(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610768605.4
(22)申请日 2016.08.30
(71)申请人 高晓涵
地址 266000 山东省青岛市市南区燕儿岛
路7号26号楼3单元501户
(72)发明人 高晓涵 王大鹏 高桦
(51)Int.Cl.
E02B 15/04(2006.01)
E02B 15/10(2006.01)
B26D 1/20(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提出了一种海上浒苔处理系统，动力
船舶上搭载控制系统，采样环境信息，对系统的
各个部分进行控制；动力船舶通过拖曳方式驱动
本发明的海上浒苔处理装置及方法，可以在海上
直接对浒苔进行处理，不需要陆上转运和陆上处
置，对市内交通和环境卫生、空气质量没有任何
影响；全程都采用物理方式，不使用任何化学制
剂，不改变浒苔的化学性质，经济环保、无污染，
对海洋环境、
海洋生态系统没有任何危害。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 106368192 A 2017.02.01
C N 106368192
A
1.一种海上浒苔处理系统，其特征在于，动力船舶上搭载控制系统，采样环境信息，对系统的各个部分进行控制；动力船舶通过拖曳方式驱动后级浮筒平台，浮筒平台上搭载混水系统、增压系统、水锤系统、管道变径调压系统、深排系统；
浮筒平台底部设置多个锥形浮筒，锥形浮筒之间设置轴流式切割刀盘，将浒苔纤维长度剪短；
经过剪短处理的浒苔纤维通过管道进入增压系统，增压系统为整个系统提供水流动力；
增压系统的另一输入端连接到混水系统，混水系统根据水深实时控制浒苔与海水的配比；
增压系统的输出端通过管道连接水锤系统，利用水锤效应，增大浒苔密度；
浒苔经过水锤系统增大密度后，通过管道连接到管道变径调压系统，管道变径调压系统多次改变管径大小，则流过管道中的浒苔压强反复被加大、减少，再加大、减少，对浒苔管道反复进行负压排气； 深排系统通过一根末端配重的软管，将多次负压排气后、密度增大的浒苔纤维导入水层中。
2.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述浮筒平台底部设置多个锥形浮筒，锥形浮筒前端的锥形帽朝向行进方向，锥形浮筒之间间隔固定距离，锥形浮筒之间的间隔中装配轴流式切割刀盘。
3.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述轴流式切割刀盘包括两个紧密结合的刀盘，一个为固定刀盘，一个为转动刀盘，两个刀盘上有一定数量的圆孔；转动刀盘转动时，与固定刀盘上的圆孔产生错位，流过圆孔的浒苔被切断。
4.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述混水系统包括混水泵，根据水深信号，实时控制浒苔与海水的配比。
5.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述增压系统包括离心泵，通过可变频调节转速的大功率离心泵，改变通过离心泵中浒苔的数量，并且为水锤系统、管道变径调压系统和深排系统提供水流动力。
6.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述水锤系统中，当位于管道入口处的水阀关闭时，管道中的液体由于惯性作用，继续向前运动，在密闭的管道中形成负压环境，浒苔纤维管内的气体膨胀溢出，浒苔密度增大；当负压消失后，水阀再次打开，浒苔继续流入，如此循环。
7.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述管道变径调压系统多次改变管径大小，管道中流过的浒苔压强反复被加大、减少，再加大、减少，对浒苔纤维管反复进行负压排气。
8.如权利要求7所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述管道变径调压系统的管道为刚性材料制成的。
9.如权利要求1所述的一种海上浒苔处理系统，其特征在于，所述控制系统通过动力船舶上安装的多个传感器，采集浒苔液位、海水水深、海水水温、海面照度、真空度信息，通过信号调理电路和PLC控制器来实时调整其他系统的工况。
10.一种海上浒苔处理方法，其特征在于，以中小型船舶为动力拖曳浮筒平台收集浒
苔，浮筒平台底部设置多个锥形浮筒，锥形浮筒之间装配轴流式切割刀盘；
首先，采用轴流式切割刀盘将浒苔纤维剪短；
接下来，根据水深信号，实时控制浒苔与海水的配比；
然后，利用水锤效应，营造负压排气环境；当位于管道入口处的水阀关闭时，管道中的液体由于惯性作用，继续向前运动，在密闭的管道中形成负压环境，浒苔纤维管内的气体膨胀溢出，浒苔密度增大；当负压消失后，水阀再次打开，浒苔继续流入，如此循环；
再然后，利用伯努利方程原理，设计变径管道，多次改变管径大小，则流过管道的浒苔压强反复被加大、减少，再加大、减少，对浒苔纤维管反复进行负压排气，最终导致浒苔密度增大；
最后，利用深水增压原理，将处理过的浒苔加压排到特定水深，浒苔纤维内的残余气体，再在海水的静压下融入水中，进一步增大浒苔密度，确保浒苔不再上浮，直接沉降到海底。
一种海上浒苔处理系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及机械领域，特别涉及一种海上浒苔处理装置，还涉及一种海上浒苔处理方法。
背景技术
[0002]每年夏季，温带沿海海域集中爆发浒苔泛滥现象，浒苔对生态和环境的危害主要有：一是影响海上活动，阻塞航道；二是毒害海洋生物，引发次生危害，大量浒苔在近海海域集中腐烂分解后，所产生的氨氮、硫化物及腐烂过程导致的缺氧，不仅对海洋生物具有急性毒性，而且还会刺激部分微藻生长，有可能在局部海域导致赤潮发生，造成次生灾害；三是影响旅游业，大面积浒苔入侵海滨浴场，影响水质，让人们无法下海戏水，在浅滩与沙石混杂后，清理难度大；四是污染环境，浒苔腐烂后散发恶臭，污染空气，影响空气质量。[0003]目前，海上浒苔的常规打捞处理方式主要有以下几个过程：
[0004]第一步是海上打捞：以船舶为载体，通过人工作业方法在海上将浒苔打捞上船，靠码头后从船上卸载到码头或沙滩上，转运过程中会对码头、沙滩造成二次污染。
[0005]第二步是陆上转运：以车辆为载体，通过大型交通运输车转运到浒苔处理场，需要占用大量的运输车辆、耗费大量人力、物力，影响市内交通。
[0006]第三步是陆上处理：由于浒苔生长的季节性很强，只在每年夏天旅游季节集中爆发。在浒苔爆发期，大量浒苔需要处理，浒苔加工厂根本没有如此大的深加工能力，只能运输到浒苔处理场进行摊开晾晒、等待腐烂、风干。未经脱水处理的浒苔中夹杂着大量的海水和泥沙，而浒苔腐烂后具有刺鼻气味，对环境、土壤和空气造成极大的危害，使浒苔处理场沦为了新的盐碱地。
[0007]浒苔爆发季节性强，多是集中爆发，爆发期后，海上几乎看不到浒苔，由于效费比过低，对浒苔的深加工处理仅限于理论研讨，至今没有形成深加工规模。
[0008]如何提供一种方便有效、干净环保的浒苔处理装置及方法，是目前亟待解决的问题。
发明内容
[0009]本发明提出一种海上浒苔处理系统及方法，解决了现有浒苔清理方式效率低、对环境影响大的问题。
[0010]本发明的技术方案是这样实现的：
[0011]一种海上浒苔处理系统，动力船舶上搭载控制系统，采样环境信息，对系统的各个部分进行控制；动力船舶通过拖曳方式驱动后级浮筒平台，浮筒平台上搭载混水系统、增压系统、水锤系统、管道变径调压系统、深排系统；
[0012]浮筒平台底部设置多个锥形浮筒，锥形浮筒之间设置轴流式切割刀盘，将浒苔纤维长度剪短；
[0013]经过剪短处理的浒苔纤维通过管道进入增压系统，增压系统为整个系统提供水流
动力；
[0014]增压系统的另一输入端连接到混水系统，混水系统根据水深实时控制浒苔与海水的配比；
[0015]增压系统的输出端通过管道连接水锤系统，利用水锤效应，增大浒苔密度；[0016]浒苔经过水锤系统增大密度后，通过管道连接到管道变径调压系统，管道变径调压系统多次改变管径大小，则流过管道中的浒苔压强反复被加大、减少，再加大、减少，对浒苔管道反复进行负压排气；
[0017]深排系统通过一根末端配重的软管，将多次负压排气后、密度增大的浒苔纤维导入水层中。
[0018]可选地，所述浮筒平台底部设置多个锥形浮筒，锥形浮筒前端的锥形帽朝向行进方向，锥形浮筒之间间隔固定距离，锥形浮筒之间的间隔中装配轴流式切割刀盘。[0019]可选地，所述轴流式切割刀盘包括两个紧密结合的刀盘，一个为固定刀盘，一个为转动刀盘，两个刀盘上有一定数量的圆孔；转动刀盘转动时，与固定刀盘上的圆孔产生错位，流过圆孔的浒苔被切断。
[0020]可选地，所述混水系统包括混水泵，根据水深信号，实时控制浒苔与海水的配比。[0021]可选地，所述增压系统包括离心泵，通过可变频调节转速的大功率离心泵，改变通过离心泵中浒苔的数量，并且为水锤系统、管道变径调压系统和深排系统提供水流动力。[0022]可选地，所述水锤系统中，当位于管道入口处的水阀关闭时，管道中的液体由于惯性作用，继续向前运动，在密闭的管道中形成负压环境，浒苔纤维管内的气体膨胀溢出，浒苔密度增大；当负压消失后，水阀再次打开，浒苔继续流入，如此循环。
[0023]可选地，所述管道变径调压系统多次改变管径大小，管道中流过的浒苔压强反复被加大、减少，再加大、减少，对浒苔纤维管反复进行负压排气。
[0024]可选地，所述管道变径调压系统的管道为刚性材料制成的。
[0025]可选地，所述控制系统通过动力船舶上安装的多个传感器，采集浒苔液位、海水水深、海水水温、海面照度、真空度信息，通过信号调理电路和PLC控制器来实时调整其他系统的工况。
[0026]本发明还提出了一种海上浒苔处理方法，以中小型船舶为动力拖曳浮筒平台收集浒苔，浮筒平台底部设置多个锥形浮筒，锥形浮筒之间装配轴流式切割刀盘；
[0027]首先，采用轴流式切割刀盘将浒苔纤维剪短；
[0028]接下来，根据水深信号，实时控制浒苔与海水的配比；
[0029]然后，利用水锤效应，营造负压排气环境；当位于管道入口处的水阀关闭时，管道中的液体由于惯性作用，继续向前运动，在密闭的管道中形成负压环境，浒苔纤维管内的气体膨胀溢出，浒苔密度增大；当负压消失后，水阀再次打开，浒苔继续流入，如此循环；[0030]再然后，利用伯努利方程原理，设计变径管道，多次改变管径大小，则流过管道的浒苔压强反复被加大、减少，再加大、减少，对浒苔纤维管反复进行负压排气，最终导致浒苔密度增大；
[0031]最后，利用深水增压原理，将处理过的浒苔加压排到特定水深，浒苔纤维内的残余气体，再在海水的静压下融入水中，进一步增大浒苔密度，确保浒苔不再上浮，直接沉降到海底。
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