CN108045539A - 一种疏水系统及船舶汽水循环动力系统 - Google Patents

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陈勇
廖永达
李帅军
余志庭
耿凯辉
沈石头
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Abstract

本发明公开了一种疏水系统，其包括疏水产生装置疏水管路和冷凝器，所述疏水产生装置疏水管路用于输出待降温减压的疏水；所述冷凝器疏水管路进水口与所述疏水产生装置疏水管路出水口之间连接有疏水管路疏水管路；所述疏水管路疏水管路上沿管内水流方向依次设置有疏水冷却器疏水管路和减压阀疏水管路。本发明还提供了一种船舶汽水循环动力系统。本发明提供的疏水系统，从疏水冷却器出来的疏水温度较低，不会对冷凝器造成热冲击，同时，进入冷凝器中的疏水压力与冷凝器工作压力相匹配，疏水在冷凝器内不会出现闪蒸现象，也不会出现流速过高，从而避免了对冷凝器传热管束造成的冲刷和损坏，提高了冷凝器的安全性、可靠性和使用寿命。

Description

一种疏水系统及船舶汽水循环动力系统
技术领域
本发明涉及船舶汽水循环动力系统领域，具体涉及一种疏水系统及船舶汽水循环动力系统。
背景技术
目前我国船舶汽水循环动力系统各种换热器、抽气器和汽水分离器等设备的凝结水或分离水通过二回路疏水系统输送到冷凝器，在设备与冷凝器之间设置了疏水器或疏水阀，通过疏水器或疏水阀前后的压差顺利实现疏水。但是当疏水压力较高，疏水相对应的温度也较高，高温高压的疏水进入真空的冷凝器时会出现闪蒸，形成汽水混合物。汽水混合物的流速较高，对冷凝器传热管束造成冲刷和损坏。
以船舶动力装置疏水系统中泄放水蒸发器的疏水为例，泄放水蒸发器的疏水排往冷凝器，泄放水蒸发器疏水的压力约为冷凝器真空压力的20倍，泄放水蒸发器疏水的温度比冷凝器压力对应的饱和温度高出许多。泄放水蒸发器的疏水处于高温高压的状态，在排往冷凝器的过程中闪蒸汽化，疏水转变为汽液两相混合物，在大压差下加速流动，使汽水混合物高速冲刷冷凝器传热管管束，产生冲蚀破坏，甚至引起传热管束破损，导致海水渗入，污染二回路的水质。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供疏水系统，在疏水输送到冷凝器之前进行降温减压，减轻疏水对冷凝器的冲蚀破坏，提高了冷凝器的安全性、可靠性和使用寿命。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种疏水系统，其包括：
疏水产生装置，所述疏水产生装置用于输出待降温减压的疏水；
冷凝器，所述冷凝器进水口与所述疏水产生装置出水口之间连接有疏水管路；所述疏水管路上沿管内水流方向依次设置有疏水冷却器和减压阀。
进一步地，所述疏水冷却器为管壳式换热器，所述管壳式换热器包括壳体、位于所述壳体两侧的管箱、位于所述管箱与所述壳体之间的管板以及安置在所述壳体内的若干换热管；在靠近所述壳体一端边缘的所述壳体外壁设置有壳程流体进口，在靠近所述壳体另一端边缘的所述壳体外壁设置有壳程流体出口，所述壳程流体进口连通有冷源；两所述管箱上分别设有管程流体进口和管程流体出口，所述管程流体进口与所述疏水产生装置出水口连通，所述管程流体出口与所述冷凝器进水口连通；所述换热管两端分别固定在所述管板上且所述换热管两端开口分别位于两所述管箱内。
进一步地，所述管箱与所述壳体可拆卸连接；所述管板与所述壳体可拆卸连接；所述换热管与所述管板可拆卸连接。
进一步地，各所述换热管为正三角形布置。
进一步地，所述冷源的冷却介质为海水。
进一步地，所述疏水冷却器的材料为钛合金。
进一步地，所述疏水产生装置为抽气器、汽水分离器和泄放水蒸发器中的一种。
本发明还提供了一种船舶汽水循环动力系统，其包括如上任一所述的疏水系统。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
疏水产生装置产生的高温高压的疏水，先进入疏水冷却器，经过降温后，低温高压的疏水再经过减压阀，将疏水的压力降低到冷凝器工作压力，变成低温低压的疏水。高温高压的疏水经过降温减压后处理后，再进入冷凝器内，一方面，从疏水冷却器出来的疏水温度与冷凝器内介质的温度大致相等，不会对冷凝器造成热冲击，另一方面，进入冷凝器中疏水的压力与冷凝器工作压力相匹配，疏水在冷凝器内不会出现闪蒸现象，不会形成汽水混合物，也不会出现疏水流速过高的问题，从而避免了对冷凝器传热管束造成的冲刷和损坏，提高了冷凝器的安全性、可靠性和使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的疏水系统示意图。
图中：1、疏水产生装置；2、冷凝器；20、疏水管路；21、疏水冷却器；22、减压阀；3、冷源。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种疏水系统，包括疏水产生装置1和冷凝器2；疏水产生装置1用于输出待降温减压的疏水；冷凝器2进水口与疏水产生装置1出水口之间通过疏水管路20连通，疏水管路20上沿管内水流方向设置有疏水冷却器21和减压阀22。
疏水产生装置1产生的高温高压的疏水，先进入疏水冷却器21，经过降温后，疏水的温度与冷凝器2内介质的温度大致相等，低温高压的疏水再经过减压阀22，减压阀22将疏水的压力降低到与冷凝器2工作压力相匹配，变成低温低压的疏水。高温高压的疏水经过降温减压处理后，再进入冷凝器2内，一方面，从疏水冷却器21出来的疏水温度与冷凝器2内介质的温度大致相等，不会对冷凝器2造成热冲击，另一方面，进入冷凝器中疏水的压力略高于冷凝器2工作压力，可以根据实际情况进行调节，疏水在冷凝器2内不会出现闪蒸现象，不会形成汽水混合物，也不会出现疏水流速过高的问题，从而避免了对冷凝器2传热管束造成的冲刷和损坏，提高了冷凝器2的安全性、可靠性和使用寿命。经过降温减压后的疏水的温度与冷凝器2内的介质温度以及冷凝器2的工作压力分别相匹配，疏水经过降温减压后所要达到的温度与压力，可以根据实际的情况，进行调节。
疏水产生装置1为抽气器、汽水分离器和泄放水蒸发器中的一种。
疏水冷却器21采用管壳式换热器，其管程与疏水管路20连通，其壳程与冷源3相连；具体地，管壳式换热器包括壳体、位于壳体两侧的管箱、位于管箱与壳体之间的管板以及安置在壳体内的若干换热管；在靠近壳体一端边缘的壳体外壁设置有壳程流体进口，在靠近壳体另一端边缘的壳体外壁设置有壳程流体出口，壳程流体进口连通有冷源3，冷源3的冷却介质经过壳程流体进口再从壳程流体出口排出；两管箱上分别设有管程流体进口和管程流体出口，管程流体进口与疏水产生装置1出水口连通，管程流体出口与冷凝器2进水口连通，管程流体出口与冷凝器2进水口之间设置有减压阀22；换热管两端分别固定在管板上且换热管两端开口分别位于两管箱内。
现有的各种管壳式换热器均适用于本疏水系统中，比如，管壳式换热器还可以采用管程流体出口与管程流体进口均位于壳体同一侧的设计(参见附图1所示)。
冷源3的冷却介质采用海水，就地取材，当然了，淡水也可以。由于海水腐蚀性较高，疏水冷却器21采用钛合金材质制作，从而提高耐腐蚀性、安全性和可靠性。
管箱与壳体可拆卸连接；管板与壳体可拆卸连接；换热管与管板可拆卸连接，可拆卸连接方式都是本领域悉知，在此不赘述，采用可拆卸连接方式的好处是当出现泄漏(如海水腐蚀造成管壁出现孔洞)等，可以拆下损坏的部件进行更换，方便维修，也降低了维修成本。管壳式换热器的换热管采用正三角形布置，其好处是增大换热管内径及管间距，避免被杂质堵塞，也方便拆卸、疏通和清洗。
减压阀22的压力可以调节，工作时，可以将阀后压力设定为略高于冷凝器2的真空压力。减压阀22主要由阀体、阀瓣、阀杆、手轮等零部件组成。阀体为承压件，其密封面与阀瓣密封面构成一对密封副，实现阀门关闭密封性能要求；阀瓣为单座结构，其型线为直线型，实现阀门流量直线特性要求；阀杆因阀门缓启闭性能要求，采用小螺距，与手轮配合，增加阀瓣动作、阀门启闭时间。高温高压的疏水经过降温减压处理后，可安全地排入冷凝器，不会对冷凝器产生冲刷和损坏。
本发明还提供了一种船舶汽水循环动力系统，其使用如上任一所述的疏水系统。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种疏水系统，其特征在于，其包括：
疏水产生装置(1)，所述疏水产生装置(1)用于输出待降温减压的疏水；
冷凝器(2)，所述冷凝器(2)进水口与所述疏水产生装置(1)出水口之间连接有疏水管路(20)；所述疏水管路(20)上沿管内水流方向依次设置有疏水冷却器(21)和减压阀(22)。
2.如权利要求1所述的疏水系统，其特征在于：
所述疏水冷却器(21)为管壳式换热器，所述管壳式换热器包括壳体、位于所述壳体两侧的管箱、位于所述管箱与所述壳体之间的管板以及安置在所述壳体内的若干换热管；在靠近所述壳体一端边缘的所述壳体外壁设置有壳程流体进口，在靠近所述壳体另一端边缘的所述壳体外壁设置有壳程流体出口，所述壳程流体进口连通有冷源(3)；两所述管箱上分别设有管程流体进口和管程流体出口，所述管程流体进口与所述疏水产生装置(1)出水口连通，所述管程流体出口与所述冷凝器(2)进水口连通；所述换热管两端分别固定在所述管板上且所述换热管两端开口分别位于两所述管箱内。
3.如权利要求2所述的疏水系统，其特征在于：
所述管箱与所述壳体可拆卸连接；所述管板与所述壳体可拆卸连接；所述换热管与所述管板可拆卸连接。
4.如权利要求2所述的疏水系统，其特征在于：
各所述换热管为正三角形布置。
5.如权利要求2所述的疏水系统，其特征在于：
所述冷源(3)的冷却介质为海水。
6.如权利要求1所述的疏水系统，其特征在于：
所述疏水冷却器(21)的材料为钛合金。
7.如权利要求1所述的疏水系统，其特征在于：
所述疏水产生装置(1)为抽气器、汽水分离器和泄放水蒸发器中的一种。
8.一种船舶汽水循环动力系统，其特征在于：其包括如权利要求1至7任一所述的疏水系统。
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