Способ защиты конструкций от обрастания морскими организмами и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B63B59/00 

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к способу защиты конструкций от обрастания морскими организмами и устройству для его осуществления.

Цель изобретения - повыщение эффективности проводимой защиты путем уменьшения расхода, подаваемого реагента и снижения удельных энергозатрат.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа защиты конструкций от обрастания.

Устройство содержит насос 1, соединенный всасывающим патрубком 2 с емкостью 3, содержащей раствор реагента, а напорным патрубком 4 - с устройством подачи раствора реагента 5, выполненным в виде генератора кольцевых вихрей, представляющего собой рабочую камеру, разделенную при помощи упругой мембраны 6 на две части. В задней части размещен источник 7 возвратно-поступательных движений, а в передней части - емкость, заполняемая раствором реагента, в торцовой стенке имеется отверстие 8, а в боковой поверхности- отверстие, оборудованное обратным клапаном 9. Со стороны выходного отверстия 8 рабочей камеры установлена дополнительная камера 10 в виде полого цилиндра, открытого с одной стороны, в поверхности которого также имеется отверстие, оборудованное обратным клапаном 11. Кроме этого, имеется реле 12 времени и блок 13 выходных команд, связанные с источником возвратно-поступательных движений.

Устройство работает следующим образом.

В емкости 3 приготавливается раствор реагента, применяемого для осуществления защиты от биологического обрастания с заданной концентрацией Со. Включается насос 1 и раствор из емкости 3 сначала по вса сывающему 2, а затем по напорному 4 патрубкам через отверстия подается в рабочую 5 и дополнительную 10 камеры.

0 В течение определенного времени происходит заполнение камер, после чего насос I отключается, а отверстие 9 и 11 перекрываются обратными клапанами 9 и 11. В зависимости от вида защищаемой конструкции и применяемого реагента, при помощи реле 12 времени и блока 13 выходных команд источнику 7 возвратно-поступательных движений задается необходимая частота движений, а также производится его включение в работу.

0 При поступлении сигнала источник возвратно-поступательных движений включается и с заданной частотой сообщает начальные возмущения через упругую мембрану 6 раствору реагента, заполняющему рабочую камеру.

Эти возмущения, вызванные сообщением объему раствора начального импульса, распространяются по всему объему рабочей камеры и вызывают направленное его движение к отверстию 8, на кромках которого

Q пограничный слой жидкости отрывается и закручивается, образуя кольцевой вихрь 14.

Формирование кольцевого вихря происходит в дополнительной камере 10, куда он попадает, образуясь на кромках выходного отверстия 8. В дополнительной камере формирующийся вихрь вовлекает в объем своего тела окружающую среду, которой является также раствор реагента концентрацией Со. Затем вихрь выходит из дополнительной камеры и движется в направлении защищаемой конструкции 15, расположенной на удалении / от источника защиты. При достижении поверхности происходит взаимодействие кольцевого вихря и преграды, в результате чего вихрь разрушается, а переносимый им в своем составе раствор реагента попадает в пограничный слой поверхности.

При этом благодаря процессам турбулентной диффузии и перемещивания слоев жИлТ.кости, омывающей поверхность, происходит размывание этого раствора по всей поверхности с практически однородной объемной концентрацией. Появление же химически активного для обрастателей раствора реагента на поверхности конструкции вызывает в зависимости от величины его концентрации либо гибель, либо отпугивание морских обрастателей. В результате этого возникают условия, препятствующие их прикреплению к защищаемой поверхности, а следовательно, к обеспечению защиты данной поверхности от биологического обрастания, тем самым конструкция имеет возможность нормального функционирования без проведения периодических работ, связанных с очисткой и окраской поверхности, значительно удораживающих эксплуатационные расходы данной конструкции за время ее эксплуатации.

При этом объемную концентрацию реагента в момент взаимодействия вихря с защищаемой поверхностью можно определять из следующей зависимости:

(е-°-°з 5 +|-4-0,1), при

или

С(|-4-0,1)Со, при ,

где Со - исходная концентрация подаваемого реагента, а I - расстояние от источника защиты до поверхности защищаемой конструкции;

d - диаметр выходного отверстия вих- реобразующего устройства.

Формула изобретения

1. Способ защиты конструкций от обрастания морскими организмами, включающий периодическую обработку защищаемой конструкции химически активным по отнощению к обрастателям реагентом, подаваемым в виде генерируемых тороидальных кольцевых вихрей, отличающийся тем, что, с целью 5 повыщения эффективности проводимой защиты путем уменьщения расхода подаваемого реагента и снижения удельных энергозатрат, формирование кольцевых тороидальных вихрей осуществляют в замкнутом от ,. окружающей среды объеме, который предварительно заполняют раствором реагента исходной объемной концентрации, при этом исходную объемную концентрацию реагента для достижения получения заданной его концентрации у защищаемой поверхности 5 конструкции регулируют по следующей зависимости:

C, J-Co(e-° °3« +|--bO,l), при или

(4-0,1), при ,

где - заданная объемная концентрация реагента у защищаемой поверхности конструкции;

Со - его регулируемая исходная объемная концентрация;

где / - расстояние от источника защиты до поверхности защищаемой конструкции;

d - диаметр выходного отверстия генератора кольцевых вихрей.

0 2. Устройство для защиты конструкций от обрастания морскими организмами, содержащее насос, гидравлически сообщенный всасывающим патрубком с емкостью, заполненной химически активным для обрастателей .реагентом, а напорным патрубком -

5 с генератором кольцевых вихрей, включающем в себя рабочую камеру с выходным отверстием, мембраной и источником возвратно-поступательных движений воды в этой камере, отличающееся тем,- что, с целью под выщения эффективности проводимой защ.иты путем уменьщения расхода подаваемого реагента и снижения удельных энергозатрат, оно снабжено полым цилиндром с обратным клапаном, закрепленным на боковой поверхности рабочей камеры соосно с последней

5 в районе ее выходного отверстия, при этом выходное отверстие рабочей камеры сообщено с дополнительной камерой, которая образована полостью этого цилиндра, длина и диаметр дополнительной камеры составляют соответственно 4-6 и 4-8 диаметров

0 выходного отверстия рабочей камеры, при этом в боковой стенке упомянутого полого цилиндра выполнено отверстие, в котором установлен упомянутый обратный клапан, гидравлически сообщенный с напорным патрубком насоса.

Изобретение относится к технике защиты от биологического обрастания конструкций, эксплуатирующихся в море, в том числе судов и сооружений, в частности, к способам защиты от обрастания, основанным на доставке к защищаемой поверхности раствора реагента,химически активного по отношению к обрастателям. Целью изобретенияявляется повышение эффективности проводимой защиты путем уменьшения расхода подаваемого реагента и снижения удельных энергозатрат. Способ предполагает осуществление защиты конструкций от обрастания морскими организмами путем периодической обработки их поверхности раствором токсичного реагента, подаваемого в виде серии генерирYемых тороидальных кольцевых вихрей, при этом процесс формирования кольцевых вихрей производят в замкнYтом от окрYжающей среды объеме, а концентрацию реагента Y поверхности защищаемой констрYкции в момент разрYшения кольцевого вихря определяют из полYченной зависимости C_X=1/2CO(2^-°^,°^36X+3/X+0,1) при X≤50

CX=CO(3/X+0,1), при 50*98X≤3^.10², гдн CO - исходная концентрация подаваемого реагента

X=L/D, где L - расстояние от источника защиты до поверхности защищаемой констрYкции

D - диаметр выходного отверстия генератора кольцевых вихрей. Yo для защиты констрYкций от обрастания морскими организмами содержит насос 1, сообщенный всасывающим патрYбком 2 с емкостью 3,содержащей химически активный для обрастателей реагент, а напорным патрYбком 4 - с Yстройством подачи реагента к защищаемой поверхности, выполненными в виде генератора кольцевых вихрей, состоящего из рабочей камеры 5 с мембраной 6 и источника возвратно-постYпательных движений 7, отличающееся тем, что перед выходным отверстием 8 рабочей камеры Yстановлена дополнительная камера 10, представляющая собой полый цилиндр, присоединенная к рабочей камере и имеющая в боковой поверхности отверстие 11 для подачи в нее раствора реагента исходной концентрации, оборYдованное обратным клапаном. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.