КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к судовым техническим средствам по предотвращению загрязнения моря сточными водами с судов, и предназначена для повышения эффективности утилизации сточных вод на судне.
К судовым сточным водам относят (см., например, книгу Предотвращение загрязнения моря судами, Нунупаров С.М., «Транспорт», 1979, 336 с., стр. 38-39, а также книгу Тихомиров Г.И. Технология обработки воды на морских судах. Курс лекций: Учеб. пособие для курсантов и студентов морских специальностей - Владивосток. Мор. гос. ун-т, 2013. - 159, стр. 88) хозяйственно - фекальные воды от туалетов, медицинских помещений и помещений, в которых содержатся живые животные, а также хозяйственно-бытовые воды от умывальников, ванн, прачечных и пищеблока.
Известна полезная модель устройства по предотвращению загрязнения моря сточными водами с судов, включающая сборные танки с соответствующей системой для накопления и слива сточных вод в море вне запретных районов или для сдачи их в порту на плавсредство или в береговые коллекторы канализационной сети (см., например, книгу Предотвращение загрязнения моря судами, Нунупаров С.М., «Транспорт», 1979, 336 с., стр. 163) Это устройство самое простое и наиболее часто применяемое.
Недостатками данной полезной модели являются ощутимая потеря полезного объема судна, затраты на оплату услуг порта, необходимость привлечения экипажа к операциям, связанным с возможными загрязнениями и уборкой крайне обременительного характера, потери времени на ожидание плавсборщиков и операции по сливу на них сточных вод (см., например, книгу Предотвращение загрязнения моря судами, Нунупаров С.М., «Транспорт», 1979, 336 с., стр. 165).
Известна полезная модель установки для обработки сточных вод «Нептуматик» фирмы «Сален и Викандер» (см., например, книгу Предотвращение загрязнения моря судами, Нунупаров С.М., «Транспорт», 1979, 336 с., стр. 168-169). Данная установка обрабатывает сточные воды на основе механических, биологических и физико-химических методов очистки. Подобные сепарационные установки дорогие, занимают значительное место в машинном отделении, требуют квалифицированного обслуживания и ремонта, поэтому их установка не всегда целесообразна.
Наиболее близкой по технической сущности является полезная модель котельной установки согласно патента на полезную модель №138869 по заявке №2013136000 от 30.07.2013. авторы Чичурин А.Г., Садеков М.Х.. Данная котельная установка, включает котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную система котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки соединен с входом топливной форсунки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, котел также содержит форсунку нефтесодержащих вод, а топливная система котла систему нефтесодержащих вод, включающую последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод, фильтр грубой очистки, насос, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод котла.
В данной полезной модели в установившемся режиме работы в топку котла одновременно с топливом, выдаваемым на топливную форсунку, на форсунку нефтесодержащих вод выдается содержимое цистерны нефтесодержащих вод в определенной пропорции к топливу. Расход нефтесодержащих вод, выдаваемых на форсунку нефтесодержащих вод, регулируется путем изменения подачи насоса системы нефтесодержащих вод, из условия обеспечения нормального процесса горения в топке котла. Нефтесодержащие воды, поступая на форсунку нефтесодержащих вод, распыливаются в топке котла и испаряются. При этом нефтепродукты в составе нефтесодержащих вод сгорают, а вода из их состава, превращается в пар и вместе с продуктами сгорания уходит в газоход и далее в трубу.
Судовые сточные воды после отстоя и фильтрации, также как и нефтесодержащие воды содержат значительную долю воды и небольшую долю загрязняющих компонентов (порядка одного грамма на литр воды (см., например, книгу Предотвращение загрязнения моря судами, Нунупаров С.М., «Транспорт», 1979, 336 с., стр 39-42). Причем многие загрязняющие компоненты судовых сточных вод, также как и нефтепродукты в нефтесодержащих водах, могут сгорать в топке котла
Несмотря на значительное сходство по составу (содержат значительную долю воды и небольшую долю загрязняющих, горючих компонентов) данная полезная модель, утилизируя нефтесодержащие воды, не может быть применена для утилизации судовых сточных вод. Это обусловлено тем, что в данной полезной модели не предусмотрена возможность подготовки сточных вод к выдаче в котел и отсутствует сама возможность подачи в топку котла.
Задачей полезной модели является повышение эффективности утилизации сточных вод на судне путем их сжигания в топке котла.
Поставленная задача полезной модели достигается тем, что в известной котельной установке, включающей котел с топливной форсункой, дополнительной форсункой и газоходом, а также топливную система котла, выход которой подключен к входу топливной форсунки, систему нефтесодержащих вод, дополнительно введены последовательно соединенные система сточных вод и переключатель, причем выход переключателя соединен с входом дополнительной форсунки, а другой его вход подключен к выходу системы нефтесодержащих вод, при этом система сточных вод содержит последовательно соединенные сборный танк, фильтр грубой очистки, насос и фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки является выходом системы сточных вод.
Существо полезной модели заключается в следующем. В установившемся режиме работы в топку котла одновременно с топливом, выдаваемым на топливную форсунку, на дополнительную форсунку выдаются отфильтрованные сточные воды в определенной пропорции к топливу. Расход сточных вод, выдаваемых на дополнительную форсунку, регулируется исходя из условия обеспечения нормального процесса горения в топке котла. Этот расход обычно не превышает 10…15% от расхода топлива (см., например, Енин В.И Денисенко Н.И, Костылев И.И. Судовые котельные установки: Учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993. 216 с. п. 3.3). Сточные воды, поступая на дополнительную форсунку, распыливаются в топке котла и испаряются. При этом загрязняющие компоненты в составе сточных вод сгорают, а вода из их состава, превращается в пар и вместе с продуктами сгорания уходит в газоход и далее в трубу. В результате происходит практически полная утилизация сточных вод.
Таким образом, у заявляемой полезной модели появляется новое свойство, заключающееся в подаче сточных вод в топку котла в определенной пропорции к топливу и их сжигание в топке котла, не совпадающее со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающее достижение нового положительного эффекта повышение эффективности утилизации сточных вод.
Кроме этой основной задачи (обеспечение практически полной утилизации сточных вод) предлагаемая полезная модель обладает следующими положительными дополнительными свойствами:
снижаются затраты на сдачу сточных вод материальные и временные;
нет необходимости устанавливать дорогостоящее оборудование по очистке сточных вод.
На фиг. приведена схема котельной установки.
Котельная установка, включает котел 1 с топливной форсункой 2, дополнительной форсункой 3 и газоходом 4, а также топливную система котла 5, выход которой подключен к входу топливной форсунки 2, систему нефтесодержащих вод 6, и последовательно соединенные систему сточных вод 8 и переключатель 7, причем выход переключателя 7 соединен с входом дополнительной форсунки 3, а другой его вход подключен к выходу системы нефтесодержащих вод 6, при этом система сточных вод 8 содержит последовательно соединенные сборный танк 9, фильтр грубой очистки 10, насос 11 и фильтр тонкой очистки 12, причем выход фильтра тонкой очистки 12 является выходом системы сточных вод 8.
Котельная установка работает следующим образом.
Штатными режимами котельной установки являются работа на основном топливе, подаваемом из топливной системы котла 5 на топливную форсунку 2 котла 1.
Перевод котельной установки в режим сжигания сточных вод допускается после того как котел 1 достаточно прогреется в штатном режиме работы. Для этого переключатель 7 устанавливается в положение Д и включается насос 11. При этом сточные воды из сборного танка 9 насосом 11 через фильтр грубой очистки 10, фильтр тонкой очистки 12 системы сточных вод будут выдаваться на переключатель 7 и далее на дополнительную форсунку 3 котла 1. Сточные воды, поступая на дополнительную форсунку 3, распыливаются в топке котла 1 и испаряются. При этом горючие компоненты в составе сточных вод сгорают, а несгораемые компоненты подвергаются высокотемпературной обработке и выделяются в топке котла в виде шлама (загрязняющие компоненты сточных вод составляют порядка одного грамма на литр воды и состоят из 58% органических и 42% минеральных веществ (см., например, книгу Предотвращение загрязнения моря судами, Нунупаров С.М., «Транспорт», 1979, 336 с., стр. 39).
Вода из состава сточных вод, превращается в пар и вместе с продуктами сгорания уходит в дымоход и далее в трубу. Расход сточных вод выдаваемых на дополнительную форсунку 3, регулируется путем изменения подачи насоса 11 системы сточных вод 8, из условия обеспечения нормального процесса горения в топке котла. Этот расход обычно не превышает 10…15% от расхода топлива (см., например, Енин В.И Денисенко Н.И, Костылев И.И. Судовые котельные установки: Учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993. 216 с. п. 3.3).
Таким образом, в ходе работы котельной установки происходит практически полная утилизация сточных вод за счет их выдачи в определенной пропорции к топливу в топку котла 1. При этом, загрязняющие компоненты сточных вод сгорают в топке котла 1, а вода из их состава превращается в пар и вместе с продуктами сгорания уходит в газоход 3 и далее в трубу.
Кроме этой основной задачи, обеспечение практически полной утилизации сточных вод предлагаемая полезная модель обладает следующими дополнительными положительными свойствами:
снижаются материальные и временные затраты на сдачу сточных вод;
нет необходимости устанавливать дорогостоящее оборудование по очистке нефтесодержащих вод