Устройство защиты от биологического обрастания

 

Изобретение относится к судостроению , в частности к технике защиты от биологического обрастания поверхностей судов и сооружений. Целью изобретения является повьшение эффективности защиты путем авто ,матизации подачи раствора реагента в виде тороидальных кольцевых вихрей и регулирования частоты их подачи к защищаемой поверхности. Устройство защиты от биологического обрастания содержит источник возвратно-поступательных движений, выполненньм в виде электромагнита 8 с сердечни1сом 9, подпружиненным со стороны задней стенки камеры 3, .электрически соединенного через установленный прерыватель 14 с источником 15.питания и блоком 17 выходных команд, причем разделительная упругая мембрана сделана в виде сильфона, выполненного из материала, инертного по отношению к раствору реагента, при этом вихреобразуюпшй насадок выполнен в виде усеченного конуса с цилиндрической вставкой, а сердечник имеет Н-образную форму, является составным и снабжен улругими амортизаторами. 5 з.п. ф-ль, 3 ил, ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,„, 1468817

° (51)4 В 63 В 59/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТЕУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4302122/3)-1) (22) .27.08.87 (46) 30.03.89. Бюл. Р 12 (71) Белорусский политехнический институт (72) И.В.Поворотный, Д.А,Прокопчук, В,П.Валуев и В.И,Белойваненко (53) 629.128.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1416375, кл. В 63 В 59/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАСТАНИЯ (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к технике защиты от биологического обрастания поверхностей судов и сооружений.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты путем авто.матизации подачи раствора реагента в виде тороидалькых кольцевых вихрей и регулирования частоты их подачи к защищаемой поверхности. Устройство защиты от биологического обрастания содержит исто-.ник возвратно-поступательных движений, выполненньпЪ в виде электромагнита 8 с сердечником

9, подпружиненным со стороны задней стенки камеры 3, электрически соединеннога через установленный прерыватель 14 с источником 15.питания и блоком 17 выходных команд, причем разделительная упругая мембрана сделана в виде сильфона, выполненного из материала, инертного по отношению к раствору реагента, при этом вихреобразующий насадок выполнен в виде усеченного конуса с цилиндриче.ской вставкой, а сердечник имеет Н-образную форму, является составным и снабжен упругими амортизаторами. 5 s.n. ф лы э ил, 1468817

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам за-. щиты от биологического обрастания.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности защиты путем автоматизации подачи раствора реагента к защищаемой поверхности и регулирования частоты генерирования тороидальных кольцевых-вихрей. 10

На фиг,l изображена принципиальная схема устройства защиты от обрастания; на фиг.2 — устройство в момент выхода реагента, на фиг.3— узел I на фиг.2. 15

Устройство содержит насос l гидравлически соединенный с емкостью 3 для содержани ; раствора химически активного по !отношению к обрастателям реагента и с механизмом подачи 20

30 раствора реагента, представляющим собой цилиндрическую камеру 3 с установленным на ее передней стороне вихреобразующим насадком 4, имеющим круглое отверстие 5, а также установ- .

25 ленные внутри камеры разделительную упругую мембрану в виде сильфона 6, клапан 7 и источник возвратно-поступательных движений, выполненный в виде горизонтально расположенного электромагнита 8 с сердечником 9, подпружиненным с задней стороны электромагнита пружиной 10. Сердеч-. ник электромагнита выполнен Н-образ" ной формы с двумя вертикальными пол- 35 ками 11 и 12 на внешних сторонах которых установлены упругие амортизаторы 13. Кроме того, в состав системы вхбдят двупозиционный прерыватель 14, источник 15 питания, блок 40

16 реле времени и блок 17 выходных команд, которые электрически соединены с электромагнитом 8, Устройство защиты от биологического обрастания работает следующим 45 образом.

По мере необходимости осуществления защиты от биологического обрастания поверхности обьекта, эксплуатирующегося в условиях моря, при по- 50 мощи блока 17 выходных команд производят включение системы и реализацию самой защиты, Сигнал рт блока 17 включает в работу насос 1, при помощи которого из емкости 2, содержащей 55 раствор химически активного по отноI шению к обрастателям реагента с заданной исходной концентрацией С, осуществляется его подвод в механизм подачи раствора через клапан 7 в цилиндрическую камеру 3 с вихреобразующим насадком 4, При этом механизм подачи находится в исходном положении (фиг.l). В качестве реагента может использоваться либо активный хлор, либо растворы металлов, обла-.. дающих олигодинамическим действием; на обрастателей. По истечении определенного интервала времени, контролируемого при помощи блока 16 реле времени, необходимого для заполнения внутреннего объема камеры 3 и насадка 4, из блока 17 выходных команд, поступает сигнал на двухпозиционный прерыватель 14, который замыкает цепь, соединяющую источник 15 питания с электромагнитом 8, а также на закрытие клапана 7. После замыкания этой цепи электромагнит 8 втягивает сердечник 9, сжимая пружину 10, при этом сердечник ударяет своей передней полкой 11 по торцовой поверхности упругой мембраны, выполненной в виде сильфона, От ударного импульса мембрана сжимается и объем раствора реагента, находящийся внутри нее, получает начальное возмущение, приводящее к последующему его движению к выходу из вихреобразующего насадка 4 через отверстие 5. На острых кромках отверстия 5 происхо- дит отрыв и закручивание пограничного слоя жидкости, в результате чего образуется ориентированный к защищаемой поверхности кольцевой вихрь, переносящий в своем составе раствор реагента, обеспечивающий надежную защиту от обрастателей.

В этот момент система находится в положении, показанном на фиг.2.

После выхода вихря из насадка электрическая цепь, контролируемая блоком 17 выходных команд, размыкается, и бЛагодаря стремлению сильфона 6 и пружины 10 вернуться в исходное недеформированное (несжатое) состояние происходит перемещение сердечника 9 в теле электромагнита до исходного положения,,Затем процесс опять .повторяют, Задавая при помощи блока 16 реле времени необходимые временные интервалы между предыдущим и последующим. генерируемыми вихрями при помощи алгоритма режимов защиты, заложенного в блок 17

8817

50 з 146 выходных команд, осуществляют эффективную и надежную защиту поверхности объекта от биологического обрастания.

Эффективность работы системы защиты от биологического обрастания Может быть повышена следующим образом. Выполнение упругой мембраны в виде сильфона позволяет равномерно передавать импульсную нагрузку всему объему раствора реагента, .сосредоточенному B вихреобразующем насадке.

Кроме того, разжимаясь после воздействия ударника 9, сильфон помогает пружине 10 возвратить ударник в исходное положение..Изготовление сильфона из материала, инертного по отношению к раствору подаваемого реагента (например из пластмассы, резины)> позволяет эффективно осуществлять защиту в течение длительного периода времени.

Выполнение сердечника электромагнита Н-образной формы с двумя вертикальными полками позволяет получить следующие преимущества, Передняя полка 11, выполненная криволинейной с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны торцовой поверхности упругой мембраны сильфона, позволяет равномерно распределить импульсную нагрузку от ударника по всей площади торцовой поверхности сильфона и тем самым равномерно воздействовать на весь объем жидкости внутри камеры, вызывая его движение к отверстию вихреобразующего насадка с последующим образованием кольцевого тороидального вихря и способствуя вовлечению большего количества жидкости в тело вихря по сравнению с сосредоточенным приложением нагрузки. Вторая (задняя) вертикальная полка 12 ограничивает перемещение стержня сердечника 9 в теле электромагнита

8 в период его втягивания, а .также способствует закреплению пружины 10.

Выполнение сердечника электромагнита составным, причем передней части из немагнитного материала, а задней подпружиненной части из ферромагнитного материала, позволяет получать импульсную нагрузку на гибкую мембрану от ударника, которым является сердечник 9, При замыкании цепи (источник питания 15 — электромагнит 8) прерывателем 14 происходит втягивание задней ферромагнитной части сердечника 9 в электромагнит 8, при этом передняя немагнитная часть сердечника выходит из электромагнита и передней полкой Il ударяет по поверхности сильфона 6, создавая импульсное воздействие. Если. бы сердечник был полностью выполнен из ферромагнитного материала, то втягивание сердечника происходило бы лишь при наличии массивного феррсмагнитного наконечника, Кроме того, выполнение сердечника составным позволяет осуществить сборку источника возвратно-поступательных движений в цилиндрической камере 3. Сначала на заднюю часть сердечника с полкой

12 надевают пружину 10, а затем электромагнит 8 и опускают в цилиндрическую камеру 3.- Фиксируют в исходном положении электромагнит 8 при помощи перегородки 18 и затем соединяют переднюю часть сердечника 9 с полкой 11 с второй частью. После этого вставляют в камеру 3 сильфон

6 и, накручивая вихреобразующий насадок 4 на камеру 3, прижимают сильфон, тем самым герметизируя камеру, в которой находится источник возвратно-поступательных движений.

После подключения электромагнита 8 через прерыватель 14 к источнику питания, а линии с клапаном 7 к насосу 1 механизм подачи раствора реагента готов к работе.

Наличие амортизаторов 13, выполненных, например, .в виде резиновых колец, позволяет предотвратить возможность удара полкой 11 по электромагниту 8 и полкой 12 по торцовой стенке камеры 3. Выполнение вихре, образующего насадка в виде усечен.ного конуса с цилиндрической вставкой, у.большего основания имеющей резьбу, позволяет получить большую выходную скорость у кольцевого тороидального вихря по сравнению. с про тотипом. Достигается это тем, что, во-первых, плавное уменьшение площа". ди поперечного сечения внутри насадка приводит к непрерывному увеличению скорости движения объема жидкости в нем, получающего начальное возмущение через торцовую поверхность сильфона от .сердечника и, вовторых,.скорость возрастает, поскольку, как указывалось ранее, такое выполнение элементов системы приводит к вовлечению большего количества раствора реагента в объем

146 тела вихря, а следовательно, при тождественно равной площади выходного отверстия предлагаембго насадка и прототипа возрастает скорость движения.

Формула изобретения

Составитель 10,Серов

Редактор И.Рыбченко Техред +.XopaHH t Корректор М.Лемчнк

Заказ 1307/20 Тираж 374 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1..Устройство защиты от биологического обрастания..подводных поверх-. ностей конструкции, содержащее насос, гидравлически сообщенный с источником реагента и с механизмом подачи раствора реагента к защищаемой по верхности, включающим в себя цилиндрическую камеру с отверстием в передней стенке, закрепленный на камере вихреобразующий насадок, расположенную внутри камеры упругую мембрану и источник. возвратно-поступательных движений, расположенный между упругой мембраной и задней стенкой.камеры, а также электрически связанные с насосом блок реле времени, блок выходных команд и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты путем автоматизации подачи раствора реагента к защищаемой поверхности и регулирования частоты генерирования торои. да льньгк кольцевых вихрей, она снабжена двухпозиционным прерывателем, а источник возвратно-поступательных движений включает в себя горизонталь:но расположенный электромагнит с

8817 6 сердечником, подпружиненным со стороны задней стенки цилиндрической камеры, при этом двухпозиционный прерыватель электрически связан с

5 электромагнитом, источником питания и блоком выходных команд.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю m e е с я тем, что упругая мембрана выполнена в виде сильфона из материала, инертного по отношению к раствору подаваемого реагента.

3. Устройство по пп.1 и 2; о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что сер)5 дечник электромагнита выполнен с двумя вертикальными полками, передняя из которых связана с упругой мембраной, при этом поверхность контакта этой полки с упругой мембраной сиро2р филирована по дуге окружности с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны торцовой поверхности упругой мембраны.

4, Устройство по пп,1 — 3, о т—

25 л и ч а ю щ е е с я тем, что передняя часть сердечника электромагнита. выполнена из немагнитного материала, а задняя часть — из ферромагнитного материала.

5. Устройство по пп,1-4, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что сердечник снабжен амортизаторами, установленными на внешних-сторонах его полок.

6, Устройство по пп.1-4, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что вихреобразующий насадок выполнен по форме усеченного конуса,