Способ защиты конструкций от обрастания морскими организмами и устройство для его осуществления

 

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<SB POS="POST">X</SB>=1/2CO(2<SP POS="POST">-</SP>°<SP POS="POST">,</SP>°<SP POS="POST">36X</SP>+3/X+0,1) при X≤50

CX=CO(3/X+0,1), при 50*98X≤3<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">2</SP>, 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 В 63 В 59 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4112835/31-11 (22) 29.08.86 (46) 07.04.39. Бюл. № 13 (71) Белорусский политехнический институт (72) И. В. Поворотный, Д. А. Козлов, Д. А. Прокопчук, В. И. Беловайненко и В. П. Валуев (53) 629.128.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1416375, кл. В 63 В 59/00, 1986.

ÄÄSUÄÄ 1470607 А1 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ КОНСТРУКЦИЙ

ОТ ОБРАСТАНИЯ МОРСКИМИ ОРГАНИЗМАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛ ЕНИЯ (57) 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 до1470607 ставке к защищаемой поверхности раствора реагента, химически активного по отношению к обрастателям. Целью изобретения является 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 генерируемых тороидальных кольцевых вихрей, при этом процесс формирования кольцевых вихрей производят в замкнутом от окружающей среды объеме, а концентрацию реагента у поверхности защищаемой конструкции в момент разрушения кольцевого вихря определяют из полученной зависимости C„=1/2Cp(e,озы+3/х+О 1) при х(50; C„=Cp(3/х+О,1), при 50(х(3 10, где Cp — исходная концентрация подаваемого реагента; X=I/d, где 1 — расстояние

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

Цель изобретения — повышение 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, cîäåðæàùåé 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. 1(роме этого, имеется реле 12 времени и блок 13 выходных команд, связанные с источником возвратно-поступательных движений.

30 от источника защиты до поверхности защищаемой конструкции; d — диаметр выходного отверстия генератора кольцевых вихрей. Устройство для защиты конструкций от обрастания морскими организмами содержит насос !, сообщенный всасывающим патрубком 2 с емкостью 3, содержащей химически активный для обрастателей реагент, а напорным патрубком 4 — с устройством подачи реагента к защищаемой поверхности, выполненным в виде генератора кольцевых вихрей, состоящего из рабочей камеры 5 с мембраной 6 и источника возвратно-поступательных движений 7, отличающееся тем, что перед выходным отверстием 8 рабочей камеры установлена дополнительная камера 10, представляющая собой полый цилиндр, присоединенная к рабочей камере и имеющая в боковой поверхности отверстие для подачи в нее раствора реагента исходной концентрации, оборудованное обратным клапаном. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

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

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.

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, раепространяются по всему объему рабочей камеры и вызывают направленное его движение к отверстию 8, на кромках которого пограничный слой жидкости отрывается и закручивается, образуя кольцевой вихрь 14.

1470607

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 l 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 перемешивания слоев жидкости, 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:

C„= — С()(е " "+ 3 +0,1), при х(50 или

С„=(хз +0,1)Co, пРи 50(х(300, где Co — исходная концентрация подаваемого реагента, а x=1/d;

l — расстояние от источника защиты до поверхности защищаемой конструкции;

d — диаметр выходного отверстия вихреобразующего устройства.

Формула изобретения

1. Способ защиты конструкций от обрастания морскими организмами, включающий периодическую обработку защищаемой конструкции химически активным по отношению к обрастателям реагентом, подаваемым в виде генерируемых тороидальных кольцевых вихрей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проводимой защиты путем уменьшения 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

15 конструкции регулируют по следующей зависимости:

С = Со(е- оз + +О l ) пр х(50 или

С„=СО(ф+0,1), при 50(х(3 10"-, 20 где С, — заданная объемная концентрация реагента у защищаемой поверхности конструкции;

Co — его регулируемая исходная объемная концентрация;

25 x=l/d; где l — расстояние от источника защиты до поверхности защищаемой конструкции;

d — диаметр выходного отверстия генератора кольцевых вихрей.

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

35 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 по4, вышения эффективност«проводимой защиты путем уменьшения оасхода подаваемого реагента и снижения удельных энергозатрат, оно снабжено полым цилиндром с обратным клапаном, закрепленным на боковой поверхности рабочей камеры соосно с последней

45 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 диаметроз

50 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.