Система слива за борт судна моечных,балластных и льяльных вод
1. СИСТЕМА СЛИВА ЗА БОРТ СУДНА МОЕЧНЫХ, БАЛЛАСТНЫХ И ЛЬЯЛЬНЫХ вод, содержащая оснтэвной трубопровод соединяющий цистерну с забортным пространством и имеющий основной клапаи с приводом и органом управления , а также устройство для определе . НИН превышения допустимой концентрации нефтепродуктов, включающее блоки измерения , расхода и определения концентрации , подключенные входами к основному трубопроводу, а выходами - к вычислительно-логическому блоку, подключенному к датчику скорости судна, отличающаяся тем, что,с целью повышения ее пропускной способности, она снабжена блоком формирования команд, включающим первый, второй к третий элементы ИЛИ, первое и второе реле времени, первый, второй и третий элементы ЗАПРЕТ и первый н второй элементы И, а также дополнительным клапаном , подключенным в байпас к основному клапану, первой и второй логическими цепочками , каждая из которых включает соединенные последовательно элемент ПАМЯТЬ , элемент ЗАПРЕТ, и логический блок ИЛИ, а также блоком реле времени и элементом НЕ, причем логический блок ИЛИ первой логической цепочки подключён к вычислительно-логическому блоку через блок формирования команд, логический блок ИЛИ второй логической цепочки подключен к вычислительно-логическому блоку через блок реле времени, а вторые входы блока формирования команд и блока реле времени связаны с вычислительно-ло-. гическим блоком через элемент НЕ,., при этом выход первого реле времени связан с разрешающим входом элемента ЗАПРЕТ, второго реле времени -- с запрещающим входом этого элемента, а входы обоих реле времени подключены к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому входу первого элемента И непосредственно, а к первому входу второго элемента ИЛИ - через второй элемент ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого подключен к выходу первого элемента И и входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого связан с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И через третий элемент ЗАi ПРЕТ, запрещающий вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ (Л й выходом второго элемента И, второй вход которого связан с вторым входом первого элемента И и выходом первого элемента ЗАПРЕТ . 2.Система по п. , отличающаяся тем, что пропускная способность основного Kj и дополнительного К, клапанов выбрана в соотношении - 0,5. г О) 3.Система по п, 1, отличающаяся тем, о ел что она снабжена дополнительным трубопроводом с приводным клапаном, подклюсо ченным одним своим KOMilOM к (КНОВНОМу трубопроводу между блоком определения СА9 концентрации и основным клапаном,а другим своим концом - к дополнительной цистерне , а также дополнительным элементом И, входы которого подключены к инверсным выходам элементов П.ЛМЯТЬ первой и второй логических цепочек, а выход - к приводу клапана догюлнитольного трубопровода , при этом проп -кнля способность клапана дополнительном трубопропода выбрана равной пропускной способмостн основного клапапя ocnonnoio трубопровода
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК з15р В 63 В 13/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3475879/27-! 1 (22) 26.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. № 46
-(72) Г. К. Соколов, Л. Л. Калинин,)О. И. Ов. чинников, В. Н. Кушель, A. Г. Попов, А. А. Журавлев, И. Б. Сорин, В. А. Дымент, 8. С. Гринек и А. И. Павлов (53) 628.12 (088.8) (56) l Заявка Великобритании № 1501332 кл. G 3 N, опублик. 14.04.78 (прототип). (54) (57) 1. СИСТЕМА СЛИВА ЗА БОРТ
СУДНА МОЕЧНЫХ, БАЛЛАСТНЫХ И
ЛЬЯЛЬНЫХ ВОД, содержащая основной трубопровод соединяющий цистерну с забортным пространством и имеющий основной клапан с приволом и органом управления, а также устройство для определе, ния превышения лопустимой концентрации нефтепродуктов, включающее блоки измерения, расхода и определения концентрации, подключенные входами к основному трубопроволу, а выходами — к вычислительно-логическому блоку, подключенному к датчику скорости судна, отличающаяся тем, что,с целью повышения ее пропускной способности, она снабжена блоком формирования команд, включающим первый, второй и третий элементы ИЛИ, первое и второе реле времени, первый, второй и третий элементы ЗАГ1РЕТ и первый и второй элементы И, а также дополнительным клапа.ном, подключенным в байпас к основному клапану, первой и второй логическими цепочками, кажлая нз которых включает соединенные последовательно элемент ПАМЯТЬ, элемент ЗАПРЕТ, и логический блок
ИЛИ, а также блоком реле времени и элементом НЕ, причем логический блок ИЛИ первой логической цепочки подключен к вычислительно-логическому блоку через блок формирования команд, логический блок ИЛИ второй логической цепочки подключен к вычислительно-логическому бло. ку через блок реле времени, а вторые входы блока ф.>рмирования команд и блока:
„„SU„„1060533 А реле времени связаны с вычислительно-ло.. гическим блоком через элемент HF., при этом выход первого реле времени связав . с разрешаю(цим вхолом элемента ЗАПРЕТ, второго реле времени --- с запрещаю1цим входом этого элемента, а вхолы обоих реле времени полключены к выхолу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому входу первого элемента
И непосредственно, а к первому входу второго элемента ИЛИ вЂ” через второй элемент ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого подключен к выходу первого элемента И и входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого связан с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И через третий элемент ЗАГ1РЕТ, запрещающий вхол которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и выходом второго элемента И, второй вход которого связан с вторым входом первого элемента И и выходом первого элемента ЗАПРЕТ.
2. Система по и. 1,отличающаяся тем, что пропускная способность основного К и дополнительного К клапанов выбрана в соотношении — Ki =05, К
3. Система Но и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена д(>пол интел ьным трубопроводом с приводным клапаном, подключенным одним своим конном к основному трубопроволу между блоком опрелеления концентрации и основным клапаном,а друl HM CBOHM KOHlj0M — K 3()IIO И, входы которого подклк>ч(иы н инверсным выходам элементов 11АМЯТЬ первой и второй логиче(.ких иеиочек, а выход - к приводу клапана доиолиительиого трубопровода, при этом пр(>и! HI 1060533 15 Изобретение относится к области автоматизации судовых систем, в частности к системам слива за борт судна моечных, балластных и льяльных вод. Известна система слива за борт судна моечных, балластных и льяльных вод, содержагцая основной трубопровод, соединяющий цистерну с забортным пространством и имеющий основной клапан с приводом и органом управления, а также устройство для определения превышения допустимой концентрации нефтепродуктов, включаюц1ее блоки измерения, расхода и определения концентрации, подключенные входами к основному трубопроводу, а выходами — к вычислительно-логическому блоку, подключенному к датчику скорости судна (1). Система отличается недостаточной пропускной способностью. Цель изобретения — повышение IIpoпускной способности системы. Для достижения поставленной цели с»стема слива за борт судна моечных, балластных и льяльных вод, содержащая основной трубопровод, соединяющий цистерну с забортным пространством и имеющий ос1говной клапан с приводом и органом управления, а также устройство для определения превышения допустимой концентрации нефтепродуктов, включающее блоки измерения, расхода и определения концентрации, подключенные входами к основному трубопроводу, а выходами - к вычислительно-логическому блоку, подключенному к датчику скорости судна, снабжена блоком формирования команд, включающим первый,второй и третий элементы ИЛИ, первое и второе реле времени, первый, второй и третий элементы ЗАПРЕТ и первый и второй элементы И, а также дополнительным клапаном, подключенным в байпас к основному клапану, первой и второй логическими цепочками, каждая из которых вкл1очает соединенные последовательно элемент ПАМЯТЬ, элемент ЗАПРЕТ и логический блок ИЛИ, а также блоком реле времени и элементом НЕ, причем логический блок ИЛИ первой логической цепочки подключен к вычислительно-логическому блоку через блок формирования команд, логический блок ИЛИ второй логической цепочки подключен к вычислительно-логическому блоку через блок реле времени, а вторые входы блока формирования команд и блока реле времени связаны с вычислительно-логическим блоком через элемент НЕ, при этом выход первого реле времени связан с разрешающим входом элемента ЗАПРЕТ, второго реле времени с запрещаю1цим входом этого элемента,а входы обоих реле времени подклк1чены к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому входу первого элемента И непосредственно, а к первому входу второго эле35 2 мента ИЛИ вЂ” через второй элемент ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого подключен к выходу первого элемента И и входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого связан с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И через третий элемент ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и выходом второго элемента И, второй вход которого связан с вторым входом первого элемента И и выходом первого элемента ЗАПРЕТ. Кроме того, пропускная способность основного К1 и дополнительного К1 клапанов выбрана в соотношении KIIK2 == 0,5. Система снабжена дополнительным трубопроводом с приводным клапаном, подключенным одним концом к основному трубопроводу между блоком определения концентрации и основным клапаном, а другим своим концом — к дополнительной цистерне, а также дополнительным элементом И, входы которого подключены к инверсным выходам элементов ПАМЯТЬ первой и второй логических цепочек, а выход — к приводу клапана дополнительного трубопровода, при этом пропускная способность клапана дополнительного трубопровода выбрана равной пропускной способности основного клапана основного трубопровода. На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема системы, на фиг. 2 схема блока формирования команд. Система содержит цистерну 1, служащую для сбора отстоя, которая соединена с забортным пространством основным труоопроводом 2, служащим для слива. На разветвлениях основного трубопровода установлены в байпас основной 3 и дополнительный 4 клапаны с однопозиционными приводами 5, 6. Дополнительный клапан 4 имеет в 2 раза меньшую пропускную способность по сравнению с основным клапаном 3. К основному трубопроводу 2 подключена трубка 7 Пито, которая соединена с блоком 8 измерения расхода. Блок 8 измерения расхода, блок 9 определения концентрации и датчик 10 скорости судна соединены выходами с вычислительно-логическим блоком 11. Блок 8 измерения расхода, блок 9 определения конце11трации и вычислительно-логический блок 11 образуют устройство 12 для определения превышения допустимой концентрации нефтепродуктов. В системе имеется дополнительная цистерна 13, которая связана с основным трубопроводом 2 и отсекается от него клапаном 4 дополнительного трубопровода, привод 15 которого связан с инверсными выходами элементов 16, 17 ПАМЯТЬ через элемент И 18. Кроме того, своими выходами элементы 16, 17 па1060533 g= S V= S — — 45 где S — сечение трубопровода слива; Х - скорость течения жидкости в трубопроводе; P äèíàìè÷åñêàÿ составляющая давления (скоростной напор); /-плотность жидкости. Моечные и льяльные воды собираются в цистерну 1, служашую для сбора отстоя, из которой осуществляется спуск отстойных вод за борт по основному трубопроводу 2 через основной 3 и дополнительный 4 клапаны. Для взятия первой пробы открывается сначала клапан 14 дополнительного трубо3 мяти связаны с приводами 5, 6, а входами — с органами 19, 20 управления через элементы 21, 22 ЗАПРЕТ и логические блоки ИЛИ 23, 24, которые построены на элементах ИЛИ 25-28. Блок 29 формирования команд своими выходами связан с логическим блоком ИЛИ 23, а выходами — с вычислительно-логическим блоком 11 и выходом элемента НЕ 30, вход которого также подключен к вычислительно-логическому блоку 11, а вы- 10 ход — к блоку 31 реле времени. Реле 32, 33 времени блока 31 связаны выходами с логическим блоком ИЛИ 24. Блок 29 формирования команд состоит из реле 34, 35 времени, которые своими выходами связаны с элементом 36 ЗАПРЕТ, а входами — с выходом элемента ИЛИ 37, первый вход которого подключен к входу элемента ИЛИ 38 через элемент 39 ЗАПРЕТ, запрешаюший вход которого связан с выходом элемента И 40. Второй вход элемента ИЛИ 37 подключен к вхо,<у элемента И 41 непосредственно, а к гыходу элемента ИЛИ 42 через элемент ЗАПРЕТ 43, запрещающий вход которого подключен к выходу элемента И 41 и входу элемента ИЛИ 38. Вторые входы элементов И 40, 25 41 подключены к выходу элемента 36 ЗАПРЕТ. Система работает следуюшим образом. Вода, использованная для моики танков на танкерах, а также льяльные воды содержат примеси типа нефтепродуктов и .масел, сливать которые за борт разрешается только при обшей концентрации К примесей 100 ч/млн, а при движении судна 60 л нефти на морскую милю. Параметр К определяется по формуле 35 к G Ъ V где Х-концентрация нефти в сливаемых водах; Q — расход на сливе; V — скорость судна. Расход на сливе определяется по скоростному напору, например с помощью трубки Пито, по соотношению 4 провода. Его открытие осуществляется по сигналу, формируемому элементом И 18, входы которого подключены к инверсным выходам элементов памяти 16, 17. Пропускная способность клапана 14 дополнительного трубопровода выбрана равной пропускной способности основного клапана 3 основного трубопровода 2. Во избежание случайного загрязнения моря сброс воды в это время осуществляется в дополнительную цистерну 13. В основном трубопроводе 2 появляется расход. Скоростной напор, измеряемый трубкой 7 Пито, преобразуется в блоке 8 измерения расхода в значение расхода слива. В блоке 9 определения концентрации, связанном входом с основным трубопроводом 2, сначала происходит отделение веществ типа нефти от воды, затем производится их анализ и сравнение с эталонами. Выходные сигналы блока 9 определения концентрации и блока 8 измерения расхода поступают в вычислительно-логический блок 11, где происходит их обработка вместе с параметром скорости судна, который поступает от датчика 10 скорости судна. Вычислительно-логический блок !! производит нелинейные операции умножения переменных и расчеты, необходимые для обработки входной информации. Устройство 12 для определения превышения допустимой концентрации нефтепродуктов, образованное блоками 8, 9, 11, реализуется с использованием микровычислителя, выполненного на интегральных схемах различных степеней интеграции. Логическая часть блока 11 осуществляет формирование дискретного сигнала о превышениии концентрации нефтепродуктов. Есл и концентрация в норме,на выходе блока !1 сигнал не появляется. Тогда «а выходе элемента HE 30 появляется сигнал, который поступает на второй вход блока 29 формирования команд и на реле времени 33 блока 31. В блоке 29 команда одновременно поступает на входы элементов ИЛИ 37, И 41, ЗАПРЕТ 43. Пройдя элементы ЗАПРЕТ 43 и ИЛИ 42 блока 29 формирования команд, команда поступит на вход логического блока ИЛИ 23. Пройдя через элемент ИЛИ 28, элемент ЗАПРЕТ 22 и элемент ПАМЯТЬ 17, сигнал поступает на вход привода 5 клапана. с помошью которого производится открытие дополнительного клапана 4. Таким образом, вода начинает сливаться из цистерны 1 за борт судна. Клапан 14 дополнительного трубопровода закрывается, так как на одном входе элемента И 18 пропадает сигнал. Команда, поступившая на вход элемента ИЛИ 37, пройдя его, поступает одновременно на входы реле 34, 35 времени. Через время 1;, достаточное для взятия и анали:>а пробы воды,сливаемой за борт, на выходе псле 34 времени появится сигнал, который . пройдя элемент ЗАПРЕТ 36, 50 55 поступит на входы элементов И 40, 41. Тяк кяк на входе элемента И 41 появляется второй сигнал, элемент срабатывает, появившийся на его выходе сигнал поступает на заирсиин щий вход элемента ЗАПРЕТ 43, в результате чего снимается команда на открытие дополнительного клапана 4 и одновременно с выходя этого же элемента И 41 команда поступает на вход элемента ИЛИ 38 для закрытия дополнительного клапана 4. Через время 1), на выходе реле 33 времени появляется сигнал, который через цепочку логических элементов ИЛИ 25 логического блока ИЛИ 24, элемент ЗАПРЕТ 2l и элемент ПАМЯТЬ 16 поступает на привод 6 основного клапана 3. Так как пропускная способность основного клапана 3 больше пропускной способности дополнитель- ного клапана 4, начинается увеличенный слив воды из цистерны 1 за борт судна. Увеличенный расход в основном трубопроводе 2, а также текущие значения скорости судна и концентрации нефтеи родуктов в воде будут восприняты вычислительнологическим блоком 11. Если общая концентрация К не превышает допустимой нормы, то по прошествии времени1> необходимого для взятия и анализа второй пробы, откроется снова дополнительный клапан 4, так как на выходе реле 35 времени появляется сигнал, который по-" ступает на запрещаюгций вход элемента ЗАПРЕТ 36. Команда с входа элемента И 41 снимается, а также снимаются запрещающий сигнал с элемента ЗАПРЕТ 43 и входа элемента ИЛИ 38. С выхода элемента ЗАПРЕТ 43 снова пройдет сигнал на привод б дополнительного клапана 4 для его открытия. С этого момента система будет обеспечивать максимальный слив за борт льяльных и балластных вод. Устройство. 12 для определения превышения допустимой концентрации нефтепродуктов продолжает взятие проб в основном трубопроводе 2 и производит вычисления и логическую обработку входных сигналов. Если концентрация нефтепродуктов в сливаемо и за борт воде увеличится, на выходе блока 11 появится сигнал, который поступит на первый вход блока 29 формирования команд и на вход элемента HE 30. С входа l блока 29 формирования команд входной сигнал попадает на входы реле 34, 35 времени через элемент ИЛИ 37, а также на вход элемента И 40 и на элемент ИЛИ 38 через элемент ЗАПРЕТ 39. С выхода элемента ИЛИ 38 команда поступает через элемент ИЛИ 27 логического волока ИЛИ 23 на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 22 и на стирающий вход элемента 17 ПАМЯТЬ. Команда с выхода элемен та 37 ПАМЯТЬ снимается и дополнительный ,)сляпан 4 закрывается, так как привод клаиана 4 рябслает таким образом, что ири снятии уиравлянэщего сигнала нляиян приходит н исходное (закрытое) ссн..тояние (например, подпружиненные клапана). 11ри закрытии дсэполнительного клапана 3 расход на сливе уменьшится. Если ио прошествии времени Г, необходимого для взятия и анализа пробы устройством 12, концентрация сливаемой за борт воды останется недопустимой, то закроется основной нлаиаи 3, )0 тяк как на выходе реле 32 времени появится сигнал, который, пройдя элемент ИЛИ 26, поступит за запрегцаниций вход элемента 21 ЗАПРЕТ и стиранэщий вход элемента 16 ПАМЯТЬ. Команда с выхода элемента 16 ПАМЯТЬ снимается, и привод 6 переводит основной клапан 3 в исходное (закрьстое) состояние. 11ри этом одновременно откроется дополнительный клапан 4, так как на выходе реле 34 времени блока 29 формирования команд появится сигнал, который проходит по цепи, состоягцей из элементов 40, 42, 28, 22, 17 ня привод 5. Вследствие этого расход на сливе упадет до минимума. Если и в этом случае концентрация останется недопустимой, то ио прошествии .времени Гэ, необходимого для взя25 тия и анализа второй пробы, закроется и дополнительный клапан 4, так кяк ня выходе реле 35 времени появится сигнал, который поступит на запрещающий вход элемента 36 ЗАПРЕТ и запретит команду, идущую иа открытие клапана. Одновременно снимается запрет на элементе 39 и пройдет команда на стирание памяти с элс мента 17 ПАМЯТЬ. Тяк как оба нляияия 3 и 4 окажутся закрытыми, ия инверсных выходах элементов 16, 17 ПАМЯТЬ появятся сигналы, которые через элемент И 18 поступят на привод 15 клапана дополнительного трубопровода 14. Таким образом, обеспечивает небольшой расход в осношкэм трубопроводе 2, необходимый для исэлдержания работы устройства 12. Вода, иоступив40 шая в дополнительную цистерну 13 за время нахождения кляиаион 3, 4 в закрытом состоянии по судовой магистрали будет возвращена в цистерну 1. Аналогично схема работает н и <сирсэмежуточных» случаях, когда допустимая концентрация нефтепродуктов в сливяемой за борт воде будет обеспечиваться работой одного из клапанов 3 и 4. В системе имеются органы 19, 20 управления для ручного дистанционного управления клапанами 3, 4, однако с иомосцью элементов 21, 22 ЗАПРЕТ обеспечивается приоритет автоматического закрытия клапанов над их ручным отверстием во избежание случайного сброса зя борт загрязненных вод недопустимой концентрации. Таким образом, ири повышении концентрации нефтепродуктов в сливаемой за борт воде происходит уменьшение производи1060533 тельности слива, а не прекращение слива вообще (как, например, в известном устройстве). Это дает возможность сливать значительное количество отстойных вод за борт судна еще в рейсе, не создавая при этом недопустимой концентрации загрязняющих веществ. Сдача незначительного количества оставшегося отстоя на береговую станцию позволит получить значительную экономию времени и уменьшить тем самым затраты судна в порту, что особенно важно в иностранных портах. 1060533 Составитель С. Марфина Редактор О. Колесникова Техред И. Верес Корректор Л. Ференц Тираж 460 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Г1атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
