Die Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen einer Acrolein- Ballastwasserbehandlungseinrichtung zum Erzeugen von wässriger Acroleinlösung an eine Haupt- Ballastwasserleitung des Hauptwasserstroms, die von der Umgebung eines Schiffs zu einem

Ballastwassertank an Bord des Schiffs führt, wobei die Anschlusseinrichtung eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme eines Teil-Ballastwasserstroms von der Haupt-Ballastwasserleitung und zur Einleitung des Teil-Ballastwasserstroms in die Einrichtung zum Erzeugen von wässriger Acroleinlösung, und eine Rückführungseinrichtung zur Rückführung des die wässrige Acroleinlösung enthaltenden Teil- Ballastwasserstroms in die Haupt-Ballastwasserleitung.

Die DE 10 2009 023 314 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Behandlung von Ballastwasser mit Acrolein, die an einer Haupt-Ballastwasserleitung einer Ballastwasserbehandlungseinrichtung angeschlossen ist, umfassend eine Reaktoreinrichtung, der ein Acroleinderivat und Wasser zur Erzeugung einer wässrigen Acroleinlösung zuzuführen ist, eine Abzweigungsleitung, die mit der Haupt-Ballastwasserleitung zur Abzweigung eines Teil-Ballastwasserstroms verbunden ist, eine Mischeinrichtung, die mit der

Abzweigungsleitung und mit einer Acroleinlösung-Zufuhrleitung von der Reaktoreinrichtung verbunden ist und zur Verdünnung der wässrigen Acroleinlösung von der Reaktoreinrichtung ausgelegt ist, und eine Rückführungsleitung zur Zufuhr der wässrigen Acroleinlösung von der Mischeinrichtung zu der Hauptballastwasserleitung. Die Rückführungsleitung führt zu einer Ringdüse, die zum Einsatz in die Hauptballastwasserleitung ausgelegt ist, wobei die Ringdüse einen Düsenring aufweist, der eine Vielzahl von über einen Innenumfang des Düsenrings verteile Düsenöffnungen aufweist. Stromab von der Ringdüse ist eine Strömungs-Störeinrichtung in Form einer Mischblende angeordnet.

Der Einbau der Zufuhreinrichtung der Vorrichtung zur Behandlung von Ballastwasser mit Acrolein nach der DE 10 2009 023 314 A1 erfordert, dass die Haupt-Ballastwasserleitung zweifach unterbrochen wird, einmal um ein geflanschtes T-Stück für die Ansaugung des Teil-Ballastwasserstromes einzusetzen und ein weiteres Mal, um die geflanschte Ringdüse einzusetzen. Es zeigte sich im praktischen Einsatz dieser Anschlusseinrichtung, dass der Montage- und Schweißaufwand für das zweimalige Unterbrechen der Hauptballastwasserleitung auf dem Schiff hoch ist.

Es zeigte sich im praktischen Einsatz dieser Vorrichtung, dass der hydraulische Druckverlust der Strömungs-Störeinrichtung mit Mischblende unverhältnismäßig hoch ist. Außerdem können die kreisförmigen Düsenöffnungen durch Verschmutzung Zuwachsen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen einer Vorrichtung zum Erzeugen von wässriger Acroleinlösung in eine Haupt-Ballastwasserleitung des Hauptwasserstroms, die von der Umgebung eines Schiffs zu einem Ballastwassertank an Bord des Schiffs führt, bereit zu stellen, durch die die Ausrüstung der Schiffe mit einer Ballastwasserbehandlungseinrichtung erleichtert wird und durch die auch eine verbesserte Einmischung der Acroleinlösung in den Haupt- Ballastwasserstrom erreicht werden soll.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung zum Anschließen einer Einrichtung zum Erzeugen von wässriger Acroleinlösung in eine Haupt-Ballastwasserleitung des Hauptwasserstroms, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung und die Rückführungseinrichtung in einer Baueinheit zusammengefasst sind und jeweils Mittel zum Vermischen der Akroleinlösung mit dem Haupt- Ballastwasserstrom aufweisen.

Der Einbau der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung in die Ballastwasserleitung ist sehr einfach, weil die Ballastwasserleitung nur noch an einer einzigen Stelle aufgetrennt werden muss. Außerdem ergibt sich eine sehr gute Vermischung des Teil-Ballastwasserstromes mit dem Haupt- Ballastwasserstrom BW bei nur sehr geringem hydraulischem Druckverlust.

Durch die zwei Teilvorrichtungen, die Entnahmeeinrichtung und die Rückführungseinrichtung mit den jeweiligen Mischeinrichtungen wird die homogene, turbulente Vermischung des

Ballastwasserteilstromes mit dem Hauptballastwasserstrom gefördert. Bei der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung umfasst die Entnahmeeinrichtung in vorteilhafter Weise einen Rohrabschnitt, dessen Innendurchmesser an den Innenumfang der Haupt- Ballastwasserleitung angepasst ist, und eine radial in den Rohrabschnitt eingesetzten Rohrleitung, welche als Absaugleitung für den Teil-Ballastwasserstrom ausgebildet ist.

Bei dieser Entnahmeeinrichtung ist vorteilhaft, dass einerseits ein ausreichender Teil- Ballastwasserstrom aus dem Haupt-Ballastwasserstrom abgesaugt werden kann und dass andererseits die Rohrleitung eine asymmetrische Verwirbelungsströmung erzeugt wird, die in der folgenden Strömung zu einer Durchmischung des Teil-Ballastwasserstroms mit dem Haupt-Ballastwasserstrom beiträgt.

Die Entnahmeeinrichtung der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung umfasst in vorteilhafter Weise endseitig einen ersten Losflansch zum Anschluss an die Haupt-Ballastwasserleitung und einen zweiten Losflansch zum Anschluss an der Rückführungseinrichtung, wobei in vorteilhafter Weise ein modularer Aufbau der Anschlusseinrichtung möglich wird.

In der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung umfasst die Rückführungseinrichtung in vorteilhafter Weise eine Ringdüse, die einen inneren Rohrabschnitt, der auf seinem Rohrumfang mit mehreren schlitzförmigen Düsenöffnungen versehen ist, und einen äußeren Rohrabschnitt umfasst, wobei ein Ringraum gebildet wird. Die schlitzförmigen Düsenöffnungen haben dabei in vorteilhafter weise eine verschmutzungsresistente Formgebung, was die Gefahr vermindert, dass sich die Düsenöffnungen zusetzen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Rückführungseinrichtung eine Injektionsleitung auf, die tangential in den von dem inneren und dem äußeren Rohrabschnitt der Ringdüse gebildeten Ringraum führt und durch die die von der Ballastwasser-Behandlungsvorrichtung erzeugte wässrige

Acroleinlösung in die Ringdüse zugeführt wird, sodass die Düsenöffnungen der Ringdüse rundum mit ausreichend Strömungsmittel versorgt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Summe der Schlitzflächen der Düsenöffnungen der Querschnittsfläche der Injektionsleitung, wobei ein eventueller Rückstau des Strömungsmittels auf ein Minimum reduziert wird. Die Düsenschlitze haben in vorteilhafter Weise abgerundete Ecken und sind im Zickzack über den Umfang des inneren Rohrabschnitts versetzt angeordnet, wobei eine gleichmäßige Abgabe von Strömungsmittel aus der Ringdüse erreicht wird.

Wenn zwischen dem äußern Rohrabschnitt und dem inneren Rohrabschnitt ein Flanschring zum Anschluss an einen den Losflansch an der Entnahmeeinrichtung und ein Flanschring zum Anschluss an einen Losflansch an einer stromab liegenden Austrittseinrichtung vorgesehen sind, wird der modularen Aufbau der Anschlusseinrichtung weiter verbessert.

Um die Dichtigkeit der Anschlussvorrichtung zu verbessern, ist in vorteilhafter Weise eine Flachdichtung zwischen einem Vorschweissbördel an dem Rohrabschnitt der Entnahmeeinrichtung und eine

Flachdichtung zwischen einem Vorschweissbördel an der Austrittseinrichtung und dem zweiten Flanschring angeordnet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der in Bezug auf die Rückführungseinrichtung stromab liegende Rohrabschnitt ein Wellenrohr umfasst, das einerseits einen Längenausgleich zwischen dem aus der Haut- Ballastwasserleitung ausgeschnittenen Rohrstück und der Länge der Anschlusseinrichtung bewirken kann, und das andererseits durch seine Welligkeit einen zusätzlichen Mischeffekt bewirkt.

Wenn an der Rückführungseinrichtung endseitig ein Flansch zum Anschluss an den angrenzenden Flanschring der Rückführungseinrichtung und ein Losflansch zum Anschluss an einen zugeordneten Flansch der Haupt-Ballastwasserleitung angeordnet ist, wird der modularen Aufbau der

Anschlusseinrichtung weiter verbessert.

Indem bei der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung die Entnahmeeinrichtung, die

Rückführungseinrichtung und die Austrittseinrichtung zu einer einheitlichen Baueinheit

zusammengefasst werden könne, wird der Mischeffekt gegenüber der bekannten Vorrichtung nach der DE 10 2009 023 314 A1 wesentlich verbessert, da außer der Ringdüse auch die Entnahmeeinrichtung durch das in die Haupt-Ballastwasserleitung hineinreichende Entnahmerohr und auch die

Austrittseinrichtung durch die Welligkeit des Wellrohrs zu der Durchmischung des Haupt- Ballastasserstrom mit der Acroleinlösung beitragen, während bei der DE 10 2009 023 314 A1 nur die Ringdüse und die Mischblende zur Durchmischung des es Haupt-Ballastasserstrom mit der

Acroleinlösung beitragen. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten

Ausführungsbeispielen.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Anschlusseinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in kompakter Form und fertig zum Einbau in eine Haupt-Ballastwasserleitung,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Anschlusseinrichtung nach Fig. 1 , und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Anschlusseinrichtung nach Fig. 1.

Wie in den Figuren gezeigt ist, umfasst die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung drei Komponenten, nämlich eine Entnahmeeinrichtung 4 zur Entnahme eines Teil-Ballastwasserstroms aus dem Haupt- Ballastwasserstrom BW, eine Rückführungseinrichtung 6 in Form einer Ringdüse 8 zur Rückführung des Teil-Ballastwasserstroms in den Haupt-Ballastwasserstrom BW und eine Austrittseinrichtung 10 umfasst. Dabei ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die Entnahmeeinrichtung 4 stromaufwärts zur Ringdüse 8 angeordnet, und die Austrittseinrichtung 10 ist stromabwärts zur Ringdüse 8 angeordnet.

Die Ringdüse 8 hat einen Innendurchmesser, der an den Innenumfang der Haupt-Ballastwasserleitung des Hauptballastwasserstroms BW angepasst ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat die Ringdüse 8 einen Düsenring 14, der aus einem inneren Rohrabschnitt 16, der auf seinem Rohrumfang mit mehreren schlitzförmigen Düsenöffnungen 18 versehen ist, und aus einem äußeren Rohrabschnitt 20 besteht.

Zwei Flanschringe 22 und 24 sind zwischen dem inneren Rohrabschnitt 16 und dem äußeren

Rohrabschnitt 20 flüssigkeitsdicht eingeschweißt. In die Flanschringe 22 und 24 sind Gewinde- Stehbolzen 26 und 28 eingesetzt, die Gewinde haben, damit mit Hilfe von Muttern 30 und 32 ein Zusammenbau mit den anderen Teilen der erfindungsgemäßen Zufuhreinrichtung 2 erfolgen kann. Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung der Anschlusseinrichtung 2, wobei die Ringdüse 8 eine an dem äußeren Rohrabschnitt 16 tangential angesetzte Injektorleitung 34 umfasst. Die Düsenöffnungen 18 der Ringdüse 8 sind als Schlitze ausgebildet, die abgerundete Ecken haben und im Zickzack über den Umfang des inneren Rohranschnittes 16 versetzt angeordnet sind, wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich ist. Die Düsenöffnungen 18 haben beispielsweise eine offene Länge von 80 mm und eine Schlitzweite von 6 mm. Die Summe der Schlitzflächen der Düsenöffnungen 18 entspricht der Querschnittsfläche der Injektionsleitung 34. Diese Art der Ausbildung und Anordnung der Düsenöffnungen 18 ist resistent gegen Verschmutzungen und bewirkt eine sehr gute Vermischung des Teil-Ballastwasserstromes mit dem Haupt-Ballastwasserstrom BW.

Bei den in der Haupt-Ballastwasserleitung üblichen Strömungsgeschwindigkeiten von ca. 2 m/s beträgt der Druckverlust der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung nur 15% bis 20 % des Druckverlustes der Kombination aus der Ringdüse und der Mischblende nach der DE 10 2009 023 314.

Die Entnahmeeinrichtung 4 besteht aus einem Rohrabschnitt 36, dessen Innendurchmesser an den Innenumfang der Haupt-Ballastwasserleitung des Haupt-Ballastwasserstroms BW angepasst ist, und einer radial in den Rohrabschnitt 36 eingesetzten Absaugleitung 38 mit angesetztem Rohrbogen 40, welche als Absaugleitung für den Ballastwasser-Teilstrom dient, die zu der Ballastwasservorrichtung beispielsweise nach der DE 10 2009 023 314 A1 führt.

Der aus dem Haupt-Ballastwasserstrom BW abgesaugte Teil-Ballastwasserstrom tritt in die

Absaugleitung 38 durch den 90 Grad Rohrbogen 40 ein, dessen Rohröffnung 42 entgegen der Stromrichtung des Haupt-Ballastwasserstroms BW ausgerichtet ist. Die Rohröffnung 42 ist, wie Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt ist, konzentrisch zur Achse des Rohrabschnitts 36 angeordnet. Das Verhältnis des Innendurchmessers der Rohröffnung 42 zum Innendurchmesser des Rohrabschnitts 36 beträgt etwa 0,25 bis 0,33.

Der Rohrabschnitt 36 hat zwei Vorschwei ßbördel 44 und 46 sowie zwei dazugehörige Losflansche 48 und 50. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Entnahmeeinrichtung 4 über den Losflansch 50 mit der Ringdüse 8 über die Gewinde-Stehbolzen 26 und die Muttern 30 verbunden. Um die flüssigkeitsdichte Verbindung zu gewährleisten, ist eine Flachdichtung 52 zwischen den Vorschweissbördel 46 und dem Flanschring 22 angeordnet. Der in den Rohrabschnitt 36 reichende Teil der Absaugleitung 38 und der daran angeschweißte 90 Grad Rohrbogen 40, welcher den gleichen Rohrdurchmesser wie die Absaugleitung 38 aufweist, bewirken eine asymmetrische, turbulente Verwirbelung des durchfließenden Hauptballastwasserstroms BW. Damit ist eine zusätzliche Vermischung des Teil-Ballastwasserstromes mit dem Haupt- Ballastwasserstrom BW in der nachfolgenden Ringdüse 8 erreicht.

Die Austrittseinrichtung 10 umfasst ein Wellrohr 54, dessen Innendurchmesser an den Innenumfang der Haupt-Ballastwasserleitung des Haupt-Ballastwasserstroms BW angepasst ist. Das Wellrohr 54 ist mit zwei Vorschweißbördeln 56 und 58 sowie mit zwei dazugehörigen Losflanschen 60 und 62 versehen.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Austrittseinrichtung 10 über den Losflansch 60 und über die Gewinde- Stehbolzen 28 und die Muttern 32 mit dem Flanschring 24 der Ringdüse 8 verbunden. Um die flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der Rückführungseinrichtung 6 und der Austrittseinrichtung 10 zu gewährleisten, ist eine Flachdichtung 64 zwischen dem Vorschwei ßbördel 56 der Austrittseinrichtung 10 und dem Flanschring 24 der Ringdüse 8 vorgesehen.

Das Wellrohr 54 der Austrittseinrichtung 10 hat mindestens zwei typischerweise drei bis fünf Rohrwellen 66, die am Innenumfang des Wellrohrs 54 eine zusätzliche symmetrische Verwirbelung des aus der Ringdüse 8 austretenden Ballastwasserstromes bewirken. Das Wellrohr 54 dient gleichzeitig als Ausgleichseinrichtung, um Abweichungen zwischen der Länge des aus der Haupt-Ballastwasserleitung ausgeschnittenen Rohrabschnitts und der Länge der Anschlusseinrichtung auszugleichen.

Die Anschlusseinrichtung ist gekennzeichnet durch den Zusammenbau einer Ringdüse 8 mit einer stromaufwärts angeordneten als Stromstörer ausgebildeten Entnahmeeinrichtung 4, welche zugleich die Leitung 38 zum Absaugen des Teil-Ballastwasserstroms mittels einer Pumpe (nicht gezeigt) der Ballastwasser-Behandlungsvorrichtung, beispielsweise die Ballastwasser-Behandlungsvorrichtung aus der DE 10 2009 023 314 A1 , beinhaltet, und einer als symmetrischer Stromstörer ausgebildeten Austrittseinrichtung 10, welche stromabwärts an die Ringdüse 8 angeschlossen ist und eine

Kompensation der Länge der Anschlusseinrichtung 2 ermöglicht.

Die kompakte Zufuhreinrichtung 2 nach Fig. 1 kann leicht in eine Haupt-Ballastwasserleitung eingebaut werden, bei welcher nur an einer passenden Stelle ein Teilstück entnommen werden muss. An die entstehenden Rohrenden der Haupt-Ballastwasserleitung werden die Vorschweißflansche

angeschweißt und dann kann die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung 2 direkt zusammen mit zwei Flachdichtungen als Ersatz für das entnommene Rohrteilstück eingesetzt werden. Geringe

Längenunterschiede werden durch die Austrittseinrichtung 10 über eine Längenanpassung durch das Wellrohr der Austrittseinrichtung kompensiert. Zur praktischen Anwendung der Erfindung wird die Haupt-Ballastwasserleitung in der Teilstrecke von der Ballastwasserpumpe zu dem Ballastwassertank an einer passenden Stelle aufgetrennt und ein Rohrteilstück entnommen. An die entstehenden freien Rohrenden werden Vorschweißflansche angeschweißt. Der Abstand der Dichtflächen der beiden eingesetzten Vorschweißflansche entspricht etwa dem Abstand der endseitigen Dichtflächen der er aus der Entnahmeeinrichtung 4, der

Rückführungseinrichtung 6 und der Austrittseinrichtung 10 zusammengesetzten Anschlusseinrichtung 2. Geringe Längendifferenzen werden durch die Austrittseinrichtung 10 kompensiert.

Bezugszeichenliste

2 Anschlusseinrichtung

4 Entnahmeeinrichtung

6 Rückführungseinrichtung

8 Ringsdüse

10 Austrittseinrichtung

14 Düsenring

16 innerer Rohrabschnitt

18 Düsenöffnung

20 äußerer Rohrabschnitt

22 Flanschring

24 Flanschring

26 Gewinde-Stehbolzen

28 Gewinde-Stehbolzen

30 Mutter

32 Mutter

34 Injektionsleitung

36 Rohrabschnitt

38 Absaugleitung

40 Rohrbogen

42 Rohröffnung

44 Verschweißbördel

46 Verschweißbördel

48 Losflansch

50 Losflansch 52 Flachdichtung

54 Wellrohr

56 Verschweißbördel

58 Verschweißbördel

60 Losflansch

62 Losflansch

64 Flachdichtung

66 Rohrwellen