一种船舶压载水处理模拟装置

文档序号:1955044 发布日期:2021-12-10 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种船舶压载水处理模拟装置 (Ship ballast water treatment simulation device ) 是由 罗双双 朱发新 陈文祥 于 2021-09-28 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种船舶压载水处理模拟装置,属于教学辅助设备技术领域。本发明包括底座、过滤箱、进水管、清理机构、第三灭菌箱、第二转轴、加药机构和出水管,过滤箱固设在底座上,过滤箱内设有过滤腔,过滤腔内设有过滤网板,进水管的一端与过滤腔的顶部相连通,清理机构能够清理过滤网板上的杂质,第三灭菌箱固设在底座上,第三灭菌箱内设有第三空腔,第三灭菌箱通过管子与过滤箱相连通,第二转轴竖直转动设置在第三空腔内,第二转轴上设有搅拌结构,搅拌结构能够搅拌第三空腔内的水,加药机构能够向第三空腔的顶部加入用于灭菌的化学药剂,出水管固设在第三灭菌箱的底部。本发明能够在陆地上模拟压载水处理系统,降低教学成本。(The invention provides a ship ballast water treatment simulation device, and belongs to the technical field of teaching auxiliary equipment. The sterilization device comprises a base, a filter box, a water inlet pipe, a cleaning mechanism, a third sterilization box, a second rotating shaft, a dosing mechanism and a water outlet pipe, wherein the filter box is fixedly arranged on the base, a filter cavity is arranged in the filter box, a filter screen plate is arranged in the filter cavity, one end of the water inlet pipe is communicated with the top of the filter cavity, the cleaning mechanism can clean impurities on the filter screen plate, the third sterilization box is fixedly arranged on the base, a third cavity is arranged in the third sterilization box, the third sterilization box is communicated with the filter box through a pipe, the second rotating shaft is vertically and rotatably arranged in the third cavity, a stirring structure is arranged on the second rotating shaft and can stir water in the third cavity, the dosing mechanism can add chemical agents for sterilization into the top of the third cavity, and the water outlet pipe is fixedly arranged at the bottom of the third sterilization box. The invention can simulate the ballast water treatment system on land and reduce the teaching cost.)

一种船舶压载水处理模拟装置

技术领域

本发明属于教学辅助设备技术领域,涉及一种船舶压载水处理模拟装置。

背景技术

船舶压载水指为控制船舶横倾、纵倾、吃水、稳性或应力而加装到船上的水及悬浮物质,船舶压载水中含有大量生物,包括浮游生物、微生物、细菌甚至是小型鱼类以及各种物种的卵、幼体或孢子,由船舶排放压载水时引发的外来生物入侵已经成为海洋中有害物质传播的主要途径。

在船舶课程的教学过程中都会提到船舶压载水处理系统,老师只能对着书本上的文字和图片进行讲解,很多学生很难理解其中的原理,为了提高教学效果,老师会带着学生上实船进行参观,但是这样就增加了教学成本,而且存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种船舶压载水处理模拟装置,能够在陆地上模拟压载水处理系统,降低教学成本。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:

一种船舶压载水处理模拟装置,包括底座;

过滤箱,所述过滤箱固设在底座上,所述过滤箱内设有过滤腔,所述过滤腔内设有过滤网板;

进水管,所述进水管的一端与过滤腔的顶部相连通,所述进水管上设有第二电磁阀;

清理机构,所述清理机构设置在过滤腔内,所述清理机构能够清理过滤网板上的杂质;

第三灭菌箱,所述第三灭菌箱固设在底座上,所述第三灭菌箱内设有第三空腔,所述第三灭菌箱通过管子与过滤箱相连通;

第四转轴,所述第四转轴竖直转动设置在第三空腔内,所述第四转轴上设有搅拌结构,当第四转轴转动时,所述搅拌结构能够使第三空腔底部的水向上运动;

第二电机,所述第二电机固设在第三灭菌箱的底部,所述第二电机与第四转轴传动连接;

加药机构,所述加药机构设置在第三灭菌箱的外侧,所述加药机构能够向第三空腔的顶部加入用于灭菌的化学药剂;

出水管,所述出水管固设在第三灭菌箱的底部,所述出水管上设有第三电磁阀。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述过滤网板呈左低右高的倾斜状态,所述过滤箱的左侧设有第一通孔,所述过滤网板的左侧边与第一通孔的下侧边平齐,所述过滤箱的左侧设有排泄管,所述排泄管上设有第一电磁阀,所述排泄管与第一通孔相连通,所述过滤箱的左侧壁上通过第一固定板固设有上端开口的废料框,所述废料框位于排泄管的正下方。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述过滤箱上设有第一电动水泵,所述过滤腔的前后侧壁上水平固设有集水管,所述集水管位于过滤网板右侧边的上方,所述集水管靠近过滤网板的一侧设有若干个喷头,所述第一电动水泵的进口通过管子与过滤腔的底部相连通,所述第一电动水泵的出口通过管子与集水管相连通。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述清理机构包括:

第二转轴和第三转轴,所述第二转轴和第三转轴平行转动设置在过滤腔的前后侧壁上,所述第二转轴位于过滤网板左侧边的上方,所述第三转轴位于过滤网板的右侧边的上方;

两个链条,所述第二转轴的两端均固设有第一链轮,所述第三转轴的两端均固设有第二链轮,两个所述链条和两个第一链轮、两个第二链轮一一对应,所述链条绕设在相对应的第一链轮和第二链轮上;

若干个链条轴,若干个所述链条轴转动设置在两个链条相对应的销轴上,所述链条轴上沿周向设有若干条毛刷,至少有一个位置,所述毛刷的外端与过滤网板相接触;

第一电机,所述第一电机固设在过滤箱上,所述第一电机与第三转轴传动连接。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述过滤箱和第三灭菌箱之间设有第一灭菌箱,所述第一灭菌箱左侧壁的底部连接有第一连接管,所述第一连接管的另一端与过滤腔的底部相连通,所述过滤箱内设有第一空腔,所述第一空腔内设有若干个超声波换能器。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述第一灭菌箱和第三灭菌箱之间设有第二灭菌箱,所述第二灭菌箱左侧壁的底部连接有第二连接管,所述第二连接管的另一端与第一空腔的顶部相连通,所述第三灭菌箱的左侧壁上设有第二电动水泵,所述第二电动水泵的进口通过第三连接管与第二空腔的顶部相连通,所述第二电动水泵的出口通过管子与第三空腔的顶部相连通,所述第二灭菌箱内设有第二空腔,所述第二灭菌箱的顶部开设有若干个第二通孔,所述第二通孔的下端竖直固连有玻璃管,所述玻璃管的下端与第二空腔的底部固连,所述玻璃管内插设有紫外线灯。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述搅拌结构包括:

螺旋导向槽,所述螺旋导向槽沿长度方向固设在第四转轴上;

若干个搅拌组件,若干个搅拌组件沿长度方向固设在位于螺旋导向槽上方的第四转轴上,所述搅拌组件具有:若干个搅拌杆,若干个搅拌杆沿周向固设在第四转轴,所述搅拌杆的外端向上倾斜。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述加药机构包括:

加药箱,所述加药箱固设在第三灭菌箱的外侧,所述加药箱的上端为敞开式;

水平管,所述水平管水平固设在第四转轴的上端,所述水平管的两端固设有封板,所述水平管的下侧面设有若干个穿孔;

第三电动水泵,所述第三电动水泵固设在第三灭菌箱的外侧,所述第三灭菌箱的顶部竖直固设有转动管,所述转动管的下端延伸至第三空腔内且端部转动设置在水平管上,所述转动管和水平管相连通,所述第三电动水泵的出口通过管子与转动管相连通,所述第三电动水泵的进口通过第四连接管与加药箱的底部相连通。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,位于第三电磁阀和第三灭菌箱之间的出水管上连接有取样管,所述取样管上设有第四电磁阀。

上述的一种船舶压载水处理模拟装置中,所述第三空腔的内侧壁上设有若干个电加热棒。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、打开第二电磁阀,将提前准备的压载水通过进水管通入到过滤腔内,压载水中较大的杂质和海生物被阻挡在过滤网板上,经过初步过滤的水流入到第三灭菌箱内,通过加药机构向第三空腔的顶部加入到用于灭菌的化学药剂,启动第二电机,带动第二转轴转动,通过搅拌结构将第三空腔底部的水不断地向上搅起,使水和化学药剂充分混合,杀死水体中的细菌,最后打开第三电磁阀,处理完成的水通过出水管排出,学生可以在现场更加直观地了解整个处理过程,提高了教学效果;而且可以将本装置设置在便于教学的位置,反复操作使用,降低了教学成本;

2、由于过滤网板呈左低右高的倾斜状态,被阻挡在过滤网板上方的杂质在重力作用下向左滑动,最后积聚在过滤网板的左侧边上,当过滤箱内的水位接近过滤网板时,可以打开第一电磁阀,使过滤腔内的水带着过滤网板左侧边上的杂质,通过排泄管流出至废料框内,避免杂质堵塞过滤网板,影响过滤效果;

3、当过滤箱内水位较低时,打开第一电磁阀,可以启动第一电动水泵从过滤腔的底部抽水至集水管内,然后通过若干个喷头向过滤网板喷出,冲击过滤网板上的杂质,将杂质冲至第一通孔处,然后通过排泄管排出至废料框内,提高清洗效率;

4、在清洁过滤网板时,启动第一电机,带动第二转轴顺时针转动,两个链条和若干个的链条轴跟着顺时针转动,链条轴上的毛刷不断地将过滤网板右侧边上的杂质清理至过滤网板的左侧边上,再加上喷头的清洗作用,大大加快了清洁速度,提高了清洁效果;

5、经过初步过滤的水通过第一连接管流入到第一灭菌箱内,同时启动超声波换能器,使第一空腔内产生热量和压力波,第二空腔内较小的浮游生物脱氧死亡,起到初步杀菌作用;

6、水经过初步杀菌后通过第二连接管流入第二灭菌箱内,同时启动玻璃管内的紫外线灯,快速杀灭海洋细菌、微生物,起到二次杀菌作用;此外,紫外线可以直接参透玻璃管,照射至第二空腔内的水体,而且紫外线灯单独设置,当某个紫外线灯损坏时,可以及时更换,不影响其他紫外线灯正常工作;

7、启动第二电动水泵,将经过二次杀菌后的水抽至第三空腔的顶部,同时加药机构向第三空腔的顶部加入化学药剂,使化学药剂能够直接与进来的水混合,同时第二电机带动第二转轴和螺旋导向槽转动,推动第三空腔底部的水不断向上运动,加上搅拌杆的搅拌作用,使水和化学药剂混合地更加充分,提高化学药剂的杀菌效果;

8、将化学药剂到入到加药箱内,启动第三电动水泵,将加药箱内的化学药剂抽至水平管内,然后通过穿孔向下散播开来,由于第二转轴带动水平管不断转动,使得水平管内的化学药剂可以均匀地散播至第三空腔的整个顶部,同时化学药剂在下沉的过程中不断地与水混合,进一步杀灭细菌;

9、由于取样管的管径小于出水管的管径,当需要取样时,可以打开取样管上的第四电磁阀,流出一少部分的水,然后迅速关闭第四电磁阀,对流出的水进行检测,操作简单;

10、启动电加热棒,加热第三空腔内的水,提高水体的温度,使水和化学药剂充分反应,同时持续的高温还可以杀死大部分的微生物和细菌,提高杀菌效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图2是过滤箱的结构示意图;

图3是图2中A-A的剖视图;

图4是第二灭菌箱的结构示意图;

图5是第三灭菌箱的结构示意图。

图中:1、底座;11、第一转轴;12、滚轮;2、过滤箱;21、过滤腔;211、第一通孔;212、排泄管;213、第一电磁阀;22、进水管;221、第二电磁阀;23、过滤网板;231、斜挡块;24、第一电动水泵;25、集水管;251、喷头;26、第二转轴;261、第一链轮;27、第三转轴;271、第二链轮;28、链条;281、链条轴;282、毛刷;29、第一电机;3、废料框;31、第一固定板;4、第一灭菌箱;41、第一连接管;42、第一空腔;43、超声波换能器;5、第二灭菌箱;51、第二连接管;52、第二空腔;521、第二通孔;53、玻璃管;54、紫外线灯;541、灯座;6、第三灭菌箱;61、第三空腔;62、第四转轴;621、螺旋导向槽;622、搅拌杆;623、第二电机;63、电加热棒;64、出水管;641、第三电磁阀;642、取样管;643、第四电磁阀;7、第二电动水泵;71、第三连接管;8、水平管;81、封板;82、穿孔;83、转动管;9、加药箱;91、第三电动水泵;911、第四连接管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

如图1-5所示,一种船舶压载水处理模拟装置,包括底座1、过滤箱2、进水管22、清理机构、第三灭菌箱6、第四转轴62、第二电机623、加药机构和出水管64。

所述过滤箱2固设在底座1上,所述过滤箱2内设有过滤腔21,所述过滤腔21内设有过滤网板23。

所述进水管22的一端与过滤腔21的顶部相连通,所述进水管22上设有第二电磁阀221。

所述清理机构设置在过滤腔21内,所述清理机构能够清理过滤网板23上的杂质。

所述第三灭菌箱6固设在底座1上,所述第三灭菌箱6内设有第三空腔61,所述第三灭菌箱6通过管子与过滤箱2相连通。

所述第四转轴62竖直转动设置在第三空腔61内,所述第四转轴62上设有搅拌结构,当第四转轴62转动时,所述搅拌结构能够使第三空腔61底部的水向上运动。

所述第二电机623固设在第三灭菌箱6的底部,所述第四转轴62的一端伸出第三灭菌箱6且端部与第二电机623的输出轴固连,所述第二电机623与外部电源电连接。

所述加药机构设置在第三灭菌箱6的外侧,所述加药机构能够向第三空腔61的顶部加入用于灭菌的化学药剂。

所述出水管64固设在第三灭菌箱6的底部,所述出水管64上设有第三电磁阀641。

打开第二电磁阀221,将提前准备的压载水通过进水管22通入到过滤腔21内,压载水中较大的杂质和海生物被阻挡在过滤网板23上,经过初步过滤的水流入到第三灭菌箱6内,通过加药机构向第三空腔61的顶部加入到用于灭菌的化学药剂,启动第二电机623,带动第二转轴62转动,通过搅拌结构将第三空腔61底部的水不断地向上搅起,使水和化学药剂充分混合,杀死水体中的细菌,最后打开第三电磁阀641,处理完成的水通过出水管64排出,学生可以在现场更加直观地了解整个处理过程,提高了教学效果;而且可以将本装置设置在便于教学的位置,反复操作使用,降低了教学成本。

具体来说,所述过滤网板23呈左低右高的倾斜状态,所述过滤箱2的左侧设有第一通孔211,所述过滤网板23的左侧边与第一通孔211的下侧边平齐,所述过滤箱2的左侧设有排泄管212,所述排泄管212上设有第一电磁阀213,所述排泄管212与第一通孔211相连通,所述过滤箱2的左侧壁上通过第一固定板31固设有上端开口的废料框3,所述废料框3位于排泄管212的正下方。

由于过滤网板23呈左低右高的倾斜状态,被阻挡在过滤网板23上方的杂质在重力作用下向左滑动,最后积聚在过滤网板23的左侧边上,当过滤箱2内的水位接近过滤网板23时,可以打开第一电磁阀213,使过滤腔21内的水带着过滤网板23左侧边上的杂质,通过排泄管212流出至废料框3内,避免杂质堵塞过滤网板23,影响过滤效果。

具体来说,所述过滤箱2上设有第一电动水泵24,所述过滤腔21的前后侧壁上水平固设有集水管25,所述集水管25位于过滤网板23右侧边的上方,所述集水管25靠近过滤网板23的一侧设有若干个喷头251,所述第一电动水泵24的进口通过管子与过滤腔21的底部相连通,所述第一电动水泵24的出口通过管子与集水管25相连通,所述第一电动水泵24与外部电源电连接。

当过滤箱2内水位较低时,打开第一电磁阀213,可以启动第一电动水泵24从过滤腔21的底部抽水至集水管25内,然后通过若干个喷头251向过滤网板23喷出,冲击过滤网板23上的杂质,将杂质冲至第一通孔211处,然后通过排泄管212排出至废料框3内,提高清洗效率。

具体来说,所述清理机构包括第二转轴26、第三转轴27、两个链条28、若干个链条轴281和第一电机29。

所述第二转轴26和第三转轴27平行转动设置在过滤腔21的前后侧壁上,所述第二转轴26位于过滤网板23左侧边的上方,所述第三转轴27位于过滤网板23的右侧边的上方。

所述第二转轴26的两端均固设有第一链轮261,所述第三转轴27的两端均固设有第二链轮271,两个所述链条28和两个第一链轮261、两个第二链轮271一一对应,所述链条28绕设在相对应的第一链轮261和第二链轮271上。

若干个所述链条轴281转动设置在两个链条28相对应的销轴上,所述链条轴281上沿周向设有若干条毛刷282,至少有一个位置,所述毛刷282的外端与过滤网板23相接触。

所述第一电机29固设在过滤箱2上,所述第三转轴27的一端伸出过滤箱2且端部与第一电机29的输出轴固连,所述第一电机29与外部电源电连接。

在清洁过滤网板23时,启动第一电机29,带动第二转轴26顺时针转动,两个链条28和若干个的链条轴281跟着顺时针转动,链条轴281上的毛刷282不断地将过滤网板23右侧边上的杂质清理至过滤网板23的左侧边上,再加上喷头251的清洗作用,大大加快了清洁速度,提高了清洁效果。

优选地,所述过滤网板23左侧边的前后两侧对称设有斜挡块231,所述斜挡块231能够将过滤网板23向左滑动的杂质导向至第一通孔211处,避免杂质在过滤网板23的前后角落堆积。

具体来说,所述过滤箱2和第三灭菌箱6之间设有第一灭菌箱4,所述第一灭菌箱4左侧壁的底部连接有第一连接管41,所述第一连接管41的另一端与过滤腔21的底部相连通,所述过滤箱2内设有第一空腔42,所述第一空腔42内设有若干个超声波换能器43。

经过初步过滤的水通过第一连接管41流入到第一灭菌箱4内,同时启动超声波换能器43,使第一空腔42内产生热量和压力波,第二空腔52内较小的浮游生物脱氧死亡,起到初步杀菌作用。

具体来说,所述第一灭菌箱4和第三灭菌箱6之间设有第二灭菌箱5,所述第二灭菌箱5左侧壁的底部连接有第二连接管51,所述第二连接管51的另一端与第一空腔42的顶部相连通,所述第三灭菌箱6的左侧壁上设有第二电动水泵7,所述第二电动水泵7的进口通过第三连接管71与第二空腔52的顶部相连通,所述第二电动水泵7的出口通过管子与第三空腔61的顶部相连通,所述第二灭菌箱5内设有第二空腔52,所述第二灭菌箱5的顶部开设有若干个第二通孔521,所述第二通孔521的下端竖直固连有玻璃管53,所述玻璃管53的下端与第二空腔52的底部固连,所述玻璃管53内插设有紫外线灯54,所述第二电动水泵7、紫外线灯54与外部电源电连接。

优选地,所述玻璃管53为石英玻璃管。

优选地,所述第二通孔521的孔壁上设有内螺纹,所述紫外线灯54的上端设有螺纹座,所述紫外线灯54通过螺纹座螺纹连接在第二通孔521内,将紫外线灯54固定住并且不接触玻璃管53,避免紫外线灯54损坏,拆卸方便。

水经过初步杀菌后通过第二连接管51流入第二灭菌箱5内,同时启动玻璃管53内的紫外线灯54,快速杀灭海洋细菌、微生物,起到二次杀菌作用;此外,紫外线可以直接参透玻璃管53,照射至第二空腔52内的水体,而且紫外线灯54单独设置,当某个紫外线灯54损坏时,可以及时更换,不影响其他紫外线灯54正常工作。

具体来说,所述搅拌结构包括螺旋导向槽621、若干个搅拌组件。

所述螺旋导向槽621沿长度方向固设在第四转轴62上。

若干个搅拌组件沿长度方向固设在位于螺旋导向槽621上方的第四转轴62上,所述搅拌组件具有:若干个搅拌杆622,若干个搅拌杆622沿周向固设在第四转轴62,所述搅拌杆622的外端向上倾斜。

启动第二电动水泵7,将经过二次杀菌后的水抽至第三空腔61的顶部,同时加药机构向第三空腔61的顶部加入化学药剂,使化学药剂能够直接与进来的水混合,同时第二电机623带动第二转轴62和螺旋导向槽621转动,推动第三空腔61底部的水不断向上运动,加上搅拌杆622的搅拌作用,使水和化学药剂混合地更加充分,提高化学药剂的杀菌效果。

具体来说,所述加药机构包括加药箱9、水平管8和第三电动水泵91。

所述加药箱9固设在第三灭菌箱6的外侧,所述加药箱9的上端为敞开式,便于将化学药剂加入到加药箱9内,同时便于查看加药箱9的内部情况。

所述水平管8水平固设在第四转轴62的上端,所述水平管8的两端固设有封板81,所述水平管8的下侧面设有若干个穿孔82。

所述第三电动水泵91固设在第三灭菌箱6的外侧,所述第三灭菌箱6的顶部竖直固设有转动管83,所述转动管83的下端延伸至第三空腔61内且端部转动设置在水平管8上,所述转动管83和水平管8相连通,所述第三电动水泵91的出口通过管子与转动管83相连通,所述第三电动水泵91的进口通过第四连接管911与加药箱9的底部相连通,所述第三电动水泵91与外部电源电连接。

将化学药剂到入到加药箱9内,启动第三电动水泵91,将加药箱9内的化学药剂抽至水平管8内,然后通过穿孔82向下散播开来,由于第二转轴62带动水平管8不断转动,使得水平管8内的化学药剂可以均匀地散播至第三空腔61的整个顶部,同时化学药剂在下沉的过程中不断地与水混合,进一步杀灭细菌。

具体来说,位于第三电磁阀641和第三灭菌箱6之间的出水管64上连接有取样管642,所述取样管642上设有第四电磁阀643。

由于取样管642的管径小于出水管64的管径,当需要取样时,可以打开取样管642上的第四电磁阀643,流出一少部分的水,然后迅速关闭第四电磁阀643,对流出的水进行检测,操作简单。

具体来说,所述第三空腔61的内侧壁上设有若干个电加热棒63。

启动电加热棒63,加热第三空腔61内的水,提高水体的温度,使水和化学药剂充分反应,同时持续的高温还可以杀死大部分的微生物和细菌,提高杀菌效果。

所述在本专利的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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