[发明专利]一种船用螺旋桨防生物污损的装置及方法

说明书

本发明提供一种船用螺旋桨防生物污损的装置及方法，其包括船用螺旋桨、控制开关、供电电源、加热夹具，所述加热夹具用于夹持固定船用螺旋桨叶片，加热夹具通过缆线连接控制开关，进一步连至供电电源，供电电源为加热夹具供电，通过加热夹具对船用螺旋桨加热，控制开关用于控制加热时间、设定加热温度阈值。本发明提供了一种现场安装、高效、无死角的螺旋桨表面防生物污损手段。只要利用加热夹具通电加热，热量就会沿着螺旋桨金属叶面传输至任何金属导通的位置，不会留有污损的死角，这给螺旋桨的防污损带来革命性的进步。当船只停泊时间结束后，相关的加热夹具可以在两侧电磁铁的排斥作用下，自行卸载，而不会对螺旋桨的正常工作带来不利的影响。

技术领域

本发明涉及对螺旋桨叶面进行防生物污损的方法，涵盖了海水中各种船只采用的不同金属材质的螺旋桨，具体地说是一种船用螺旋桨防生物污损的装置及方法。

背景技术

螺旋桨是各类船只的关键部件。在航期间，由于螺旋桨转动产生高速的水流的冲刷作用，可以抑制海生物在螺旋桨上生长。然而在停泊期间，由于螺旋桨长期静态浸泡于海水中，藤壶之类的硬壳海生物会自发附着到金属表面，造成严重生物污损。当藤壶之类海生物附着在螺旋桨上后，势必改变螺旋桨的流体动力学性质，影响螺旋桨的正常工作性能，造成诸多不利后果。比如增加螺旋桨的能耗、降低推进效率、降低航速等，再者，船只在航行时会产生更大的噪音，对船只不利。因此，必须对螺旋桨进行有效的海生物污损控制。

目前，国内外海水环境防污主要形成以下三种技术：一、采用防污涂层，二、物理防污技术，三、电化学防污技术。

技术一，采用防污涂层主要应用在船舶船体及其他水下结构的污损防护。尽管在船舶的螺旋桨上也有采用，然而涂层有其本身难以克服的弱点。防污涂层容易受海水冲击作用，而造成剥离和失效，故寿命短，此外，螺旋桨防污涂层会影响螺旋桨的水动力性能，产生额外的噪声，造成不良影响。

技术二，物理防污技术主要是采用发射超声波等方式对结构表面进行防污损。目前，该技术已在英国和澳大利亚等国的水面船只上应用，通过在船体不同部位安装超声波发生器，在船只停泊时，间歇地发射超声波，即可实现船体和螺旋桨等水下部位的全面防污损。该方法的优点是长期有效，不受水流冲刷和空蚀等影响，超声波发生器的安装位置要求不高，对船体和螺旋桨的表面结构无影响；其缺点每个超声波发生器的作用范围有限，另外，超声波对周围环境有一定影响。

技术三，电化学防污技术是海水环境常用的污损控制技术。主要分为电解铜铝阳极和电解海水制氯两种方式。电解铜铝阳极以船体为阴极，以铜铝为阳极。通过电解产生铜离子杀死海生物，产生絮状氢氧化铝防止海生物附着电解产生的絮状氢氧化铝可同时起到防腐防污的作用。其缺点是属于阳极消耗型污损控制技术，寿命有限，增大阳极尺寸又会在一定程度上增加流体阻力；另外，铜离子污染环境，特别是产生的铜离子会对铝壳船体产生强烈的加速腐蚀作用。因此系统不宜采用电解铜铝阳极的防污方法。电解海水制氯技术由电源、制氯阳极、阴极构成，通过电解海水产生次氯酸钠实现防污。该技术通过在系统两端加装阴阳极，电解海水产生次氯酸钠实现防污。该方法的优点是，对环境无影响，具有系统体积小、重量轻，安装灵活的特点；目前，船只为防止海生动植物对螺旋桨的污损，进行外加电流阴极保护装置设计时在螺旋桨附近专门设置了用于防止海生物污损的防污电极，实际应用证明螺旋桨防污电极对于海生物的污损防治有一定效果，根据设计防污电极电解产生的ClO^-浓度达到0.1ppm～0.5ppm时才可达到防污的目的，然而实际海洋环境中海况复杂，再者螺旋桨本身外形庞大、复杂，电解过程难以保证螺旋桨叶的任何区域使得ClO^-达到致杀浓度，故难以体现出期望的防污效果。

由此可见，当前所采用的方法都只能有限的缓解螺旋桨表面的生物污损作用。所采用的方法都谈不上是一种精巧、理想的方法。所以历来螺旋桨的防污损是非常难以解决的技术难题。

发明内容