CN110608175A - 船用离心通风机系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种船用离心通风机系统，包括：离心通风机、电机装置、排水装置、用于实时监测离心通风机内液位的监测装置及用于对电机装置和排水装置的工作进行控制及其运行状态进行监控，并对离心通风机浸水液位传感器的运行状态进行监控的控制装置。通过全自动运行的方式，可及时有效排放离心通风机内的水，从根本上解决离心通风机发生倒灌，改善船舱内环境；电动机壳体采用双层整体密封结构，可有效防止电动机浸水短路烧毁；设置冷却装置，有效保证对电动机进行冷却的效果；通过设置电动机温升传感器及电动机轴承温升传感器，可有效保证电动机的温升及其轴承的温升时刻保持在设定的范围内；通过设置浮筏减振装置，达到减振、降噪的目的。

Description

船用离心通风机系统

技术领域

本发明涉及船舶通风设备技术领域，特别是涉及一种船用离心通风机系统。

背景技术

离心通风机是大气环境控制通风系统的重要设备。目前船舶上使用的都是不防水、单级减振的普通离心通风机。如图1所示，100和700都是位于底舱的离心通风机。离心通风机(新风机)100是从位于露天甲板的进风围阱500处通过新风管300抽进新风补充给位于底舱的房间；离心通风机(排风机)700是将位于底舱房间内的热湿气体通过排风管800输送到位于露天甲板的排风围阱900排向大气；考虑到船舶的美观要求，无论是进风围阱500还是排风围阱900上都安装有与船体外板平齐的空气格栅600。这种设计对于长期远洋执行任务经常会面临大风浪海况或暴雨天气的船舶来说，将是非常大的威胁，原因有如下四点：

1.目前设计的空气格栅无法做到完全水密，仅能阻挡零星小雨，但阻挡不了真正的大雨大浪，即使安装有防风防雨功能的空气格栅，也无法有效阻挡船舶在高速航行时迎风面的雨水或浪花进入。当浪花或雨水灌进了通风围阱,即使通风围阱的底部都留有泄放孔，但是一旦浪花或雨水大到使泄放孔来不及排水的话，就难免会有很大一部分的水快速顺着风管灌入位于底舱的离心通风机。

2.虽然离心通风机底部也安装有放水螺塞，但需要现场作业人员经常跑过去关掉风机并拧开螺塞，拿着脸盆去接水。一旦没有及时放水，源源不断倒灌进来的浪花或雨水进入风机的电动机部位，将形成短路并烧毁电动机。

3.为了避免浪花或雨水损毁离心通风机，在大风浪海况或下雨天气里，新风管和排风管上的气密手动蝶阀400就得关闭。为了更加有效防止进水，有些船舶通风围阱上还安装有气动进气闭合装置，在这些关闭措施下，浪花或雨水是进不来了，但通过这种关闭进、排风口的方式，不仅离心通风机不可以使用，而且连与之对应的空调也得停用。这样，舱室环境无法得到改善，人员舒适度大大降低，尤其在闷热潮湿的黄梅天气里更是让人觉得难以忍受。

4.还有，目前安装于船舶上的离心通风机多是通过型号为BE的橡胶减振器200来减振的。这种老式的减振方式无法有效起到减振的作用，无论离心通风机安装在哪道舱壁或甲板上都会导致被连接的船体结构抖动厉害，并对本舱室及相邻舱室形成很大的振动及噪音干扰，严重影响人员工作与休息。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种船用离心通风机系统，用于解决现有技术中船用离心通风机的防水治标不治本，容易发生倒灌，或需要关闭离心通风机的进、排风口，大大降低人员使用舒适度等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船用离心通风机系统，包括离心通风机、电机装置及排水装置，其特征在于，所述离心通风机系统还包括：监测装置及控制装置；

所述排水装置包括排水管道及排水电动阀，所述排水电动阀设置于所述排水管道上；

所述监测装置包括离心通风机浸水液位传感器，用于实时监测所述离心通风机内的液位；

所述控制装置包括电控箱、防水信号线、防水电源线，用于对所述电机装置和所述排水电动阀的工作进行控制及其运行状态进行监控，并对所述离心通风机浸水液位传感器的运行状态进行监控，所述电控箱通过所述防水信号线与所述电机装置、所述排水电动阀及所述离心通风机浸水液位传感器连接。

可选地，所述电机装置包括电动机及带水密电缆填料函的接线盒，所述电控箱通过所述防水信号线与所述带水密电缆填料函的接线盒连接。

进一步地，所述电动机为低噪音干湿两用型三相异步电动机，所述电动机的壳体为整体式的内层壳及外层壳的双层结构，所述内层壳将所述电动机的内部机械及电气部件整体密封，所述内层壳与所述外层壳之间为冷却腔体。

进一步地，所述船用离心通风机系统还包括：冷却装置，用于将所述电动机在运转时产生的热量带走；

所述冷却装置包括与所述电动机的所述冷却腔体及所述离心通风机连通的进风道和回风道，设置于所述进风道上的带档位调节的进风道电动阀，设置于所述回风道上的带档位调节的回风道电动阀，其中，所述电控箱通过所述防水信号线与所述进风道电动阀及所述回风道电动阀连接，实现对所述冷却装置的工作进行控制及其运行状态进行监控。

进一步地，所述进风道连接在所述离心通风机的高压端，所述回风道连接在所述离心通风机的低压端。

进一步地，所述电动机中设置有电动机温升传感器及电动机轴承温升传感器，所述电控箱通过所述防水信号线与所述电动机温升传感器及所述电动机轴承温升传感器连接，实现对所述电动机温升传感器及所述电动机轴承温升传感器的运行状态进行监控。

可选地，所述船用离心通风机系统还包括：与所述电机装置连接的浮筏减振装置，用于降低所述离心通风机振动产生的结构噪音；

所述浮筏减振装置包括减振筏架，设置于所述减振筏架上下两侧的上层减振器及下层减振器，所述上层减振器固定在所述减振筏架上，所述减振筏架通过所述下层减振器固定在船体基座上。

可选地，所述排水管道连接至船舱地漏或舱底污水井。

可选地，所述电控箱上设置有触摸屏。

可选地，所述控制装置还包括远程运行状态显示及综合故障报警模块，所述远程运行状态显示及综合故障报警模块通过所述防水信号线向上级监控中心输送信号。

如上所述，本发明的船用离心通风机系统，通过全自动运行的方式，可以及时有效的排放离心通风机内的水，从根本上解决了离心通风机发生倒灌，解决大风浪海况或下雨天气不能使用通风机及空调的问题，使船舱内环境得到改善，提高人员的舒适度；电动机壳体采用双层整体密封结构，可有效防止电动机浸水短路烧毁；设置冷却装置，有效保证了通过内部风给电动机进行冷却的效果，又能保证电动机的正常运行；通过设置电动机温升传感器及电动机轴承温升传感器，可有效保证电动机的温升及其轴承的温升时刻保持在设定的范围内；通过设置浮筏减振装置，能有效隔离本发明的船用离心通风机系统振动向基座及船体的传递，从而达到减振、降噪的目的。

附图说明

图1显示为目前船舶离心通风机进风及排风的工作原理示意图。

图2显示为本发明的船用离心通风机系统的结构示意图。

图3显示为沿图2中A-A方向的剖视图。

图4显示为本发明的船用离心通风机系统的冷却腔体的工作原理示意图。

元件标号说明

100 离心通风机(新风机)

200 橡胶减振器

300 新风管

400 气密手动蝶阀

500 进风围阱

600 空气格栅

700 离心通风机(排风机)

800 排风管

900 排风围阱

1 离心通风机

2 电动机

3 外层壳

4 冷却腔体

5 内层壳

6 带水密电缆填料的接线盒

6a 电动机控制信号线

6b 电动机状态信号线

7 进风道

8 带档位调节的进风道电动阀

8a 进风道电动阀控制信号线

8b 进风道电动阀状态信号线

9 回风道

10 带档位调节的回风道电动阀

10a 回风道电动阀控制信号线

10b 回风道电动阀状态信号线

11 上层减振器

12 减振筏架

13 下层减振器

14 排水管道

15 排水电动阀

15a 排水电动阀控制信号线

15b 排水电动阀状态信号线

16 离心通风机浸水液位传感器

16b 离心通风机浸水液位状态信号线

17 电动机温升传感器

17b 电动机温升状态信号线

18 电动机轴承温升传感器

18b 电动机轴承温升状态信号线

19 电控箱

19a 电源进线

19b 远程运行状态显示及综合故障报警信号线

20 触摸屏

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图2至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图2至图4，本发明提供一种船用离心通风机系统，包括离心通风机1、电机装置及排水装置，其特征在于，所述离心通风机系统还包括：监测装置及控制装置；

所述排水装置包括排水管道14及排水电动阀15，所述排水电动阀15设置于所述排水管道14上；

所述监测装置包括离心通风机浸水液位传感器16，用于实时监测所述离心通风机1内的液位；

所述控制装置包括电控箱19、防水信号线、防水电源线，用于对所述电机装置和所述排水电动阀15的工作进行控制及其运行状态进行监控，并对所述离心通风机浸水液位传感器16的运行状态进行监控，所述电控箱19通过所述防水信号线与所述电机装置、所述排水电动阀15及所述离心通风机浸水液位传感器16连接。

所述离心通风机1通过内部高速旋转的叶轮做工，将设计区域的空气(风)抽进离心通风机1的蜗壳内增压，并将其排到目标位置；所述电机装置将动力输送至离心通风机1，保证离心通风机1内部叶轮的高速旋转。

如图2所示，所述船用离心通风机系统的工作过程为：通过所述防水电源进线19a(AC380V)打开电控箱19，使电控箱19处于工作状态，电机装置通过电动机控制信号线6a接收电控箱19的控制信号，开始工作，使离心通风机1内部叶轮高速旋转，并将电机装置的状态信号通过电动机状态信号线6b输送至电控箱19；同时，离心通风机浸水液位传感器16实时监测离心通风机1内部浸水情况，一旦离心通风机1内有水浸入，离心通风机浸水液位传感器16立即将状态信号通过离心通风机浸水液位信号线16b输送至电控箱19，电控箱19通过排水电动阀控制信号线15a命令排水电动阀15自动打开，将离心通风机1内的水及时排走，这里需要注意，排水电动阀15与离心通风机1及电机装置互锁，当排水电动阀15打开排水时，离心通风机1及电机装置短暂停机，当排水完毕，排水电动阀15关闭时，离心通风机1及电机装置开始正常运行。

本发明的船用离心通风机系统通过全自动运行的方式，可以及时有效的排放离心通风机内的水，从根本上解决了离心通风机发生倒灌的问题。可用于目标舱室的进风和排风，例如可以安装在冷藏装置舱、泵舱、轴隧及冷气站等底舱内。浪花及雨水先进入位于露天甲板的空气格栅及通风围阱，再顺着贯穿几道甲板的风管流到位于底舱部位的风管最低处，在此处安装本发明的船用离心通风机系统，即使本发明离心通风机内部进水，也可以被自动及时排出，以保持系统正常使用，这样就可以解决大风浪海况或下雨天气不能使用通风机及空调的问题，使船舱内环境得到改善，提高人员的舒适度。

作为示例，所述排水管道14连接至船舱地漏或舱底污水井。

如图2及图3所示，作为示例，所述电机装置包括电动机2及带水密电缆填料函的接线盒6，所述电控箱19通过所述防水信号线与所述带水密电缆填料函的接线盒6连接。具体地，所述电动机2与所述带水密电缆填料函的接线盒6连接，所述电控箱19通过电动机控制信号线6a及电动机状态信号线6b与所述带水密电缆填料函的接线盒6连接。

如图2及图4所示，作为示例，所述电动机2为三相异步电动机，较佳地，本实施例中选的所述电动机2为低噪音干湿两用型三相异步电动机；所述电动机2的壳体为整体式的内层壳5及外层壳3的双层结构，大大降低了电动机在额定运行时产生的空气噪音；所述内层壳5将所述电动机2的内部机械及电气部件整体密封，所述内层壳5与所述外层壳3之间为冷却腔体4。即使当离心通风机1在进水后，水即使进入电动机2的冷却腔体4，也不能进入内层壳5的内部将电动机短路烧毁。

如图2及图4所示，较佳地，所述船用离心通风机系统还包括：冷却装置，用于将所述电动机2在运转时产生的热量带走，以起到保证电动机2正常运转的作用；

所述冷却装置包括与所述电动机2的所述冷却腔体4及所述离心通风机1连通的进风道7和回风道9，设置于所述进风道7上的带档位调节的进风道电动阀8，设置于所述回风道9上的带档位调节的回风道电动阀10，其中，所述电控箱19通过所述防水信号线与所述进风道电动阀8及所述回风道电动阀10连接，实现对所述冷却装置的工作进行控制及其运行状态进行监控，具体地，所述电控箱19通过进风道电动阀控制信号线8a及进风道电动阀状态信号线8b与所述进风道电动阀8连接，所述电控箱19通过回风道电动阀控制信号线10a及回风道电动阀状态信号线10b与所述回风道电动阀10连接。

如图2所示，较佳地，所述进风道7连接在所述离心通风机1的高压端，所述回风道9连接在所述离心通风机1的低压端。

所述冷却装置的冷却过程为：冷却装置通过进风道电动阀控制信号线8a、回风道电动阀控制信号线10a接收到电控箱19的控制信号，使冷却装置处于工作状态，并将状态信号通过进风道电动阀状态信号线8b、回风道电动阀状态信号线10b输送至电控箱19，实时将电动机2在高速运转时产生的热量带走，保证了电动机2的正常运转。通过从离心通风机1的高压端引出冷风通往进风道7送入电动机2的冷却腔体4，并将电动机2内的发热量通过回风道9排向离心通风机1的低压端，有效保证了通过内部风给电动机2进行冷却的效果，又能保证电动机2的正常运行。

如图2所示，更佳地，所述电动机2中设置有电动机温升传感器17及电动机轴承温升传感器18，所述电控箱19通过所述防水信号线与所述电动机温升传感器17及所述电动机轴承温升传感器18连接，实现对所述电动机温升传感器17及所述电动机轴承温升传感器18的运行状态进行监控。具体地，所述电控箱19通过电动机温升状态信号线17b与所述电动机温升传感器17连接，所述电控箱19通过轴承温升状态信号线18b与所述电动机轴承温升传感器18连接。当电动机2在环境空气温度下额定运行时，电动机温升传感器17可以检测出电动机2的温升，电动机轴承温升传感器18可以检测出电动机2轴承的温升，一旦温升超过设定值，电动机温升传感器17及其电动机轴承温升传感器18立即将状态信号通过电动机温升状态信号线17b、电动机轴承温升状态信号线18b输送至电控箱19。电控箱19通过进风道电动阀控制信号线8a、回风道电动阀控制信号线10a命令带档位调节的进风道电动阀8和带档位调节的回风道电动阀10自动提高开启档位，加大进入电动机冷却腔体4内的冷却风流量，使电动机2的温升及其轴承的温升保持在设定的范围内。

如图2和图3所示，作为示例，所述船用离心通风机系统还包括：与所述电机装置连接的浮筏减振装置，用于降低所述离心通风机1振动产生的结构噪音；所述浮筏减振装置包括减振筏架12，设置于所述减振筏架12上下两侧的上层减振器11及下层减振器13，所述上层减振器11固定在所述减振筏架12上，所述减振筏架12通过所述下层减振器13固定在船体基座上。目前，装船的离心通风机都是使用BE型橡胶减振器来起到减振效果的，BE型橡胶减振器为单级减振，减振效果欠佳，无论离心通风机安装在哪道舱壁或甲板上都会导致被连接的船体结构抖动厉害，并对本舱及相邻舱室形成很大的振动及噪音干扰，严重影响人员工作与休息。本发明采用浮筏减振装置，浮筏减振装置为双层减振(也叫两级减振)，能有效隔离本发明的船用离心通风机系统振动向基座及船体的传递，从而达到减振、降噪的目的，提高了船舶的隐蔽性；同时，该减振装置能提高本发明的抗冲击能力，确保本发明正常可靠地工作。

如图2所示，作为示例，所述控制装置还包括远程运行状态显示及综合故障报警模块，所述远程运行状态显示及综合故障报警模块通过所述防水信号线向上级监控中心输送信号。具体地，所述远程运行状态显示及综合故障报警模块通过远程运行状态显示及综合故障报警信号线19b向上级监控中心输送本发明的系统的运行状态及综合故障报警信号。

如图2所示，作为示例，所述电控箱19上设置有触摸屏20。所述触摸屏20上实时显示本发明的船用离心通风机系统的运行情况，并由其实现对本发明的船用离心通风机系统进行全自动控制。具体为，可通过触摸屏20实现以下操作：

1)控制电机装置的启停及监测其运行状态

电控箱19将控制信号通过电动机控制信号线6a输送到电机装置控制电动机2的启停；并通过电动机状态信号线6b接收电机装置的状态信号来监测电动机2的运行状态。

2)控制冷却装置的启闭、冷却流量的大小及监测其运行状态

电控箱19将控制信号通过进风道电动阀控制信号线8a、回风道电动阀控制信号线10a输送到冷却装置控制带档位调节的进风道电动阀8和带档位调节的回风道电动阀10的启闭及调节冷却流量的大小；并通过进风道电动阀状态信号线8b、回风道电动阀状态信号线10b接收到冷却装置的状态信号来监测带档位调节的进风道电动阀8和带档位调节的回风道电动阀10的运行状态。

3)控制排水装置的启闭及监测其运行状态

电控箱19将控制信号通过排水电动阀控制信号线15a输送到排水装置控制排水电动阀15的启闭，同时控制排水电动阀15与离心通风机1及电动机2互为连锁；并通过排水电动阀状态信号线15b接收到排水装置的状态信号来监测排水电动阀15的运行状态。

4)接收监测装置的状态信号，实时监控离心通风机和电动机的运行

电控箱19通过离心通风机浸水液位状态信号线16b、电动机温升状态信号线17b、电动机轴承温升状态信号线18b接收到监测装置输送过来的状态信号，实时监控离心通风机1和电动机2的运行。

同时，电控箱19还具有远程信息输送功能，其通过远程运行状态显示及综合故障报警信号线19b向本船上级监控中心输送本发明的运行状态及综合故障报警信号。

综上所述，本发明的船用离心通风机系统，通过全自动运行的方式，可以及时有效的排放离心通风机内的水，从根本上解决了离心通风机发生倒灌，解决大风浪海况或下雨天气不能使用通风机及空调的问题，使船舱内环境得到改善，提高人员的舒适度；电动机壳体采用双层整体密封结构，可有效防止电动机浸水短路烧毁；设置冷却装置，有效保证了通过内部风给电动机进行冷却的效果，又能保证电动机的正常运行；通过设置电动机温升传感器及电动机轴承温升传感器，可有效保证电动机的温升及其轴承的温升时刻保持在设定的范围内；通过设置浮筏减振装置，能有效隔离本发明的船用离心通风机系统振动向基座及船体的传递，从而达到减振、降噪的目的。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种船用离心通风机系统，包括离心通风机、电机装置及排水装置，其特征在于，所述离心通风机系统还包括：监测装置及控制装置；

所述排水装置包括排水管道及排水电动阀，所述排水电动阀设置于所述排水管道上；

所述监测装置包括离心通风机浸水液位传感器，用于实时监测所述离心通风机内的液位；

所述控制装置包括电控箱、防水信号线、防水电源线，用于对所述电机装置和所述排水电动阀的工作进行控制及其运行状态进行监控，并对所述离心通风机浸水液位传感器的运行状态进行监控，所述电控箱通过所述防水信号线与所述电机装置、所述排水电动阀及所述离心通风机浸水液位传感器连接。

2.根据权利要求1所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述电机装置包括电动机及带水密电缆填料函的接线盒，所述电控箱通过所述防水信号线与所述带水密电缆填料函的接线盒连接。

3.根据权利要求2所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述电动机为三相异步电动机，所述电动机的壳体为整体式的内层壳及外层壳的双层结构，所述内层壳将所述电动机的内部机械及电气部件整体密封，所述内层壳与所述外层壳之间为冷却腔体。

4.根据权利要求3所述的船用离心通风机系统，其特征在于，所述船用离心通风机系统还包括：冷却装置，用于将所述电动机在运转时产生的热量带走；

所述冷却装置包括与所述电动机的所述冷却腔体及所述离心通风机连通的进风道和回风道，设置于所述进风道上的带档位调节的进风道电动阀，设置于所述回风道上的带档位调节的回风道电动阀，其中，所述电控箱通过所述防水信号线与所述进风道电动阀及所述回风道电动阀连接，实现对所述冷却装置的工作进行控制及其运行状态进行监控。

5.根据权利要求4所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述进风道连接在所述离心通风机的高压端，所述回风道连接在所述离心通风机的低压端。

6.根据权利要求5所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述电动机中设置有电动机温升传感器及电动机轴承温升传感器，所述电控箱通过所述防水信号线与所述电动机温升传感器及所述电动机轴承温升传感器连接，实现对所述电动机温升传感器及所述电动机轴承温升传感器的运行状态进行监控。

7.根据权利要求1所述的船用离心通风机系统，其特征在于，所述船用离心通风机系统还包括：与所述电机装置连接的浮筏减振装置，用于降低所述离心通风机振动产生的结构噪音；

所述浮筏减振装置包括减振筏架，设置于所述减振筏架上下两侧的上层减振器及下层减振器，所述上层减振器固定在所述减振筏架上，所述减振筏架通过所述下层减振器固定在船体基座上。

8.根据权利要求1所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述排水管道连接至船舱地漏或舱底污水井。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述电控箱上设置有触摸屏。

10.根据权利要求1～8任意一项所述的船用离心通风机系统，其特征在于：所述控制装置还包括远程运行状态显示及综合故障报警模块，所述远程运行状态显示及综合故障报警模块通过所述防水信号线向上级监控中心输送信号。