CN109139231A - 船用发动机散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用发动机散热系统，其包括船用发动机本体、第一水泵、水热交换器、第二水泵和膨胀水箱；船用发动机本体设有装第一冷却液的冷却缸；水热交换器设有用于流通第一冷却液的内冷管道和用于冷却内冷管道内的第一冷却液的外冷通道；内冷管道通过进液管、出液管和第一水泵串接形成主体散热系统；外冷通道通过进海水管、出海水管以及第二水泵串接形成海水冷却系统；膨胀水箱和冷却缸通过蒸汽引出管和液体回流管形成蒸汽回流辅助散热系统。该船用发动机散热系统通过设置与主体散热系统配合的海水冷却系统和蒸汽回流辅助散热系统，在常规情况下和超速工况下均能够明显提升船用发动机的散热效果，满足散热性能需求。

Description

船用发动机散热系统
技术领域
本发明涉及一种船用发动机散热系统。
背景技术
现有含涡轮增压器结构的船用发动机的转速普遍在限制在1500转/分钟～1800转/分钟，现需要将船用发动机的功率继续提升，因此需要增加转速来提升功率。提升功率的机器比现有机器机型大50％，单纯采用常规水热交换器进行散热的方式已不能满足高速(大于1800转/分钟，超速工况)运转情况下的散热性能要求。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种能够有效提高散热性能的船用发动机散热系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种船用发动机散热系统，包括船用发动机本体、第一水泵、水热交换器、第二水泵和膨胀水箱；
所述船用发动机本体设有装第一冷却液的冷却缸；
所述水热交换器设有用于流通所述第一冷却液的内冷管道和用于冷却所述内冷管道内的第一冷却液的外冷通道；所述内冷管道通过进液管、出液管和所述第一水泵串接形成主体散热系统；所述外冷通道通过进海水管、出海水管以及所述第二水泵串接形成海水冷却系统；
所述膨胀水箱和所述冷却缸通过蒸汽引出管和液体回流管形成蒸汽回流辅助散热系统。
本实施方式的船用发动机散热系统通过设置与主体散热系统配合的海水冷却系统和蒸汽回流辅助散热系统，在常规情况下和超速工况下均能够明显提升船用发动机的散热效果，满足散热性能需求。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
在其中一个实施例中，所述蒸汽引出管的进气端连接所述进液管，所述蒸汽引出管的出气端连接所述膨胀水箱；所述液体回流管的进液端连接所述膨胀水箱，所述液体回流管的出液端连接所述出液管上位于所述水热交换器和所述冷却缸之间的管段。
在其中一个实施例中，所述第一冷却液为淡水或者乙二醇水溶液。
在其中一个实施例中，所述的船用发动机散热系统还包括顺次连接的空气过滤器、中冷器和节温器；所述空气过滤器用于过滤空气中的杂质，所述中冷器用于对经所述空气过滤器过滤后的空气进行冷却，所述节温器用于调整经所述中冷器后的空气的温度。
在其中一个实施例中，所述内冷管道和所述外冷通道相隔离的器壁整体上呈波纹状结构。
在其中一个实施例中，所述进海水管的入口处设有过滤结构。
在其中一个实施例中，所述发动机本体上不设与所述发动机本体的输出轴连接的风叶结构。
在其中一个实施例中，所述第一水泵设于所述冷却缸内。
附图说明
图1为一实施方式的船用发动机散热系统的一视角结构示意图；
图2为图1中的的船用发动机散热系统的另一视角结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
100、船用发动机本体，200、水热交换器，210、进液管，220、出液管，230、第二水泵，240、进海水管，250、出海水管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请结合图1和图2，一实施方式的船用发动机散热系统，包括船用发动机本体100、第一水泵、水热交换器200、第二水泵230和膨胀水箱。
在本实施方式中，船用发动机本体100设有装第一冷却液的冷却缸。水热交换器200设有用于流通第一冷却液的内冷管道和用于冷却内冷管道内的第一冷却液的外冷通道。内冷管道通过进液管210、出液管220和第一水泵串接形成主体散热系统。外冷通道通过进海水管240、出海水管250以及第二水泵串接形成海水冷却系统。膨胀水箱和冷却缸通过蒸汽引出管和液体回流管形成蒸汽回流辅助散热系统。
上述船用发动机散热系统通过设置与主体散热系统配合的海水冷却系统和蒸汽回流辅助散热系统，在常规情况下和超速工况下均能够明显提升船用发动机的散热效果，满足散热性能需求。
具体地，第一水泵设于冷却缸内，减少改造成本。蒸汽引出管的进气端连接进液管，蒸汽引出管的出气端连接膨胀水箱，使冷却缸内产生的气泡上升至膨胀水箱内，进行冷却。液体回流管的进液端连接膨胀水箱，液体回流管的出液端连接出液管上位于水热交换器和冷却缸之间的管段，使冷却的液体再回流至冷却缸内，可进一步提高散热效果。
进一步地，本实施方式的船用发动机散热系统还包括用于通过膨胀水箱向冷却缸内补充第一冷却液的管路系统。其中，第一冷却液优选采用乙二醇体积分数为60～80％的乙二醇水溶液，降低沸点，提高循环流动性。第一冷却液也可以采用淡水，只要能够整体上保证船用发动机的散热效果即可。
进一步地，在其中一个实施例中，本实施方式的船用发动机散热系统还包括顺次连接的空气过滤器300、中冷器400和节温器。空气过滤器用于过滤空气中的杂质。中冷器用于对经空气过滤器过滤后的空气进行冷却。节温器用于调整经中冷器后的空气的温度，保证发动机燃料充分燃烧。节温器还可以控制第二水泵的运转。
在其中一个实施例中，优选地，内冷管道和外冷通道相隔离的器壁整体上呈波纹状结构，提高换热面积，进一步提高对第一冷却液的冷却效果。在其他实施方式中，内冷管道和外冷通道用于换热的器壁还可以采用方形凹凸结构，不仅能够增加换热面积，也可增加第一冷却液和海水的湍流程度，从而进一步提高对第一冷却液的冷却效果。
在其中一个实施例中，优选地，进海水管240的入口处设有不锈钢过滤网等过滤结构，防止海水中大颗粒污染物或海草等进入海水冷却系统中。出海水管250水平设置。
在其中一个实施例中，优选地，船用发动机本体100上不设与船用发动机本体100的输出轴连接的风叶结构，以减少发动机本体的功率损失。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种船用发动机散热系统，其特征在于，包括船用发动机本体、第一水泵、水热交换器、第二水泵和膨胀水箱；
所述船用发动机本体设有装第一冷却液的冷却缸；
所述水热交换器设有用于流通所述第一冷却液的内冷管道和用于冷却所述内冷管道内的第一冷却液的外冷通道；所述内冷管道通过进液管、出液管和所述第一水泵串接形成主体散热系统；所述外冷通道通过进海水管、出海水管以及所述第二水泵串接形成海水冷却系统；
所述膨胀水箱和所述冷却缸通过蒸汽引出管和液体回流管形成蒸汽回流辅助散热系统。
2.根据权利要求1所述的船用发动机散热系统，其特征在于，所述蒸汽引出管的进气端连接所述进液管，所述蒸汽引出管的出气端连接所述膨胀水箱；
所述液体回流管的进液端连接所述膨胀水箱，所述液体回流管的出液端连接所述出液管上位于所述水热交换器和所述冷却缸之间的管段。
3.根据权利要求1或2所述的船用发动机散热系统，其特征在于，所述第一冷却液为淡水或者乙二醇水溶液。
4.根据权利要求1或2所述的船用发动机散热系统，其特征在于，还包括顺次连接的空气过滤器、中冷器和节温器；所述空气过滤器用于过滤空气中的杂质，所述中冷器用于对经所述空气过滤器过滤后的空气进行冷却，所述节温器用于调整经所述中冷器后的空气的温度。
5.根据权利要求1或2所述的船用发动机散热系统，其特征在于，所述内冷管道和所述外冷通道相隔离的器壁整体上呈波纹状结构。
6.根据权利要求5所述的船用发动机散热系统，其特征在于，所述进海水管的入口处设有过滤结构。
7.根据权利要求1或2所述的船用发动机散热系统，其特征在于，所述船用发动机本体上不设与所述船用发动机本体的输出轴连接的风叶结构。
8.根据权利要求1或2所述的船用发动机散热系统，其特征在于，所述第一水泵设于所述冷却缸内。
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