CN102490891B - 船舶低温淡水流量分配调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是船舶低温淡水流量分配调节方法。通过管路连接、管路设置配置管路系统，在设定管路上安装流量调节阀、微调流量调节阀和流量测量仪，通过测量点的选择、安装流量测量仪、流量调节操作对相应管路通过淡水的流量进行测量与调节，使之符合船舶淡水分配使用需要。本发明在各淡水管路上安装流量测量仪传感器，通过流量数据的显示和流量调节阀调节控制分配通过淡水的流量，解决了船舶低温淡水平衡利用的技术问题。具有方便、直观和数据准确易读的优点。适宜在船舶淡水利用过程流量调节与测量中应用。

Description

船舶低温淡水流量分配调节方法

技术领域

本发明涉及船舶管路系统的优化设计和管路液体流量的合理分配领域，特别是涉及船舶低温淡水流量分配调节方法。

背景技术

至今超声波流量计已有75年历史。进入20世纪七十年代以后，由于集成电路和锁相环路技术的发展，使超声波流量计得以克服以前的精确度不高，响应慢，稳定性与可靠性差等致命弱点，使实用的超声波流量将得以发展。近10年来，基于高速数字信号的处理技术与微处理技术的快速发展，基于新型探头材料与工艺的研究以及声道配置与流量动力学的研究，超声流量测量技术取得了长足进展，显示了强劲的技术优势，发展势头迅猛。

船舶低温淡水冷却系统流量分配是船舶受热机械保持在一定温度范围正常工作的保证。船舶低温淡水冷却管系在实际应用前需进行流量分配调节，以提高单位设备的热效率。便携式超声波流量计获得低温淡水冷却系统流量数值的重要设备。依据测的数据调节流量调节阀就可精确的获得热平衡需要的数值。

发明内容

为了实现船舶淡水流量优化分配与调节，本发明提出了船舶低温淡水流量分配调节方法。该方法通过在淡水管路上安装流量调节阀和流量传感器，流量传感器通过数据线与流量测量仪连接，通过测量流量数值，调节流量调节阀，以解决船舶淡水流量调节的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

管路连接：在主管上分别连接第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路、第六管路，三台供水泵与主管连接，在第三管路、第四管路、第五管路、第二管路和第一管路上均设有流量测量点。

管路设置：在第一管路上连接有主机空冷器，第二管路上连接有主机滑油冷却器，第三管路上连接有货油泵透平滑油冷却器和透平-泵滑油冷却器，第四管路上连接有锅炉循环水泵和大气冷却器，第五管路上连接有尾管滑油冷却器和中间轴承冷却器，第六管路上连接有通用冷却水设备,回水管上连接有膨胀水箱，柴油发电机在泵后形成单独一路，在第一至第六管路与相应的连接部件之间设置有流量调节阀，在货油泵透平滑油冷却器和压载泵滑油冷却器一端的管路上分别设有微调流量调节阀。各管路之间构成回路。

流量调节阀结构：在流量调节阀的阀体下部设有节流环、调节齿圈和接管，并通过螺栓紧固；阀体的上部安装有齿轮，齿轮与阀芯的齿轮啮合相接，齿轮安装在阀轴上，阀轴伸出阀体外侧，在齿轮与阀体内的相接处安装有密封垫、密封圈，在伸出阀体外部的阀轴上安装有指针和标尺。

微调流量调节阀结构：在流量调节阀上设有阀体，在阀体内通过压盖、密封圈、密封胶封固部、紧固螺栓和压紧板安装有阀芯。

流量测量仪结构：流量测量仪两端设有鞍座,并设有数据线接口,通体两侧设有刻度标尺,在刻度标尺两侧设有游标,在流量测量仪侧部通过锁紧螺母连接有夹持器。

流量调节方法：

淡水流量测量与调节过程：

1、测量点的选择：选与主管连接的第一至第五管路无导流液流紊乱区域设置流量测量点。

2、安装流量测量仪：

流量测量点选取后，用砂纸去除检测器安装部位上的漆层。清除范围为安装尺寸的+200mm长度内全周。水平配管时，安装在与水平面成±45⁰的范围以内。垂直配管时，安装在相应淡水管路外周的任意位置上。

安装流量测量仪时，需要将流量测量仪的传感器安装在淡水管路上。安装时，先旋松锁紧螺母，根据安装尺寸滑移传感器，然后旋紧锁紧螺母。在传感器发信号部位均匀涂抹高温润滑脂，边移边涂按逆时针方向旋转传感器件夹持器退回传感器清洁配管表面后安装传感器。用胶带将传感器的两端包扎在配管上。确认传感器是否与管轴线平行，安装尺寸是否正确后，按顺时针方向旋转传感器件夹持器。旋转传感器夹持器使发射信号与管表面接触，直到旋不动时停止旋转。

流量测量仪的测量画面能够显示瞬时流量、瞬时流速、模拟量输出、模拟量输入的数据。单位为流量M³/h。流量测量仪的传感器部位在管路上V型设置。

3、流量调节：

依据中央淡水冷却平衡计数据要求，从模拟设计/航行条件开启两台低温供水泵，对与主管相连接的各个淡水管路流量数据进行设定，通过调节流量调节阀，从而使与各个淡水管路相连接的货油泵透平滑油冷却器，压载泵透平滑油冷却器，锅炉循环水泵，大气冷却器，主机空冷器，尾管滑油冷却器，中间轴承冷却器，主机滑油冷却器，柴油发动机冷却水进行流量调节。

流量调节操作时，测量前将与主管相连接的各个淡水管路的流量控制阀的阀芯开度达到最大，然后顺时针或逆时针转动齿轮使流量增加或减小，当转不动时则已经限位，流量调节范围为最大通过量的20-70%。

积极效果，本发明在各淡水管路上安装流量测量仪传感器，通过流量数据的显示和流量调节阀调节控制分配通过淡水的流量，解决了船舶低温淡水平衡利用的技术问题。具有方便、直观和数据准确易读的优点。适宜在船舶淡水利用过程流量调节与测量中应用。

附图说明

图1为本发明淡水管路配置结构示意图

图2为本发明淡水管路设置连接图

图3为本发明调节阀结构图

图4为本发明微型调节阀结构图

图5为本发明流量测量仪传感器结构图

图中，1.第一路管，2.第二路管，3.第三路管，4.第四路管，5.第五路管，6.第六路管，7.供水泵，8.主管，9.流量测量仪传感器,9.1.鞍座,9.2.数据线接口,9.3.刻度标尺,9.4.游标,9.5.锁紧螺母,9.6.夹持器，10.货油泵透平滑油冷却器，11.压载泵透平滑油冷却器，12.锅炉循环水泵，13.大气冷却器，14.主机空冷器，15.尾管滑油冷却器，16.中间轴承冷却器，17.主机滑油冷却器，18.低温冷却淡水泵，19.膨胀水箱，20.通用冷却水设备，21.流量调节阀，21.1.节流环，21.2.调节齿圈,21.3.接管,21.4.螺栓,21.5.齿轮,21.6.密封垫,21.7.密封圈,21.8.指针,21.9.阀标尺，22.微调流量调节阀，22.1.阀体,22.2.阀芯,22.3.压盖,22.4.密封环,22.5.密封胶封固部,22.6.紧固螺栓,22.7.压紧板。

具体实施方式

管路连接：如图1所示，在主管8上分别连接第一管路1、第二管路2、第三管路3、第四管路4、第五管路5、第六管路6，三台供水泵7与主管连接，在第三管路、第四管路、第五管路、第二管路和第一管路上均设有流量测量点。

其中，第一管路流出的是主机空冷器冷却水；第二管路流出的是用于主机滑油冷却器冷却水；第三管路流出的是用于压载、货油透平冷却水；第四管路流出的是用于大气冷凝器、锅炉循环水泵冷却水；第五管路流出的是用于中间轴承、艉管滑油冷却器冷却水；第六管路流出的是用于通用冷却水。供水泵向主管中供应低温淡水。

管路设置：如图2所示，在第一管路1上连接有主机空冷器14，第二管路上连接有主机滑油冷却器17，第三管路上连接有货油泵透平滑油冷却器10和压载泵透平滑油冷却器11，第四管路上连接有锅炉循环水泵12和大气冷却器13，第五管路上连接有尾管滑油冷却器15和中间轴承冷却器16，第六管路上连接有通用冷却水设备20,回水管上连接有膨胀水箱19，柴油发电机为单独一路，自身有冷却水泵，在第一至第六管路与相应的连接部件之间设置有流量调节阀21，在货油泵透平滑油冷却器和压载泵透平滑油冷却器一端的管路上分别设有微调流量调节阀22。各管路之间构成回路。

流量调节阀结构：如图3所示，在流量调节阀21的阀体下部设有节流环21.1、调节齿圈21.2和接管21.3，并通过螺栓21.4紧固；阀体的上部安装有21.5.齿轮，齿轮与阀芯的齿轮啮合相接，齿轮安装在阀轴上，阀轴伸出阀体外侧，在齿轮与阀体内的相接处安装有密封垫21.6、密封圈21.7，在伸出阀体外部的阀轴上安装有指针21.8和标尺21.9。

微调流量调节阀结构：如图4所示，在流量调节阀22上设有阀体22.1，在阀体内通过压盖22.3、密封圈22.4、密封胶封固部22.5、紧固螺栓22.6和压紧板22.7安装有阀芯22.2。

流量测量仪传感器结构：如图5所示，流量测量仪传感器9两端设有鞍座9.1,并设有数据线接口9.2,通体两侧设有刻度标尺9.3,在刻度标尺两侧设有游标9.4,在流量测量仪传感器侧部通过锁紧螺母9.5连接有夹持器9.6。

流量调节方法：

淡水流量测量与调节过程：

1、测量点的选择：选与主管连接的第一至第五管路无导流液流紊乱区域设置流量测量点。

2、安装流量测量仪：

流量测量点选取后，用砂纸去除检测器安装部位上的漆层。清除范围为安装尺寸的+200mm长度内全周。水平配管时，安装在与水平面成±45⁰的范围以内。垂直配管时，安装在相应淡水管路外周的任意位置上。

安装流量测量仪时，需要将流量测量仪的传感器安装在淡水管路上。安装时，先旋松锁紧螺母，根据安装尺寸滑移传感器，然后旋紧锁紧螺母。在传感器发信号部位均匀涂抹高温润滑脂，边移边涂按逆时针方向旋转传感器件夹持器退回传感器清洁配管表面后安装传感器。用胶带将传感器的两端包扎在配管上。确认传感器是否与管轴线平行，安装尺寸是否正确后，按顺时针方向旋转传感器件夹持器。旋转传感器夹持器使发射信号与管表面接触，直到旋不动时停止旋转。

流量测量仪的测量画面能够显示瞬时流量、瞬时流速、模拟量输出、模拟量输入的数据。单位为流量M³/h。采用多用具有测量数据存储和读取功能的流量计作为流量测量仪，流量测量仪的传感器部位在管路上V型设置。

3、流量调节：

依据中央淡水冷却平衡计数据要求，从模拟设计/航行条件开启两台低温供水泵，对与主管相连接的各个淡水管路流量数据进行设定，通过调节流量调节阀，从而使与各个淡水管路相连接的货油泵透平滑油冷却器，压载泵透平滑油冷却器，锅炉循环水泵，大气冷却器，主机空冷器，尾管滑油冷却器，中间轴承冷却器，主机滑油冷却器，柴油发动机冷却水进行流量调节。

流量调节操作时，测量前将与主管相连接的各个淡水管路的流量控制阀的阀芯开度达到最大，然后顺时针或逆时针转动齿轮使流量增加或减小，当转不动时则已经限位，流量调节范围为最大通过量的20-70%。

实施过程与步骤：

主机的空冷器和滑油冷却器的管路直径在系统中最大，而全部的主路流量调节阀为全开最大状态。所以主机空冷器及滑油冷却器的流量已基本占据了所有流量。先将主机空冷器的流量调到343M³/h，后将滑油冷却器的流量调到287 M³/h。在这两路管系调节时，彼此的流量缩小的同时其他管路的压力会增大，这样已调好的流量就会增大。需反复测量、调节两次。这两路基本稳定后，调节压载和货油透平这一路，这三路调节数值与热平衡要求差不多时，调节大气冷凝器和锅炉循环水泵这一路，这一路与中间轴承和艉管滑油冷却器这路相比，管径较粗所以先调节大气冷凝器和锅炉循环水泵这一路。

以上六路的流量基本稳定后，接下来调节货油泵透平和压载泵透平滑油冷却器前的微调流量调节阀。主路上的每个设备进口都有一个微调流量调节阀，此种流量调节阀用于调节和控制设备的具体流量值。调节时“红点”标记为最大流量位置，“白点”位置为最小流量位置，调整时顺时针转动，流量调整好后，用环氧树脂将锁紧板按图示要求固定。

低温淡水中的柴发管路冷却水设在三台供水泵后。每台柴发设备自带1台高温水泵和1台低温水泵，这两台泵的吸入能力都为34M³/h，即保证两台柴发工作状态下即可，测量点选在三台柴发冷却水主管处，从管路布置来看其流量调节阀正好设在测量点的上方，这样方便读数和调节。

效果：

通过流量测量仪和流量调节阀与微调流量调节阀的配合安装使用，能够保证2人在一天内完成对低温淡水管系的调节工作。 

Claims (1)

1.船舶低温淡水系统流量分配的调节方法，通过管路连接与设置和安装流量调节阀、微调流量调节阀，实现管路分布与连接，通过测量点选择、流量测量仪安装、流量调节实现淡水管路中通过的淡水流量的分配与调节，其特征是：

管路连接：在主管（8）上分别连接第一管路（1）、第二管路（2）、第三管路（3）、第四管路（4）、第五管路（5）、第六管路（6），三台供水泵（7）与主管连接，在第三管路、第四管路、第五管路、第二管路和第一管路上均设有流量测量点；

管路设置：在第一管路（1）上连接有主机空冷器（14），第二管路上连接有主机滑油冷却器（17），第三管路上连接有货油泵透平滑油冷却器（10）和压载泵透平滑油冷却器（11），第四管路上连接有锅炉循环水泵（12）和大气冷却器（13），第五管路上连接有尾管滑油冷却器（15）和中间轴承冷却器（16），第六管路上连接有通用冷却水设备（20）,柴油发电机为单独一路，自身带有冷却水泵，回水管上连接有膨胀水箱（19），在第一至第六管路与相应的连接部件之间设置有流量调节阀（21），在货油泵透平滑油冷却器和压载泵透平滑油冷却器一端的管路上分别设有微调流量调节阀（22），各管路之间构成回路；

流量调节阀结构：在流量调节阀（21）的阀体下部设有节流环（21.1）、调节齿圈（21.2）和接管（21.3），并通过螺栓（21.4）紧固；阀轴伸出阀体外侧并安装有齿轮（21.5），齿轮与阀芯上的阀芯齿轮啮合相接，在齿轮与阀体内的相接处安装有密封垫（21.6）、密封圈（21.7）,在伸出阀体外部的阀轴上安装有指针（21.8）和标尺（21.9）；

微调流量调节阀结构：在微调流量调节阀（22）上设有微调流量调节阀阀体（22.1），在微调流量调节阀阀体内通过压盖（22.3）、密封圈（22.4）、密封胶封固部（22.5）、紧固螺栓（22.6）和压紧板（22.7）安装有阀芯（22.2）；

流量测量仪结构：流量测量仪传感器（9）两端设有鞍座（9.1）,并设有数据线接口（9.2）,通体两侧设有刻度标尺（9.3）,在刻度标尺两侧设有游标（9.4）,在流量测量仪侧部通过锁紧螺母（9.5）连接有夹持器（9.6）；

流量调节方法：

1）、测量点的选择：选与主管连接的第一至第五管路无导流液流紊乱区域设置流量测量点；

2）、安装流量测量仪：流量测量点选取后，用砂纸去除传感器安装部位上的漆层，清除范围为安装尺寸的+200mm长度内全周，水平配管时，安装在与水平面成±45⁰的范围以内，垂直配管时，安装在相应淡水管路外周的任意位置上；

安装流量测量仪时，需要将流量测量仪的传感器安装在淡水管路上；安装时，先旋松锁紧螺母，根据安装尺寸滑移传感器，然后旋紧锁紧螺母；在传感器发信号部位均匀涂抹高温润滑脂，边移边涂，按逆时针方向旋转传感器件夹持器，退回传感器清洁配管表面后，安装传感器；用胶带将传感器的两端包扎在配管上；确认传感器是否与淡水管管轴线平行，安装尺寸是否正确后，按顺时针方向旋转传感器件夹持器；旋转传感器夹持器使发射信号与淡水管管表面接触，直到旋不动时停止旋转；

流量测量仪的传感器部位在管路上V型设置；

3）、流量调节：依据中央淡水冷却平衡计数据要求，从模拟设计/航行条件开启两台低温供水泵，对与主管相连接的各个淡水管路流量数据进行设定，通过调节流量调节阀，从而使与各个淡水管路相连接的货油泵透平滑油冷却器，压载泵透平滑油冷却器，锅炉循环水泵，大气冷却器，主机空冷器，尾管滑油冷却器，中间轴承冷却器，主机滑油冷却器，柴油发动机冷却水进行流量调节；

流量调节操作时，测量前将与主管相连接的各个淡水管路的流量控制阀的阀芯开度达到最大，然后顺时针或逆时针转动齿轮使流量增加或减小，当转不动时则已经限位，流量调节范围为最大通过量的20-70%。

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