CN108516072B - 船舶低温冷却水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶低温冷却水装置，其包括设备回水管、第一中央淡水冷却器、第二中央淡水冷却器、第一温控阀、第二温控阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第一进水管、第一出水管、第二进水管、第二出水管、第一蝶阀、第二蝶阀、第三蝶阀、第四蝶阀、第一低温水管、第二低温水管；第一温控阀的设定温度为36℃；第二温控阀的设定温度为10℃；第一出水管上还设有截止阀；截止阀位于第二蝶阀和第一低温水管之间；第二低温水管连通于第一出水管，第二低温水管与第一出水管的连接点位于截止阀和第二蝶阀之间。本发明实现了主机使用10℃的冷却水，而系统中其它设备使用36℃冷却水的要求。

Description

船舶低温冷却水装置

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种船舶低温冷却水装置。

背景技术

市场占有率70％的主机厂家公司发布通函，要求将主机空冷器冷却水温度的设定点降低为10℃，以降低主机缸套发生酸性腐蚀的风险，同时可起到降低主机油耗的作用。该要求对2015年以后的生效的主机订单强制执行。

船舶的中央冷却水设计原理如下：淡水冷却水由冷却水泵驳至各个设备，对其进行冷却。参与过换热的淡水冷却水在中央冷却器与来自舷外的海水进行热交换，使得淡水冷却水降低到合适的温度后再循环至各个设备对其冷却。

按照常规设计，所有设备的冷却水温度设定为36℃。如按照主机厂家的要求将整个系统的温度设定为10度的话，会影响其它设备的正常使用。如，中间轴承、空调等设备无法使用或者需要进行特殊设计。

为此，目前可采用的设计方案为：

方案1、设置两套冷却水系统，一套为主机使用，设定温度为10℃，一套为其它设备使用，设定温度为36℃。

此方案的缺点在，需要增加两台主机专用的冷却水泵和一台主机淡水冷却器，导致了额外的设备成本和管路，增加了建造成本和布置空间的要求。

方案2、对主机空冷器采用海水冷却。当舷外海水高于10度时，可直接用海水对主机进行冷却。但当舷外海水温度低于10度时，通过温控阀，将来自舷外的海水和中央冷却器出口的海水进行混合，以防止主机冷却水进口的温度过低。

此方案的缺点在于，需增加两台主机专用的海水冷却泵。主机空冷器材质需改为耐海水腐蚀的材料(如双相不锈钢)，会增加主机造价，延长交付时间。且主机长期使用后容易发生由于海水腐蚀导致的管路泄露，影响船舶航行安全，增加设备维护和维修的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种船舶低温冷却水装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种船舶低温冷却水装置，其包括设备回水管、第一中央淡水冷却器和第二中央淡水冷却器；第一中央淡水冷却器设有第一进水管和第一出水管；第二中央淡水冷却器设有第二进水管和第二出水管；第一进水管和第二进水管均与设备回水管连通；第一进水管上设有第一蝶阀和第一透气管，第一透气管设于第一蝶阀和第一中央淡水冷却器之间；第一出水管上设有第二蝶阀和第一泄放管，第一泄放管设于第二蝶阀和第一中央淡水冷却器之间；第二进水管上设有第三蝶阀和第二透气管，第二透气管设于第三蝶阀和第二中央淡水冷却器之间；第二出水管上设有第四蝶阀和第二泄放管，第二泄放管设于第四蝶阀和第二中央淡水冷却器之间；所述船舶低温冷却水装置还包括第一温控阀、第二温控阀、第一温度传感器和第二温度传感器；第一温控阀的设定温度为36℃；第二温控阀的设定温度为10℃；第一温控阀的低温水进口连接有第一低温水管；第一出水管的端部和第二出水管的端部分别连接于第一低温水管；第一出水管上还设有截止阀；截止阀位于第二蝶阀和第一低温水管之间；第二温控阀的低温水进口连接有第二低温水管，第二低温水管连通于第一出水管，第二低温水管与第一出水管的连接点位于截止阀和第二蝶阀之间；第一温控阀的高温水进口和第二温控阀的高温水进口均与设备回水管连通；第一温控阀的出水口连接有第一混合水管；第一温度传感器的探头端设于第一混合水管内，第一温度传感器的信号端与第一温控阀的控制部件连接；第二温控阀的出水口连接有第二混合水管；第二温度传感器的探头端设于第二混合水管内，第二温度传感器的信号端与第二温控阀的控制部件连接。

第一进水管上设有第一压力表和第一温度计，第一压力表和第一温度计设于第一蝶阀和第一透气管之间。通过第一压力表和第一温度计，实现对第一进水管的实时监控。

第一出水管上设有第二压力表和第二温度计，第二压力表和第二温度计设于第二蝶阀和第一泄放管之间。通过第二压力表和第二温度计，实现对第一出水管的实时监控。

第二进水管上设有第三压力表和第三温度计，第三压力表和第三温度计设于第三蝶阀和第二透气管之间。通过第三压力表和第三温度计，实现对第二进水管的实时监控。

第二出水管上设有第四压力表和第四温度计，第四压力表和第四温度计设于第四蝶阀和第二泄放管之间。通过第四压力表和第四温度计，实现对第二出水管的实时监控。

设备回水管的进口端设有低温冷却淡水泵。通过低温冷却淡水泵，既可以降低设备回水的温度，又可以实现其增压，以使其流入第一中央淡水冷却器、第二中央淡水冷却器、第一温控阀和第二温控阀，提高冷却效率。

低温冷却淡水泵为三个，三个低温冷却淡水泵为并联连接。通过三个低温冷却淡水泵，进一步提高了冷却及增压的效率。

第一进水管的管径、第一出水管的管径、第二进水管的管径和第二出水管的管径均相同；第一进水管的管径、第一出水管的管径、第二进水管的管径和第二出水管的管径均小于设备回水管的管径。这样，可以使管内的淡水的保持一定的压力，既可以保证系统的稳定，又能保证系统的正常运行。

第一低温水管的管径、第一混合水管的管径和设备回水管的管径均相同。这样，第一温控阀的三个端口的口径相同，便于调节淡水温度。

第二温控阀的高温水进口连接有第二高温管，第二高温管连接于设备回水管；第二高温管的管径小于设备回水管的管径；第二高温管的管径、第二低温水管的管径和第二混合水管的管径均相同。这样，第二温控阀的三个端口的口径相同，便于调节淡水温度。

本发明的积极进步效果在于：本发明实现了主机使用10℃的冷却水，而系统中其它设备使用36℃冷却水的要求，通过操作截止阀，控制主机冷却水的优先使用。本发明的装置避免了由于增加两台主机专用的冷却水泵和主机冷却水冷却器而导致增加的建造成本以及布置及维系空间的需要；还避免了对主机空冷器采用海水冷却而导致主机成本的增加和管路泄露的风险。本发明的装置具有结构紧凑、制造成本低、冷却效率高的优点。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1所示，一种船舶低温冷却水装置，其包括设备回水管100、第一中央淡水冷却器10和第二中央淡水冷却器20。图1中，箭头方向为淡水流动的方向。

第一中央淡水冷却器10设有第一进水管11和第一出水管12。第二中央淡水冷却器20设有第二进水管21和第二出水管22。

第一进水管11和第二进水管21均与设备回水管100连通。

第一进水管11上设有第一蝶阀31和第一透气管41，第一透气管41设于第一蝶阀31和第一中央淡水冷却器10之间。

第一出水管12上设有第二蝶阀32和第一泄放管43，第一泄放管43设于第二蝶阀32和第一中央淡水冷却器10之间。

第二进水管21上设有第三蝶阀33和第二透气管42，第二透气管42设于第三蝶阀33和第二中央淡水冷却器20之间。

第二出水管22上设有第四蝶阀34和第二泄放管44，第二泄放管44设于第四蝶阀34和第二中央淡水冷却器20之间。

所述船舶低温冷却水装置还包括第一温控阀50、第二温控阀60、第一温度传感器70和第二温度传感器80。

第一温控阀50的设定温度为36℃；第二温控阀60的设定温度为10℃；第一温控阀50的低温水进口51连接有第一低温水管510。

第一出水管12的端部和第二出水管22的端部分别连接于第一低温水管510；第一出水管12上还设有截止阀200；截止阀200位于第二蝶阀32和第一低温水管510之间。

第二温控阀60的低温水进口61连接有第二低温水管610，第二低温水管610连通于第一出水管12，第二低温水管610与第一出水管12的连接点位于截止阀200和第二蝶阀32之间。

第一温控阀50的高温水进口52和第二温控阀60的高温水进口62均与设备回水管100连通。

第一温控阀50的出水口53连接有第一混合水管530；第一温度传感器70的探头端71设于第一混合水管530内，第一温度传感器70的信号端与第一温控阀50的控制部件54连接。

第二温控阀60的出水口63连接有第二混合水管630。第二温度传感器80的探头端81设于第二混合水管630内，第二温度传感器80的信号端与第二温控阀60的控制部件64连接。

第一进水管11上设有第一压力表91和第一温度计92，第一压力表和第一温度计设于第一蝶阀和第一透气管之间。

第一出水管12上设有第二压力表93和第二温度计94，第二压力表和第二温度计设于第二蝶阀和第一泄放管之间。

第二进水管21上设有第三压力表95和第三温度计96，第三压力表和第三温度计设于第三蝶阀和第二透气管之间。

第二出水管22上设有第四压力表97和第四温度计98，第四压力表和第四温度计设于第四蝶阀和第二泄放管之间。

设备回水管的进口端设有低温冷却淡水泵99。低温冷却淡水泵99为三个，三个低温冷却淡水泵为并联连接。

第一进水管的管径、第一出水管的管径、第二进水管的管径和第二出水管的管径均相同；第一进水管的管径、第一出水管的管径、第二进水管的管径和第二出水管的管径均小于设备回水管的管径。

第一低温水管的管径、第一混合水管的管径和设备回水管的管径相同。

第二温控阀60的高温水进口62连接有第二高温管620，第二高温管连接于设备回水管；第二高温管的管径小于设备回水管的管径；第二高温管的管径、第二低温水管的管径和第二混合水管的管径均相同。

本装置系统的基本工作原理为：

冷却设备后的设备回水经低温冷却淡水泵冷却并增压，经设备回水管后分成四路。其中，第一路经第一进水管流入第一中央淡水冷却器；第二路经第二进水管流入第二中央淡水冷却器。第三路流入第一温控阀的高温水进口；第四路流入第二温控阀的高温水进口。

经第一中央淡水冷却器冷却后的水流入第一出水管；第一出水管内的水分成两路。一路经截止阀，在截止阀打开状态时，流入第一低温水管，进入第一温控阀的低温水进口。另一路流入第二低温水管，进入第二温控阀的低温水进口。

经第二中央淡水冷却器冷却后的水流入第二出水管，并流入第一低温水管。第一低温水管的水流向第一温控阀的低温进水口。

第一温控阀的出水口连接有第一混合水管，第一温度传感器的探头端检测第一混合水管内的水温，并将信号反馈至第一温控阀的控制部件。

第二温控阀的出水口连接有第二混合水管，第二温度传感器的探头端检测第二混合水管内的水温，并将信号反馈至第二温控阀的控制部件。

流入第一温控阀的高温水进口和第二温控阀的高温水进口的水均为设备回水管内的高温水。

流入第一温控阀的高温水进口的较高温度的水和流入第一温控阀的低温水进口的较低温度的水，在第一温控阀内混合后，从第一温控阀的出水口流出。第一温控阀的设定温度为36℃。通过控制第一温控阀的高温水进口和第一温控阀的低温水进口的进水量，以使第一温控阀的出水口温度保持在36℃左右。

流入第二温控阀的高温水进口的较高温度的水和流入第二温控阀的低温水进口的较低温度的水，在第二温控阀内混合后，从第二温控阀的出水口流出。第二温控阀的设定温度为10℃。通过控制第二温控阀的高温水进口和第二温控阀的低温水进口的进水量，以使第二温控阀的出水口温度保持在10℃左右。

第一中央淡水冷却器和第二中央淡水冷却器的冷却方式均为：以船外的海水为冷却媒介，该冷却媒介以冷却水管外壁的方式，对第一中央淡水冷却器或第二中央淡水冷却器的水管内的淡水进行冷却。

以上为本装置的基本工作原理。

第二混合水管630连接至主机，第二混合水管的水用于主机的冷却，即经第二温控阀混合后的水用于冷却主机。

第一混合水管530连接至其他设备用户，用于其他设备用户的冷却，即经第二温控阀混合后的水用于冷却其他设备用户。

当海水温度较低时，将截止阀200关闭，第一中央淡水冷却器冷却后的淡水不再流入第一温控阀，均流入第二温控阀。该第一中央淡水冷却器专用于冷却至主机的冷却水，以保证主机的冷却水温度足够低。仅第二中央淡水冷却器冷却后淡水流入第一温控阀，第一温控阀的设定温度为36度，其余设备用户的冷却水温度由第一温控阀进行调节，以保证其余设备的正常使用。

当海水温度较高时，截止阀打开，第一中央淡水冷却器和第二中央淡水冷却器可为所有设备用户提供冷却水。

本发明的装置，实现了主机使用10℃的冷却水，而系统中其它设备使用36℃冷却水的要求。通过操作截止阀，控制主机冷却水的优先使用。

本发明的装置，具有以下优点：

1、避免了由于增加两台主机专用的冷却水泵和主机冷却水冷却器而导致增加的建造成本以及布置及维系空间的需要。

2、避免了对主机空冷器采用海水冷却而导致主机成本的增加和管路泄露的风险。

本发明的装置具有结构紧凑、制造成本低、冷却效率高的优点。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种船舶低温冷却水装置，其包括设备回水管、第一中央淡水冷却器和第二中央淡水冷却器；第一中央淡水冷却器设有第一进水管和第一出水管；第二中央淡水冷却器设有第二进水管和第二出水管；第一进水管和第二进水管均与设备回水管连通；其特征在于：

第一进水管上设有第一蝶阀和第一透气管，第一透气管设于第一蝶阀和第一中央淡水冷却器之间；

第一出水管上设有第二蝶阀和第一泄放管，第一泄放管设于第二蝶阀和第一中央淡水冷却器之间；

第二进水管上设有第三蝶阀和第二透气管，第二透气管设于第三蝶阀和第二中央淡水冷却器之间；

第二出水管上设有第四蝶阀和第二泄放管，第二泄放管设于第四蝶阀和第二中央淡水冷却器之间；

所述船舶低温冷却水装置还包括第一温控阀、第二温控阀、第一温度传感器和第二温度传感器；

第一温控阀的设定温度为36℃；第二温控阀的设定温度为10℃；第一温控阀的低温水进口连接有第一低温水管；

第一出水管的端部和第二出水管的端部分别连接于第一低温水管；第一出水管上还设有截止阀；截止阀位于第二蝶阀和第一低温水管之间；

第二温控阀的低温水进口连接有第二低温水管，第二低温水管连通于第一出水管，第二低温水管与第一出水管的连接点位于截止阀和第二蝶阀之间；

第一温控阀的高温水进口和第二温控阀的高温水进口均与设备回水管连通；

第一温控阀的出水口连接有第一混合水管；第一温度传感器的探头端设于第一混合水管内，第一温度传感器的信号端与第一温控阀的控制部件连接；第二温控阀的出水口连接有第二混合水管；

第二温度传感器的探头端设于第二混合水管内，第二温度传感器的信号端与第二温控阀的控制部件连接；

第一中央淡水冷却器和第二中央淡水冷却器的冷却方式均为：以船外的海水为冷却媒介，该冷却媒介以冷却水管外壁的方式，对第一中央淡水冷却器或第二中央淡水冷却器的水管内的淡水进行冷却。

2.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第一进水管上设有第一压力表和第一温度计，第一压力表和第一温度计设于第一蝶阀和第一透气管之间。

3.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第一出水管上设有第二压力表和第二温度计，第二压力表和第二温度计设于第二蝶阀和第一泄放管之间。

4.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第二进水管上设有第三压力表和第三温度计，第三压力表和第三温度计设于第三蝶阀和第二透气管之间。

5.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第二出水管上设有第四压力表和第四温度计，第四压力表和第四温度计设于第四蝶阀和第二泄放管之间。

6.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，设备回水管的进口端设有低温冷却淡水泵。

7.如权利要求6所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，低温冷却淡水泵为三个，三个低温冷却淡水泵为并联连接。

8.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第一进水管的管径、第一出水管的管径、第二进水管的管径和第二出水管的管径均相同；第一进水管的管径、第一出水管的管径、第二进水管的管径和第二出水管的管径均小于设备回水管的管径。

9.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第一低温水管的管径、第一混合水管的管径和设备回水管的管径相同。

10.如权利要求1所述的船舶低温冷却水装置，其特征在于，第二温控阀的高温水进口连接有第二高温管，第二高温管连接于设备回水管；第二高温管的管径小于设备回水管的管径；第二高温管的管径、第二低温水管的管径和第二混合水管的管径均相同。

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