《船舶壓載水管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》從船舶壓載水管理系統(tǒng)的組成與工作原理出發(fā),著重介紹了目前市場(chǎng)上流行的各類壓載水管理系統(tǒng)的組成特點(diǎn)、工作原理,以及系統(tǒng)中各類過(guò)濾、清洗、殺菌等關(guān)鍵設(shè)備的工作原理,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與計(jì)算規(guī)范、模擬仿真的計(jì)算方法,給出了關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)實(shí)例。并從系統(tǒng)實(shí)施的角度出發(fā),介紹了壓載水管理系統(tǒng)在新船設(shè)計(jì)與舊船改裝上的實(shí)施方法。從操作管理出發(fā),介紹了系統(tǒng)中各類檢測(cè)傳感器的工作原理以及控制系統(tǒng)中硬件人機(jī)界面的控制管理方法。*后,從系統(tǒng)維護(hù)的角度出發(fā),著重介紹了壓載水管理系統(tǒng)的維護(hù)與管理方法,重點(diǎn)介紹了組成系統(tǒng)的各類關(guān)鍵設(shè)備的維護(hù)方法。
《船舶壓載水管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》為深遠(yuǎn)海工程裝備與高技術(shù)叢書之一,列入十三五國(guó)家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目!洞皦狠d水管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》對(duì)了解國(guó)際先進(jìn)的船舶壓載水管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)有較高的參考價(jià)值。
船舶壓載水管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用前言壓載水是調(diào)整船舶穩(wěn)心、確保船舶航行安全所必須配載的水,每年有超過(guò)100億t的壓載水?dāng)y帶不同海域的生物周游全球,成為外來(lái)生物入侵的主要途徑之一。為此,國(guó)際海事組織(IMO)制定了嚴(yán)格的壓載水管理公約,要求所有在國(guó)際海域航行的遠(yuǎn)洋貨運(yùn)船舶都必須將壓載水經(jīng)處理后達(dá)到公約的標(biāo)準(zhǔn)方可排放。
《國(guó)際船舶壓載水及沉淀物控制和管理公約》將于2017年9月8日正式生效,國(guó)內(nèi)外壓載水管理系統(tǒng)市場(chǎng)將迎來(lái)新的機(jī)遇。
我國(guó)現(xiàn)擁有龐大的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船隊(duì),又是造船、修船大國(guó),擁有一個(gè)巨大的船舶關(guān)鍵設(shè)備市場(chǎng),同時(shí)國(guó)際市場(chǎng)也蘊(yùn)含巨大潛力。壓載水處理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化不僅是保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境的迫切需要,而且對(duì)于提高國(guó)產(chǎn)船舶關(guān)鍵設(shè)備裝船率、提高航運(yùn)業(yè)和修船業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力具有非常重要的意義。
本書是在大量自主設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)與模擬仿真優(yōu)化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,收集了目前國(guó)內(nèi)外較為成熟的壓載水管理系統(tǒng)產(chǎn)品的資料,針對(duì)船舶壓載水管理系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)施,總結(jié)了系統(tǒng)單元模塊設(shè)計(jì)與優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn),以及系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)、舊船改裝和新船設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
在本書的撰寫過(guò)程中,孫玉科、焦晨、孟憲政、孟夢(mèng)、王之明等幾位研究生做了大量的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)改裝,包國(guó)治老師參與了控制系統(tǒng)的開發(fā)工作。全書撰寫過(guò)程中還得到了無(wú)錫藍(lán)天電子有限公司王林興總經(jīng)理、上海漢盛船舶技術(shù)有限公司王琦明工程師、江蘇南極機(jī)械有限責(zé)任公司倪吉林副總經(jīng)理、渤海船舶重工集團(tuán)畢堅(jiān)裔副總工程師、上海外高橋造船有限公司吳鵬飛工程師、中船重工集團(tuán)第七〇四研究所編輯標(biāo)情室田立群副主任、上海船舶工藝研究所王磊主任的幫助與支持,在此一并感謝。
本書涉獵的壓載水管理系統(tǒng)技術(shù)面較廣,有不足之處在所難免,希望能得到批評(píng)與指教。
陳寧,男,江蘇科技大學(xué)教授,碩士研究生導(dǎo)師;船舶輪機(jī)系統(tǒng)與設(shè)備研究所所長(zhǎng);中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分委會(huì)委員、殼舾涂一體化專業(yè)委員會(huì)委員、國(guó)防工業(yè)/船舶工業(yè)機(jī)加工網(wǎng)委員、江蘇省造船工程協(xié)會(huì)輪機(jī)分委會(huì)副主任委員、中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)輪機(jī)委員會(huì)大功率柴油機(jī)學(xué)組成員、鎮(zhèn)江市政協(xié)委員、江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院船舶工程技術(shù)專業(yè)群共建共管委員會(huì)委員。作為主持人或主要參加人員完成科研項(xiàng)目50多項(xiàng),通過(guò)省部級(jí)鑒定8項(xiàng)。獲省部級(jí)科技成果轉(zhuǎn)化一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、國(guó)防科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)三項(xiàng)、船舶行業(yè)學(xué)會(huì)三等獎(jiǎng)一項(xiàng)和市級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)二項(xiàng)、三等獎(jiǎng)二項(xiàng)、優(yōu)秀獎(jiǎng)一項(xiàng)。2000年來(lái)發(fā)表與本專業(yè)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文50余篇,授權(quán)實(shí)用新型專利3項(xiàng),撰寫教材一部、參編一部。
第1章概述1
11船舶壓載水管理3
12船舶壓載水的危害6
13船舶壓載水國(guó)際立法進(jìn)程7
14美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)(USCG)壓載水管理法規(guī)8
第2章壓載水管理系統(tǒng)工作原理11
21船舶壓載水處理方法14
211機(jī)械處理方法14
212物理處理方法14
213化學(xué)處理方法15
214其他處理方法16
22國(guó)內(nèi)外主要的壓載水管理系統(tǒng)16
221國(guó)外主要的壓載水管理系統(tǒng)16
222國(guó)內(nèi)主要的壓載水管理系統(tǒng)19
第3章壓載水管理系統(tǒng)關(guān)鍵組成設(shè)備工作原理23
31過(guò)濾設(shè)備的工作原理25
311反沖洗過(guò)濾器的工作原理25
312旋流過(guò)濾器的工作原理25
32超聲清洗器的工作原理26
321超聲氣穴凈化器的工作原理27
322超聲清洗器的工作原理28
33殺菌器的工作原理29
331UVC殺菌器的工作原理29
332光催化殺菌器的工作原理33
333電解法和藥劑法殺菌器的工作原理33
334惰性氣體殺菌器的工作原理34
第4章壓載水管理系統(tǒng)關(guān)鍵組成設(shè)備的設(shè)計(jì)方法39
41過(guò)濾設(shè)備的設(shè)計(jì)41
411反沖洗過(guò)濾器的設(shè)計(jì)41
412旋流過(guò)濾器的設(shè)計(jì)52
42超聲凈化裝置的設(shè)計(jì)54
421超聲氣穴反應(yīng)器的設(shè)計(jì)55
422超聲清洗器的設(shè)計(jì)62
43殺菌器的設(shè)計(jì)63
431UVC殺菌器的設(shè)計(jì)64
432惰性氣體殺菌器的設(shè)計(jì)78
433光電催化殺菌器的設(shè)計(jì)79
434電解法和藥劑法殺菌器的設(shè)計(jì)83
第5章壓載水管理系統(tǒng)關(guān)鍵組成設(shè)備的優(yōu)化87
51過(guò)濾設(shè)備的優(yōu)化89
511反沖洗過(guò)濾器的優(yōu)化89
512旋流過(guò)濾器的優(yōu)化90
513超聲氣穴凈化器的優(yōu)化105
52殺菌器的優(yōu)化114
521UVC殺菌器的優(yōu)化114
522惰性氣體法與藥劑法殺菌系統(tǒng)的優(yōu)化127
第6章壓載水管理系統(tǒng)控制系統(tǒng)的開發(fā)129
61壓載水管理系統(tǒng)的檢測(cè)傳感器131
62壓載水管理系統(tǒng)的控制單元設(shè)計(jì)137
63壓載水管理系統(tǒng)控制單元人機(jī)管理界面設(shè)計(jì)144
第7章壓載水管理系統(tǒng)的應(yīng)用157
71壓載水管理系統(tǒng)警示標(biāo)貼159
72壓載水預(yù)處理過(guò)濾設(shè)備的維護(hù)160
721反沖洗過(guò)濾器的維護(hù)160
722其他過(guò)濾設(shè)備的維護(hù)178
73殺菌器的維護(hù)182
731UVC殺菌器的維護(hù)182
732其他類型殺菌單元的維護(hù)186
74壓載水管理系統(tǒng)中其他重要部件的維護(hù)192
741電動(dòng)蝶閥的維護(hù)193
742電磁流量計(jì)的維護(hù)195
743高壓清洗泵及污水泵的維護(hù)197
744電源單元的維護(hù)198
75典型壓載水管理系統(tǒng)的故障診斷及處理199
第8章壓載水管理系統(tǒng)在船舶上的安裝及案例201
81船舶改裝實(shí)施過(guò)程204
82改造船安裝壓載水管理系統(tǒng)注意事項(xiàng)及案例205
83新造船安裝壓載水管理系統(tǒng)注意事項(xiàng)及案例208
參考文獻(xiàn)212
附錄仿真程序217
附錄1聲壓仿真程序219
附錄2坐標(biāo)輸出程序及紫外光照強(qiáng)度與劑量仿真程序221