубок 21 для вмещения и перемещения текучей среды, подлежащей охлаждению, в их внутреннем пространстве. Влажное отделение 10 имеет множество впускных отверстий 11 для обеспечения поступления воды, и множество выпускных отверстий 12 для обеспечения выпуска воды. Коробчатый охладитель 20 может выполнять функцию охлаждения текучей среды посредством воздействия на трубки 21 коробчатого охладителя 20 воды из ближайшей внешней окружающей среды корабля, которая далее будет называться морской водой. В частности, трубки 21 коробчатого охладителя 20 размещены внутри влажного отделения 10, причем влажное отделение 10 ограничено участком корпуса 101 корабля и разделительными перегородками 102, 103. Как впускные отверстия 11, так и выпускные отверстия 12 влажного отделения 10 расположены в корпусе 101 корабля, в которых впускные отверстия 11 служат для обеспечения поступления морской воды во влажное отделение 10 снаружи, и в которых выпускные отверстия 12 служат для обеспечения выпуска морской воды из влажного отделения 10 и вытекания наружу корабля.

В показанном примере, трубки 21 коробчатого охладителя 20 имеют изогнутую форму, в частности U-образную форму, содержащую изогнутый нижний участок 21a и две по существу прямые ножки 21b, продолжающиеся по существу параллельно друг другу. Во время работы коробчатого охладителя 20, текучая среда, подлежащая охлаждению, то есть горячая текучая среда, протекает через трубки 21, в то время как морская вода поступает во влажное отделение 10 через впускные отверстия 11. На основе взаимодействия морской воды с трубками 21, содержащими горячую текучую среду, происходит охлаждение трубок 21 и текучей среды и нагревание морской воды. На основе последнего, и возможно также перемещения корабля, естественный поток морской воды достигается во влажном отделении 10, в котором холодная морская вода поступает во влажное отделение 10 через впускные отверстия 11, и в котором морская вода при более высокой температуре выходит из влажного отделения 10 через выпускные отверстия 12. Предпочтительно, трубки 21 выполнены из материала, имеющего хорошую способность к теплопередаче, такого как медь. Для ясности, отметим, что на фигуре 1, для иллюстративных целей, показа иная ориентация влажного отделения 10 и коробчатого охладителя 20, связанного с влажным отделением 10, чем ориентация, которая известна из практики и которая включает в себя вертикальное расположение U-образных трубок 21 коробчатого охладителя 20. В любом случае, изобретение ни коим образом не ограничено конкретной ориентацией компонентов.

Верхние стороны ножек 21b трубок 21 находятся на схожем уровне ввиду того, что верхние стороны ножек 21b трубок 21 соединены с общей трубной пластиной 22. Трубная пластина 22 накрыта коллектором 23 текучей среды, содержащим по меньшей мере один впускной патрубок 24 и по меньшей мере один выпускной патрубок 25 для поступления и выхода текучей среды в и из трубок 21 соответственно. Следовательно, ножки 21b трубок 21, которые расположены на стороне впускного патрубка 24, имеют наибольшую температуру, в то время как ножки 21b трубок 21, которые расположены на стороне выпускного патрубка 25, имеют более низкую температуру, и тоже самое относится к текучей среде, текущей через трубки 21.

Во время непрерывного процесса охлаждения трубок 21 и текучей среды, имеющейся в трубках 21, любые микроорганизмы, присутствующие в морской воде, стремятся прикрепиться к трубкам 21, в особенности к участкам трубок 21, которые имеют идеальную температуру для обеспечения подходящей окружающей среды для жизни микроорганизмов, причем явление называют биологическим обрастанием. Для того чтобы предотвратить это явление, предложено использование по меньшей мере одной лампы 30 для освещения противодействующим обрастанию светом наружной поверхности 26 трубок 21. Например, свет может являться УФС светом, который, как известно, эффективен для противодействия обрастанию. В показанном примере используется множество ламп 30, причем каждая из ламп 30 расположена во влажном отделении 10, в той же области, что и трубки 21, что не изменяет того, что также существует множество других возможностей в части расположения ламп 30. Помимо использования ламп 30, могут быть предприняты другие меры для исключения биологического обрастания наружной поверхности 26 трубок 21. Фигура 1 изображает возможное дополнительное использование так называемой ICAF системы 40 для образования ионов меди.

Работа ламп 30 управляется контроллером 50. Контроллер 50 выполнен так, чтобы обеспечивать оптимальную работу ламп 30, а именно путем определения по меньшей мере одного рабочего параметра на основе процесса, в котором учитывается по меньшей мере один аспект фактического состояния влажного отделения 10, в частности по меньшей мере один аспект, относящийся к воде, которая может присутствовать в отделении 10, и/или к поверхности 26, подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания, и/или к состоянию открытия впускных отверстий 11. Фигура 1 изображает то, что один или более датчиков используются для регистрации фактического значения параметра, подлежащего использованию в процессе определения того, как управлять лампами 30. В показанном примере, один датчик 51 обеспечен для регистрации относящегося к воде параметра, тогда как другой датчик 52 обеспечен для регистрации относящегося к поверхности параметра. Пунктирные линии, продолжающиеся между контроллером 50 и датчиками 51, 52, между контроллером 50 и ICAF системой 40, между контроллером 50 и лампами 30, и между контроллером 50 и впускными отверстиями 11 соответственно, представляют собой соединения, которые присутствуют между контроллером 50 и различными компонентами как указано, которые обеспечивают связь между контроллером 50 и компонентами, так что получается интеллектуальная система 1, в которой противодействие обрастанию может быть достигнуто с наименьшей нагрузкой на лампы 30, что способствует продлению срока службы ламп 30, упоминая одно преимущество. Контроллер 50 может быть выполнен с возможностью управления всеми лампами 30 одинаково, но также возможно, что лампы 30 управляются по отдельности, что может являться преимущественным в ситуации, в которой желательно иметь сложное управление, нацеленное на оптимизацию на уровне различных положений во влажном отделении 10.

Контроллер 50 может содержать запоминающее устройство 60 для хранения модели контроля за обрастанием, так что соответствующие значения по меньшей мере одного рабочего параметра ламп 30 может быть определен на основе любого возможного входного сигнала. В частности, такая модель контроля за обрастанием может быть выполнен на основе знания о соответствиях между различными входными параметрами и выходными параметрами, которые оптимальны, если речь идет об эффективности противодействия обрастанию, с одной стороны, и предотвращении нежелательной высокой нагрузки на лампы 30, с другой стороны.

Фигура 2 изображает возможное использование различных датчиков 51, 52, 53, 59 в процессе определения по меньшей мере одного рабочего параметра ламп 30. Более того, фигура 2 изображает то, что одно или более фактических значений, зарегистрированных датчиками 51, 52, 53, 59, могут являться входным сигналом для модели 61 контроля за обрастанием, как указано выше. Модель 61 контроля за обрастанием описывает взаимосвязь между биологическим обрастанием и по меньшей мере одним из по меньшей мере одного относящегося к воде параметра, по меньшей мере одного относящегося к поверхности параметра и по меньшей мере одного относящегося к отверстию параметра, и необходимым выходным сигналом на лампы для противодействия биологическому обрастанию. Таким образом, на основе входного сигнала, обеспеченного датчиками 51, 52, 53, 59, модель 61 контроля за обрастанием образует оптимальные условия питания ламп 30 и обеспечивает по меньшей мере один рабочий параметр, связанный с этими оптимальными условиями питания для управления электроникой 31 ламп 30.

Степень, в которой вода вызывает биологическое обрастание поверхности 26, зависит от нескольких физико-химических и биологических параметров. Примерами служат общий органический углерод (ООУ), температура, свет, растворенный кислород, водородный показатель (pH), питательные вещества, растворенные органические вещества, растворенные неорганические вещества, взвешенное вещество и сдвигающие усилия. Если биологическое обрастание вызвано цветением водорослей, то еще одним параметром, который может быть использован в качестве альтернативного индикатора возможности биологического обрастания воды, служит содержание водорослей в воде. Если концентрации водорослей превышают некоторое значение, количество водорослей достаточно велико, чтобы высвободить органические вещества, инициирующие биологическое обрастание. Еще одним подобным индикатором служит содержание водорослей, измеренное как хлорофилл-а. Можно ожидать, что вода с высоким содержанием хлорофилл-а будет иметь очень высокую предрасположенность к биологическому обрастанию.

Помимо модели 61 контроля за обрастанием, модель 62 срока службы ламп, описывающая взаимосвязь между нагрузкой на лампы 30 и сроком службы ламп 30, также может быть использована в системе 1 противодействия обрастанию. Предполагая, что управляющая электроника 31 объединена с электроникой для мониторинга нагрузки и поведения ламп 30, может быть получен входной сигнал для определения ожидаемого срока службы ламп 30. В общем, на основе выходного сигнала датчиков 51, 52, 53, 59 и информации в отношении поведения ламп 30, возможно определить оптимальную нагрузку на лампы (в части мощности, режима работы и так далее), требуемые для противодействия биологическому обрастанию при наибольшем сроке службы ламп 30, используя модель 61 контроля за обрастанием и модель 62 срока службы ламп. Мониторинг нагрузки на лампы и их поведения также обеспечивает индикацию ожидаемого конца срока службы ламп 30.

В системе 1 противодействия обрастанию, как описано выше и изображено на фигурах, относящийся к воде параметр и/или относящийся к поверхности параметр и/или относящийся к отверстию параметр может быть использован в процессе нахождения способа приведения в движение ламп 30 для достижения требуемого противодействия обрастанию при наименьшей нагрузке. Примером относящегося к поверхности параметра служит температура поверхности 26. Примером относящегося к отверстию параметра служит состояние впускных отверстий 11, предполагая, что это состояние может изменяться между открытым и закрытым, для чего могут быть использованы подходящие средства, такие как клапаны.

Согласно одной возможности, контроллер 50 выполнен с возможностью задействования ICAF системы 40 только в ситуациях, в которых известно, что лампы 30 менее эффективны, возможно недостаточно эффективны для полного исключения биологического обрастания. Согласно еще одной возможности, контроллер 50 выполнен так, чтобы чередовать применение ламп 30 и ICAF системы 40, для того чтобы увеличить срок службы как ламп 30, так и ICAF системы 40 и уменьшить необходимость технического обслуживания.

Контроллер 50 может быть дополнительно выполнен с возможностью предпринимать специальные действия, когда впускные отверстия 11 переводятся из открытого состояния в закрытое состояние в течение некоторого периода времени. Это может произойти, когда корабль находится в порту, например. Специальное действие может включать в себя питание ламп 30 с относительно высокой мощностью в течение времени, которое достаточно велико для достижения стерилизующего действия на любую воду, которая может присутствовать во влажном отделении 10. По истечении этого времени, лампы 30 могут быть по существу поддерживаться в нерабочем состоянии, при условии что впускные отверстия 11 поддерживаются в закрытом состоянии. Также отсутствует необходимость в питании ICAF системы 40 в течение этого времени. Фактически, этот способ применим к каждой ситуации, в которой отсутствует необходимость управления коробчатым охладителем 20, что в общем соответствует ситуации, когда двигатели корабля выключены.

Множество других возможностей, отличных от явно описанных выше, существуют в рамках идеи управления работой ламп 30 в зависимости от одного или более параметров, отражающих фактическое состояние влажное отделение 10 и/или одного или более компонентов, связанных с ним. Наружная поверхность 26 трубок 21 коробчатого охладителя 20 является только одним примером поверхности, которая может присутствовать во влажном отделении 10 и которая подлежит поддерживанию свободной от биологического обрастания. Внутренняя поверхность 104 участка корпуса 101 корабля, связанная с влажным отделением 10, и/или разделительные перегороди 102, 103 являются еще одним возможным примером такой поверхности. Более того, ультрафиолетовый свет является только одним примером типа света, который подходит для использования для целей противодействия обрастанию.

Изобретение применимо к кораблю, как описано выше, к любому другому типу судна, содержащему влажное отделение 10, или к любой другой конструкции, содержащей влажное отделение 10, когда существует потребность в поддержании поверхности, имеющейся во влажном отделении 10, свободной от биологического обрастания. Корабль или другой тип судна, или конструкция в более общем смысле может содержать более одного влажного отделения 10, к которому применяется изобретение, то есть в котором управление лампами 30 и/или другими противодействующими обрастанию источниками основано на обратной связи/информации об одном или более параметрах, относящихся к воде, которая может присутствовать во влажном отделении 10, и/или к поверхности 26, 104, подлежащей поддерживанию чистой, и/или к состоянию впускных отверстий 11.

Специалисту в данной области техники будет ясно, что объем изобретения не ограничен примерами, описанными выше, и что несколько их изменений и модификаций возможны без отклонения от объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Предполагается, что изобретение включает в себя все такие изменения и модификации, в той мере, пока они лежат в пределах объема формулы изобретения или его эквивалентов. Несмотря на то, что изобретение было показано и описано подробно на фигурах и в описании, такие изображения и описания являются только пояснительными или служат в качестве примера, и не являются ограничивающими. Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами выполнения. Чертежи являются схематичными, на которых детали, которые не требуются для понимания изобретения, могли быть не показаны, и необязательно выполнены в масштабе.

Изменения раскрытых вариантов выполнения могут быть поняты и осуществлены специалистом в данной области техники при применении заявленного изобретения, из изучения фигур, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает другие этапы или элементы, и неопределенный артикль "a" или "an" не исключает множественное число. Термин "содержит", использованный в этом тексте, толкуется специалистом в данной области техники содержащим термин "состоит из". Следовательно, термин "содержит" может в отношении варианта выполнения означать "состоит из", но в другом варианте выполнения может означать "содержит/включает в себя по меньшей мере определенные признаки и, возможно, один или более других признаков". Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не ограничивают объем изобретения.

Элементы и аспекты, описанные в связи с или в отношении конкретного варианта выполнения, могут подходяще объединяться с элементами и аспектами других вариантов выполнения, если явно не указано иное. Таким образом, только то, что некоторые меры приведены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация этих мер не может быть использована с выгодой.

Термин "по существу", использованный в этом тексте, толкуется специалистом в данной области техники применимым к ситуациям, в которых требуются определенные действия, которые могут быть полностью выполнены в теории, но которые включают в себя практические ограничения для его фактического осуществления. Примеры такого действия включают в себя параллельное расположение объектов и перпендикулярное расположение объектов. Где это применимо, термин "по существу" может толковаться в качестве прилагательного, которое показывает процентное отношение в 90% или более, например 95% или более, в особенности 99% или более, еще более в особенности 99,5% или более, включая в себя 100%.

Ввиду того, что биологическое обрастание возникает не только в море, но также в реках, озерах и подобном, изобретение в общем применимо в случае, если имеется влажное отделение 10, которое может быть наполнено любым типом воды. Это может относиться к судну, как указано ранее, или в еще более общем смысле, к морским объектам, такие как буровые вышки, или другие типы зданий в или вблизи океана, что не изменяет того, что изобретение также может быть применено в бытовом приборе, в котором вода используется во время его работы, например, таком как кофе машина или дезинфектор для воды, или другом контексте, который может полностью отличаться от морских объектов.

В части возможного применения изобретения к влажному отделению 10, вмещающему коробчатый охладитель 20, отметим, что изобретение ни коим образом не ограничено компоновкой коробчатого охладителя 20, как описано выше и изображено на фигуре 1 в качестве примера. Специалисту в данной области техники ясно, что признаки изобретения не зависят от любого признака поверхности 26, 104, подлежащей защите от обрастания в воде. Также, применение ультрафиолетовых ламп 30 для противодействия обрастанию во время его работы является только одной из множества возможностей, существующих в рамках изобретения. В показанных вариантах выполнения изобретения, влажное отделение 10 используется для вмещения трубок 21 коробчатого охладителя 20, причем трубки 21 являются только одним примером функционального устройства. Дополнительно или альтернативно, влажное отделение 10 может быть использовано для вмещения одного или более других объектов/устройств, но также может быть пустым, то есть не обязательно содержать какие-либо объекты/устройства. Например, в случае применения системы противодействия обрастанию на корабле, влажное отделение 10 может являться так называемой кингстонной коробкой для забора балластной воды или воды для тушения возгорания.

В показанном варианте выполнения влажного отделения 10 имеется множество впускных отверстий 11 для обеспечения поступления воды во влажное отделение 10 и множество выпускных отверстий 12 для обеспечения выпуска воды из влажного отделения 10. Это не изменяет того, что вариант наличия только одного отверстия, когда отверстие выполняет комбинированную функцию впускного отверстия и выпускного отверстия, также охватывается изобретением. Для полноты, отметим, что не обязательно наличие по меньшей мере одного выпускного отверстия 12, на основе того, что существуют практические случаи, в которых отсутствует потребность в опустошении влажного отделения 10 через одно или более выпускных отверстий 12 после первоначального наполнения влажного отделения 10.

В контексте изобретения, термин "отделение" предпочтительно толкуется как некоторая отдельная комната, резервуар, секция или камера. Прилагательное "влажный" используется для обозначения того, что отделение 10 предназначено для по меньшей мере частичного наполнения водой, что не изменяет того, что отделение 10 может находиться в сухом состоянии при соответствующих обстоятельствах.

Подводя итог, система 1 противодействия обрастанию, предназначенная для использования с влажным отделением 10, имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие 11 для обеспечения поступления воды во влажное отделение 10, выполнена с возможностью размещения и управления по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником 30 для излучения противодействующего обрастанию света, для того чтобы поддерживать по меньшей мере одну поверхность 26, 104, имеющуюся во влажном отделении 10, свободной от биологического обрастания. Например, по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник 30 для использования в системе 1 противодействия обрастанию может быть выполнен с возможностью освещения поверхности 26, 104 ультрафиолетовым светом. Система 1 противодействия обрастанию содержит контроллер 50 для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника 30, когда противодействующий обрастанию источник 30 размещен в системе 1 противодействия обрастанию, и система 1 противодействия обрастанию используется с влажным отделением 10, причем контроллер 50 выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника в зависимости от по меньшей мере одного из по меньшей мере одного относящегося к воде параметра, по меньшей мере одного относящегося к поверхности параметра и по меньшей мере одного относящегося к отверстию параметра, для того чтобы учитывать по меньшей мере один аспект фактической ситуации, преобладающей во влажном отделении 10 в процессе настройки по меньшей мере одного рабочего параметра. На основе специальной конфигурации контроллера 50, возможный исключить нежелательную высокую нагрузку на по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник 30 в процессе предотвращения биологического обрастания, что благоприятно сказывается на срок службы противодействующего обрастанию источника 30.

Группа изобретений относится к системе (1) противодействия обрастанию, используемой на судне (варианты), способу управления работой противодействующего обрастанию источника и контроллеру (50) для управления работой противодействующего обрастанию источника. Система имеет влажное отделение (10), имеющее по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для обеспечения поступления воды во влажное отделение (10), и выполнена с возможностью размещения и управления по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником (30) для излучения противодействующего обрастанию света. При этом поддерживают по меньшей мере одну поверхность (26), имеющуюся во влажном отделении (10), свободной от биологического обрастания. Система (1) содержит также контроллер (50) для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30). Контроллер (50) выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30) в зависимости от по меньшей мере одного из по меньшей мере одного относящегося к воде параметра, по меньшей мере одного относящегося к поверхности параметра и по меньшей мере одного относящегося к отверстию параметра. Технический результат: повышение возможности противодействия обрастанию и увеличение срока службы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система (1) противодействия обрастанию, предназначенная для использования с влажным отделением (10), имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для обеспечения поступления воды во влажное отделение (10), причем система (1) противодействия обрастанию выполнена с возможностью размещения и управления по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником (30) для излучения противодействующего обрастанию света для поддержания по меньшей мере одной поверхности (26, 104), имеющейся во влажном отделении (10), свободной от биологического обрастания, причем система (1) противодействия обрастанию содержит контроллер (50) для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30), когда противодействующий обрастанию источник (30) размещен в системе (1) противодействия обрастанию, и система (1) противодействия обрастанию используется с влажным отделением (10), при этом контроллер (50) выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30) в зависимости от по меньшей мере одного из:

- состояния впускного отверстия;

- скорости потока воды вдоль поверхности (26, 104), подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания;

- температуры воды внутри влажного отделения (10);

- содержания водорослей в воде внутри влажного отделения (10);

- концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения (10);

- концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения (10);

- температуры поверхности (26, 104), подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; и

- скорости потока воды через по меньшей мере одно впускное отверстие (11) влажного отделения (10), причем система (1) противодействия обрастанию дополнительно содержит по меньшей мере один датчик (51, 52, 53, 59) для регистрации фактического значения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного параметра, причем датчик (51, 52, 53, 59) связан с контроллером (50) для обеспечения контроллеру (50) обратной связи по значению.

2. Система (1) по п. 1, в которой по меньшей мере одно впускное отверстие (11) влажного отделения (10) выполнено с возможностью нахождения в одном из открытого состояния и закрытого состояния и контроллер (50) выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником (30) для обеспечения некоторого количества противодействующего обрастанию света с последующим выключением противодействующего обрастанию источника (30) или приведения в действие противодействующего обрастанию источника (30) только в минимальной степени, когда отверстие (11) переведено из открытого состояния в закрытое состояние, и поддерживания противодействующего обрастанию источника (30) в состоянии нулевой или минимальной работы по меньшей мере в течение заданного периода времени, если закрытое состояние сохраняется.

3. Система (1) по п. 1 или 2, в которой контроллер (50) выполнен с возможностью определения интенсивности противодействующего обрастанию света, подлежащего излучению по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником (30) в течение времени, в зависимости от по меньшей мере одного параметра.

4. Система (1) по любому из пп. 1-3, в которой контроллер (50) содержит запоминающее устройство (60), в котором хранится модель (61) контроля за обрастанием, выполненная с возможностью определения выходного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному рабочему параметру по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30), в зависимости от входного сигнала, соответствующего по меньшей мере одному параметру.

5. Система (1) по любому из пп. 1-4, выполненная для приема и управления по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником (30) для излучения ультрафиолетового света.

6. Система (1) по любому из пп. 1-5, в которой поверхность, подлежащая поддерживанию свободной от биологического обрастания, включает в себя внутреннюю поверхность (104) фактической конструкции (101, 102, 103) влажного отделения (10).

7. Система (1) по любому из пп. 1-6, в частности предназначенная для использования с влажным отделением (10), в которой расположено функциональное устройство (21), в котором поверхность во влажном отделении (10), подлежащая поддерживанию свободной от биологического обрастания, включает в себя наружную поверхность (26) функционального устройства (21).

8. Судно, содержащее влажное отделение (10), имеющее по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для обеспечения поступления воды во влажное отделение (10), и систему (1) противодействия обрастанию по любому из пп. 1-7.

9. Судно, содержащее влажное отделение (10), имеющее по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для обеспечения поступления воды во влажное отделение (10), и систему (1) противодействия обрастанию по любому из пп. 1-5 и дополнительно содержащее оборудование (20), причем функциональное устройство (21) оборудования (20) расположено во влажном отделении (10), при этом поверхность во влажном отделении (10), подлежащая поддерживанию свободной от биологического обрастания, включает в себя по меньшей мере одну из внутренней поверхности (104) фактической конструкции (101, 102, 103) влажного отделения (10) и наружной поверхности (26) функционального устройства (21) оборудования (20).

10. Способ управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30) системы (1) противодействия обрастанию, когда система (1) противодействия обрастанию используется с влажным отделением (10), имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для обеспечения поступления воды во влажное отделение (10), причем по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник (30) выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света для поддержания по меньшей мере одной поверхности (26, 104), имеющейся во влажном отделении (10), свободной от биологического обрастания, и согласно способу определяют по меньшей мере один параметр работы по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30) в зависимости от по меньшей мере одного из:

- состояния впускного отверстия;

- скорости потока воды вдоль поверхности (26, 104), подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания;

- температуры воды внутри влажного отделения (10);

- содержания водорослей в воде внутри влажного отделения (10);

- концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения (10);

- концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения (10);

- температуры поверхности (26, 104), подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; и

- скорости потока воды через по меньшей мере одно впускное отверстие (11) влажного отделения (10)

и регистрируют фактическое значение по меньшей мере одного параметра.

11. Способ по п. 10, согласно которому систему (1) противодействия обрастанию в частности используют с влажным отделением (10), по меньшей мере одно впускное отверстие (11) которого выполнено с возможностью нахождения в одном из открытого состояния и закрытого состояния, при этом по меньшей мере одним противодействующим обрастанию источником (30) управляют для обеспечения некоторого количества противодействующего обрастанию света с последующим выключением противодействующим обрастанию источника (30) или приведением в действие противодействующего обрастанию источника (30) только в минимальной степени, если отверстие (11) переведено из открытого состояния в закрытое состояние, и поддерживания противодействующего обрастанию источника (30) в состоянии нулевой или минимальной работы по меньшей мере в течение заданного периода времени, если закрытое состояние сохраняется.

12. Контроллер (50) для управления работой по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30) системы (1) противодействия обрастанию, когда система (1) противодействия обрастанию используется с влажным отделением (10), имеющим по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для обеспечения поступления воды во влажное отделение (10), причем по меньшей мере один противодействующий обрастанию источник (30) выполнен с возможностью излучения противодействующего обрастанию света для поддержания по меньшей мере одной поверхности (26, 104), имеющейся во влажном отделении (10), свободной от биологического обрастания, причем контроллер (50) выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного рабочего параметра по меньшей мере одного противодействующего обрастанию источника (30) в зависимости от по меньшей мере одного из:

- состояния впускного отверстия;

- скорости потока воды вдоль поверхности (26, 104), подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания;

- температуры воды внутри влажного отделения (10);

- содержания водорослей в воде внутри влажного отделения (10);

- концентрации ионов меди в воде внутри влажного отделения (10);

- концентрации хлорина в воде внутри влажного отделения (10);

- температуры поверхности (26, 104), подлежащей поддерживанию свободной от биологического обрастания; и

- скорости потока воды через по меньшей мере одно впускное отверстие (11) влажного отделения (10).