CN113104191A - 一种船舶发电机组海水冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种船舶发电机组海水冷却系统，包括左海水箱、右海水箱、淡水冷却器、发电机组和淡水供水管，左海水箱和右海水箱通过海水总管连通，海水总管上并联设置有第一海水管和第二海水管，海水总管上设有第三开关阀，且第三开关阀位于第一海水管进口与第二海水管进口之间；第一海水管出口与淡水冷却器的海水进口连通，淡水供水管出口与淡水冷却器的淡水进口连通，淡水冷却器的淡水出口通过低温淡水管与发电机组连接；第二海水管上设有备用管；通过第三开关阀将海水总管分为两部分，不管哪部分泄漏都可保证有低温淡水冷却发电机组；由于只是在现有海水系统上增设了一个开关阀和备用管，增加的成本有限，而且占用空间小，极易布置，便于推广应用。

Description

一种船舶发电机组海水冷却系统
技术领域
本发明属于船舶海水冷却技术领域，具体涉及一种船舶发电机组海水冷却系统。
背景技术
现有技术中，通常在船舶左右两舷或船底各设一个海水箱，分别为高位海水箱和低位海水箱；高位海水箱在舷较高处开孔设置格栅，低位海水箱在船底板或舷较低处开孔设置格栅，两个海水箱通过海水总管相连接供应船舶冷却水、消防水和压载水等用水；一旦海水总管发生泄漏，将导致整个海水系统瘫痪，不仅容易淹舱，而且使得与其相关的系统、设备都不能正常使用，尤其是发电机组必定停机，进而造成整个船舶用电设备的瘫痪，给船员带来极大地不便。
目前，为了避免因主海水管泄漏而影响其他系统、设备使用，一般会选择加厚主海水管的壁厚，或者将主海水管的材质改为铜镍合金，这种做法会导致成本大幅度增加，而且只能延长腐蚀时间，整个海水系统仍面临瘫痪的风险，一旦海水总管发生泄漏，淡水冷却器无法正常工作，势必会导致发电机组全部停机，部分船舶虽然具有两套海水冷却系统，互为备用，但是受底部空间限制，不仅布置难度大，而且大幅度增加了系统复杂度和成本。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明设计的目的在于提供一种船舶发电机组海水冷却系统，使得海水总管发生泄漏时，发电机组可正常工作。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船舶发电机组海水冷却系统，包括左海水箱、右海水箱、淡水冷却器、发电机组和淡水供水管，所述左海水箱和右海水箱通过海水总管连通，所述海水总管上设有第一开关阀、第一海水过滤器、第三开关阀、第五开关阀和第二海水过滤器；所述海水总管上并联设置有第一海水管和第二海水管，所述第三开关阀位于第一海水管进口与第二海水管进口之间，所述第一开关阀位于左海水箱与第一海水管进口之间，所述第一海水过滤器位于第一开关阀与第一海水管进口之间；所述第五开关阀位于右海水箱与第二海水管路进口之间，第二海水过滤器位于第五开关阀与第二海水管路进口之间；所述第一海水管出口与淡水冷却器的海水进口连通，所述第一海水管上设有第六开关阀、第一输送泵和第一单向阀；淡水冷却器的海水出口通过海水排水总管与舷外连通，所述海水排水总管上设有第四单向阀；所述淡水供水管出口与淡水冷却器的淡水进口连通，淡水冷却器的淡水出口通过低温淡水管与发电机组连接；所述第二海水管出口与其它用水设备连接；所述第二海水管上设有第八开关阀、第三输送泵、第三单向阀和第九开关阀，所述第二海水管上还设有与第一海水管连通的备用管，所述第九开关阀位于备用管进口与其它用水设备之间，所述第八开关阀、第三输送泵、第三单向阀均位于第二海水管进口与备用管进口之间，所述备用管上设有流量调节阀和第五单向阀；本发明通过第三开关阀将海水总管分为两部分，当靠近左海水箱那部分的海水总管发生泄漏时，可通过右海水箱吸入海水，并将海水依次通过第二海水管、备用管、第一海水管输送给淡水冷却器用于冷却淡水，保证发电机组有足够的低温淡水使用；与此同时，关闭第一开关阀和第三开关阀，既避免海水淹舱，又便于封堵泄漏处；当靠近右海水箱那部分的海水总管发生泄漏时，可通过左海水箱吸入海水，并将海水通过第一海水管输送给淡水冷却器用于冷却淡水，保证发电机组有足够的低温淡水使用；与此同时，关闭第五开关阀和第三开关阀，既避免海水淹舱，又便于封堵泄漏处；由于本申请只是在现有海水系统上增设了一个开关阀和备用管，增加的成本有限，而且占用空间小，极易布置，于推广应用。
优选地，所述第一海水管上设有旁通管，所述旁通管进口和旁通管出口均与第一海水管连通，所述第六开关阀、第一输送泵和第一单向阀均位于旁通管进口和旁通管出口之间；所述旁通管上设有第七开关阀、第二输送泵和第二单向阀，使得第一输送泵故障时，可迅速启动旁通管进行海水输送，避免第一海水管局部故障导致整个海水冷却系统的瘫痪，提高海水冷却系统的可靠性。
优选地，所述备用管出口与旁通管出口连接，以便将备用管与第一海水管连通。
优选地，所述淡水冷却器由多个，所述淡水供水管通过淡水供水支管分别与各个淡水冷却器的淡水进口连通；所述第一海水管通过第一海水支管分别与各个淡水冷却器的海水进口连通；各淡水冷却器的海水出口均通过海水排水支管与海水排水总管连通；各淡水冷却器的淡水出口均通过低温淡水收集管汇总至低温淡水管，所述低温淡水管通过低温淡水分配管分配给发电机组中的各个发电机，进一步保证海水冷却系统的可靠度。
优选地，所述海水总管设有第二开关阀和第四开关阀，所述第二开关阀位于第一海水过滤器与第一海水管进口之间，第四开关阀位于第二海水过滤器与第二海水管进口之间，便于截断第一海水过滤器和第二海水过滤器两端的海水，以实现第一海水过滤器和第二海水过滤器的更换或维修。
如上所述，本发明的船舶发电机组海水冷却系统，具有以下有益效果：
(1)本发明只增加一个开关阀和一个备用管即可实现双海水系统的功能，结构简单、布置难度和成本都比较低，有效克服了双系统设计方案带来的布置困难、材料浪费、成本大幅度增加等问题；
(2)第三开关阀将海水总管分为两部分，不管哪部分发生泄漏都能保障发电机组的正常运行，为泄漏点的抢修和其它电器设备的正常工作提供充足电力，同时有效避免淹舱事件的发生。
附图说明
图1为本发明中船舶发电机组海水冷却系统的结构示意图。
附图标记说明
左海水箱1a，右海水箱1b，海水总管2，第一海水管21，第一海水支管211，旁通管21a，第二海水管22，海水排水总管23，海水排水支管231，第一海水过滤器3a，第二海水过滤器3b，第一开关阀4a，第二开关阀4b，第三开关阀4c，第四开关阀4d，第五开关阀4e，第六开关阀4f，第七开关阀4g，第八开关阀4h，第九开关阀4i，第一输送泵5a，第二输送泵5b，第三输送泵5c，第一单向阀6a，第二单向阀6b，第三单向阀6c，第四单向阀6d，第五单向阀6e，淡水冷却器7，发电机组9，淡水供水管31，淡水供水支管311，低温淡水管32，低温淡水收集管321，低温淡水分配管322，备用管41，流量调节阀8，其它用水设备10。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士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及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种船舶发电机组海水冷却系统，包括左海水箱1a、右海水箱1b、淡水冷却器7、发电机组9和淡水供水管31，左海水箱1a和右海水箱1b通过海水总管2连通，海水总管2上设有第一开关阀4a、第一海水过滤器3a、第三开关阀4c、第五开关阀4e和第二海水过滤器3b；海水总管2上并联设置有第一海水管21和第二海水管22，第三开关阀4c位于第一海水管21进口与第二海水管22进口之间，第一开关阀4a位于左海水箱1a与第一海水管21进口之间，第一海水过滤器3a位于第一开关阀4a与第一海水管21进口之间；第五开关阀4e位于右海水箱1b与第二海水管路22进口之间，第二海水过滤器3b位于第五开关阀4e与第二海水管路22进口之间；第一海水管21出口与淡水冷却器7的海水进口连通，第一海水管21上设有第六开关阀4f、第一输送泵5a和第一单向阀6a；淡水冷却器7的海水出口通过海水排水总管23与舷外连通，海水排水总管23上设有第四单向阀6d；淡水供水管31出口与淡水冷却器7的淡水进口连通，淡水冷却器7的淡水出口通过低温淡水管32与发电机组9连接；第二海水管22出口与其它用水设备10连接；第二海水管22上设有第八开关阀4h、第三输送泵5c、第三单向阀6c和第九开关阀4i，第二海水管22上还设有与第一海水管21连通的备用管41，第九开关阀4i位于备用管41进口与其它用水设备10之间，所述第八开关阀4h、第三输送泵5c、第三单向阀6c均位于第二海水管22进口与备用管41进口之间，备用管41上设有流量调节阀8和第五单向阀6e，避免因海水总管2泄漏导致整个海水冷却系统瘫痪，影响船舶安全和船员的正常生活。
如图1所示，第一海水管21上设有旁通管21a，旁通管21a进口和旁通管21a出口均与第一海水管21连通，第六开关阀4f、第一输送泵5a和第一单向阀6a均位于旁通管21a进口和旁通管21a出口之间；旁通管21a上设有第七开关阀4g、第二输送泵5b和第二单向阀6b，使得第一输送泵5a和第二输送泵5b互为备用，避免因其中一个输送泵故障而导航淡水冷却器7无法获得海水情况的发生，提高整个海水冷却系统的可靠度。
可以理解的是，为了保证吸入足够的海水，第三输送泵5c的功率必定大于第一输送泵5a的功率和第二输送泵5b的功率。
如图1所示，备用管41出口与旁通管21a出口连接，使得第一输送泵5a和第二输送泵5b均故障时，仍能通过第三输送泵5c将海水输送给淡水冷却器7，进一步提高整个系统的可靠度。
如图1所示，淡水冷却器7有多个，淡水供水管31通过淡水供水支管311分别与各个淡水冷却器7的淡水进口连通；第一海水管21通过第一海水支管211分别与各个淡水冷却器7的海水进口连通；各淡水冷却器7的海水出口均通过海水排水支管231与海水排水总管23连通；各淡水冷却器7的淡水出口均通过低温淡水收集管321汇总至低温淡水管32，低温淡水管32通过低温淡水分配管322分配给发电机组9中的各个发电机进行冷却，以保证有足够的低温淡水冷却发电机，同时，也避免因个别淡水冷却器故障而无法获得低温淡水的情况发生，提高系统可靠度。
如图1所示，海水总管2设有第二开关阀4b和第四开关阀4d，第二开关阀4b位于第一海水过滤器3a与第一海水管21进口之间，第四开关阀4d位于第二海水过滤器3b与第二海水管22进口之间，以便当一个海水过滤器需要更换或维修时，不影响海水的输送，同时也避免因拆除海水过滤器导致的淹舱事故。
本发明海水冷却系统包括日常工况、海水总管泄漏工况。
(一)日常工况：
(a)第一输送泵5a可正常工作
打开第一开关阀4a、第二开关阀4b、第三开关阀4c、第四开关阀4d、第五开关阀4e、第六开关阀4f、第一输送泵5a、第一单向阀6a、第八开关阀4h、第九开关阀4i、第三单向阀6c和第三输送泵5c，并关闭第五单向阀6e、第二输送泵5b、第七开关阀4g和第二单向阀6b，使得左海水箱1a和/或右海水箱1b中的海水分别通过第一海水管21和第二海水管22供给淡水冷却器7和其它用水设备10，淡水冷却器7使用接收到的海水冷却淡水获得低温淡水和升温海水，然后将低温淡水通过低温淡水管32输送给发电机组9用于冷却各发电机，同时，升温海水通过海水排水管23排至舷。
(b)第一输送泵5a需要维修或更换，第二输送泵5b作为备用正常工作
打开第一开关阀4a、第二开关阀4b、第三开关阀4c、第四开关阀4d、第五开关阀4e、第二输送泵5b、第七开关阀4g和第二单向阀6b、第八开关阀4h、第九开关阀4i、第三单向阀6c和第三输送泵5c，并关闭第五单向阀6e、第六开关阀4f、第一输送泵5a、第一单向阀6a、，使得左海水箱1a和/或右海水箱1b中的海水分别通过第一海水管21和第二海水管22供给淡水冷却器7和其它用水设备10，淡水冷却器7使用接收到的海水冷却淡水获得低温淡水和升温海水，然后将低温淡水通过低温淡水管32输送给发电机组9用于冷却各发电机，同时，升温海水通过海水排水管23排至舷。
(二)海水总管泄漏工况
1、左海水箱1a故障和/或左海水箱1a与第三开关阀4c之间的海水总管2发生泄漏
打开第四开关阀4d、第五开关阀4e、第八开关阀4h、第三单向阀6c、第三输送泵5c和第五单向阀6e，并关闭第一开关阀4a、第二开关阀4b、第三开关阀4c、第六开关阀4f、第一输送泵5a、第一单向阀6a、第二输送泵5b、第七开关阀4g和第二单向阀6b，使得右海水箱1b中的海水依次通过第二海水管22、备用管41、第一海水管21供给淡水冷却器7，淡水冷却器7使用接收到的海水冷却淡水获得低温淡水和升温海水，然后将低温淡水通过低温淡水管32输送给发电机组9用于冷却各发电机，同时，升温海水通过海水排水管23排至舷。
2、右海水箱1b故障和/或右海水箱1b与第三开关阀4c之间的海水总管2发生泄漏
打开第一开关阀4a、第二开关阀4b，关闭第三开关阀4c、第四开关阀4d、第五开关阀4e、第五单向阀6e、第八开关阀4h、第九开关阀4i、第三单向阀6c和第三输送泵5c，然后打开第六开关阀4f、第一输送泵5a、第一单向阀6a或者第二输送泵5b、第七开关阀4g、第二单向阀6b，使得左海水箱1a中的海水通过第一海水管21供给淡水冷却器7，淡水冷却器7使用接收到的海水冷却淡水获得低温淡水和升温海水，然后将低温淡水通过低温淡水管32输送给发电机组9用于冷却各发电机，同时，升温海水通过海水排水管23排至舷。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点并具有高度产业利用价值。
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 (5)

1.一种船舶发电机组海水冷却系统，包括左海水箱(1a)、右海水箱(1b)、淡水冷却器(7)、发电机组(9)和淡水供水管(31)，所述左海水箱(1a)和右海水箱(1b)通过海水总管(2)连通，其特征在于，所述海水总管(2)上设有第一开关阀(4a)、第一海水过滤器(3a)、第三开关阀(4c)、第五开关阀(4e)和第二海水过滤器(3b)；所述海水总管(2)上并联设置有第一海水管(21)和第二海水管(22)，所述第三开关阀(4c)位于第一海水管(21)进口与第二海水管(22)进口之间，所述第一开关阀(4a)位于左海水箱(1a)与第一海水管(21)进口之间，所述第一海水过滤器(3a)位于第一开关阀(4a)与第一海水管(21)进口之间；所述第五开关阀(4e)位于右海水箱(1b)与第二海水管路(22)进口之间，第二海水过滤器(3b)位于第五开关阀(4e)与第二海水管路(22)进口之间；所述第一海水管(21)出口与淡水冷却器(7)的海水进口连通，所述第一海水管(21)上设有第六开关阀(4f)、第一输送泵(5a)和第一单向阀(6a)；淡水冷却器(7)的海水出口通过海水排水总管(23)与舷外连通，所述海水排水总管(23)上设有第四单向阀(6d)；所述淡水供水管(31)出口与淡水冷却器(7)的淡水进口连通，淡水冷却器(7)的淡水出口通过低温淡水管(32)与发电机组(9)连接；所述第二海水管(22)出口与其它用水设备(10)连接；所述第二海水管(22)上设有第八开关阀(4h)、第三输送泵(5c)、第三单向阀(6c)和第九开关阀(4i)，所述第二海水管(22)上还设有与第一海水管(21)连通的备用管(41)，所述第九开关阀(4i)位于备用管(41)进口与其它用水设备(10)之间，所述第八开关阀(4h)、第三输送泵(5c)、第三单向阀(6c)均位于第二海水管(22)进口与备用管(41)进口之间，所述备用管(41)上设有流量调节阀(8)和第五单向阀(6e)。
2.根据权利要求1所述的一种船舶发电机组海水冷却系统，其特征在于，所述第一海水管(21)上设有旁通管(21a)，所述旁通管(21a)进口和旁通管(21a)出口均与第一海水管(21)连通，所述第六开关阀(4f)、第一输送泵(5a)和第一单向阀(6a)均位于旁通管(21a)进口和旁通管(21a)出口之间；所述旁通管(21a)上设有第七开关阀(4g)、第二输送泵(5b)和第二单向阀(6b)。
3.根据权利要求2所述的一种船舶发电机组海水冷却系统，其特征在于，所述备用管(41)出口与旁通管(21a)出口连接。
4.根据权利要求1所述的一种船舶发电机组海水冷却系统，其特征在于，所述淡水冷却器(7)有多个，所述淡水供水管(31)通过淡水供水支管(311)分别与各个淡水冷却器(7)的淡水进口连通；所述第一海水管(21)通过第一海水支管(211)分别与各个淡水冷却器(7)的海水进口连通；各淡水冷却器(7)的海水出口均通过海水排水支管(231)与海水排水总管(23)连通；各淡水冷却器(7)的淡水出口均通过低温淡水收集管(321)汇总至低温淡水管(32)，所述低温淡水管(32)通过低温淡水分配管(322)分配给发电机组(9)中的各个发电机。
5.根据权利要求1所述的一种船舶发电机组海水冷却系统，其特征在于，所述海水总管(2)设有第二开关阀(4b)和第四开关阀(4d)，所述第二开关阀(4b)位于第一海水过滤器(3a)与第一海水管(21)进口之间，第四开关阀(4d)位于第二海水过滤器(3b)与第二海水管(22)进口之间。
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CN113521862A (zh) * 2021-07-19 2021-10-22 浙江海洋大学 一种应用于海洋工程辅助船舶的海水总管系统

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