CN113859503A - 一种船舶制淡装置的调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船舶技术领域，公开了一种船舶制淡装置的调节系统。该调节系统包括制淡装置、输入管道、输出管道，输入管道上设置有三通阀和第一截止阀，还包括第一支路、第二支路和第三支路，第一支路、第二支路和第三支路上均设置有节流装置，节流装置被配置为调节对应支路上的水流的压力变化值，以使第一支路处于工作状态时输出管道与输入管道之间的压力变化值＝第二支路和第三支路处于工作状态时输出管道与输入管道之间压力变化值＝制淡装置所在支路和第二支路处于工作状态时输出管道与输入管道之间的压力变化值。从而保证制淡装置在三种工作状态切换时，输出管道中的压力变化值不会发生明显波动，保证高温冷却系统的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶制淡装置的调节系统。
背景技术
船舶主机燃烧时产生的热量约有30％-40％要经过气缸、气缸盖和活塞等部件散向外界，需设置缸套水泵、缸套水冷却器以强制循环的方式对主机缸套等部件进行冷却，进入缸套水冷却器中的热量最终在中央冷却器中通过和舷外海水进行换热耗散到船外。
为了提高船舶动力装置的经济性，对主机缸套冷却水的热能进行充分利用，常在高温冷却系统中设置制淡装置，利用高温主机缸套冷却水的热量将海水加热至沸点，使其蒸发得到蒸馏淡水供船上使用。由于制淡装置具有三种工作状态，在三种工作状态切换时，主机缸套冷却水输送管道中的流量和压力波动较大，影响到高温冷却系统的正常运行，增加了整个高温冷却系统的设计和调试难度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种船舶制淡装置的调节系统，解决了现有制淡装置在进行运行状态切换时，主机缸套冷却水输送管道中的流量和压力波动较大的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种船舶制淡装置的调节系统，包括制淡装置，所述制淡装置连接有输入管道和输出管道，所述输入管道上设置有三通阀和第一截止阀，所述第一截止阀位于所述三通阀和所述制淡装置之间，所述输出管道上设置有第二截止阀，其特征在于，所述调节系统还包括：
第一支路，所述第一支路的两端分别与所述输出管道的输出端和所述三通阀相连；及
第二支路和第三支路，所述第二支路和所述第三支路与所述第一支路并联，所述第二支路和所述第三支路的一端连接于位于所述第一截止阀和所述三通阀之间的所述输入管道，所述第二支路和所述第三支路的另一端连接于位于所述第二截止阀以及所述第一支路与所述输出管道的联通点之间的输出管道上，所述第三支路上设置有第三截止阀；
所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路上均设置有节流装置，所述节流装置被配置为调节所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路上的水流的压力变化值，以使所述第一支路处于工作状态时所述输出管道与所述输入管道之间的压力变化值＝所述第二支路和所述第三支路处于工作状态时所述输出管道与所述输入管道之间压力变化值＝所述制淡装置所在支路和所述第二支路处于工作状态时所述输出管道与所述输入管道之间的压力变化值。
作为可选方案，所述节流装置使所述输入管道内的水流经所述第一支路后的压力变化值为△P1；
所述输入管道内的水流经所述第二支路后的压力变化值为△P2；
所述输入管道内的水流经所述第三支路后的压力变化值为△P3，所述输入管道内的水流经所述制淡装置后的压力变化值为△P4，其中，△P4＝△P3；
所述第二支路和所述第三支路并联工作时的所述输出管道与所述输入管道之间的压力变化值与所述△P1相等。
作为可选方案，所述输入管道内的水流温度较低时，所述制淡装置不开启，所述调节系统处于工作状态一，所述三通阀与所述制淡装置连通的阀门关闭，所述输入管道内的水流流经所述第一支路而进入所述输出管道。
作为可选方案，所述输入管道内的水流温度较高时，所述制淡装置不开启，所述第一截止阀和所述第二截止阀关闭，所述调节系统处于工作状态二，所述三通阀与所述第一支路连通的阀门关闭，所述三通阀与所述制淡装置连通的阀门打开，所述第三截止阀打开，所述输入管道内的水流流经所述第二支路和所述第三支路而进入所述输出管道。
作为可选方案，所述输入管道内的水流温度较高时，所述制淡装置开启，所述调节系统处于工作状态三，所述三通阀与所述第一支路连通的阀门关闭，所述三通阀与所述制淡装置连通的阀门打开，所述第三截止阀关闭，所述第一截止阀和所述第二截止阀打开，所述输入管道内的水流流经所述第二支路和所述制淡装置而进入所述输出管道。
作为可选方案，所述第三截止阀被配置为在完全打开或完全关闭之间切换。
作为可选方案，所述调节系统处于不同工作状态时，所述输出管道的输出端的水流压力值相等。
作为可选方案，位于所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路上的所述节流装置均为节流孔板。
作为可选方案，所述三通阀为温控阀。
作为可选方案，所述输入管道的入口端与船舶主机缸套冷却水出口相连通。
本发明的有益效果：
本发明提出的船舶制淡装置的调节系统，通过设置节流装置，调节第一支路、第二支路和第三支路上的水流的压力变化值，使第一支路处于工作状态时输出管道与输入管道之间的压力变化值＝第二支路和第三支路处于工作状态时输出管道与输入管道之间压力变化值＝制淡装置所在支路工作和第二支路处于工作状态时输出管道与输入管道之间的压力变化值，从而保证制淡装置在三种工作状态切换时，输出管道中的压力变化值不会发生明显波动，保证高温冷却系统的正常运行。
附图说明
图1是本发明提供的船舶制淡装置的调节系统的结构示意图；
图2是本发明提供的船舶制淡装置的调节系统处于工作状态一时的示意图；
图3是本发明提供的船舶制淡装置的调节系统处于工作状态二时的示意图；
图4是本发明提供的船舶制淡装置的调节系统处于工作状态三时的示意图。
图中：
1、制淡装置；2、输入管道；21、第一截止阀；22、三通阀；3、输出管道；31、第二截止阀；4、第一支路；41、节流装置；5、第二支路；6、第三支路；61、第三截止阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
为提高船舶动力装置的经济性，通常在高温冷却系统中，都设置有制淡装置以利用柴油机废热，用柴油机缸套冷却水作为热源来制造淡水。制淡装置具有三种工作状态，三种工作状态切换时系统流量和压力的波动较大，对整个高温冷却系统的设计和调试要求较高。
为了解决以上问题，如图1所示，本实施例提供一种船舶制淡装置的调节系统，该调节系统包括制淡装置1，制淡装置1连接有输入管道2和输出管道3，输入管道2的入口端与船舶主机缸套冷却水出口相连通，缸套冷却水通过输入管道2进入制淡装置1。输入管道2上设置有三通阀22和第一截止阀21，第一截止阀21位于三通阀22和制淡装置1之间，输出管道3上设置有第二截止阀31。
调节系统还包括第一支路4、第二支路5和第三支路6，第一支路4的两端分别与输出管道3的输出端和三通阀22相连；第二支路5和第三支路6与第一支路4并联，第二支路5和第三支路6的一端连接于位于第一截止阀21和三通阀22之间的输入管道2，第二支路5和第三支路6的另一端连接于位于第二截止阀31以及第一支路4与输出管道3的联通点之间的输出管道3上，第三支路6上设置有第三截止阀61。
第一支路4、第二支路5和第三支路6上均设置有节流装置41，节流装置41能够调节第一支路4、第二支路5和第三支路6上的水流的压力变化值，以使第一支路4处于工作状态时输出管道3与输入管道2之间的压力变化值＝第二支路5和第三支路6处于工作状态时输出管道3与输入管道2之间压力变化值＝制淡装置1所在支路和第二支路5处于工作状态时输出管道3与输入管道2之间的压力变化值，从而保证制淡装置在三种工作状态切换时，输出管道3中的压力变化值不会发生明显波动，保证高温冷却系统的正常运行。。
进一步地，节流装置41使输入管道2内的水流经第一支路4后的压力变化值为△P1，输入管道2内的水流经第二支路5后的压力变化值为△P2，输入管道2内的水流经第三支路6后的压力变化值为△P3，输入管道2内的水流经制淡装置1后的压力变化值为△P4。其中，△P4＝△P3，第二支路5和第三支路6并联工作时的输出管道3与输入管道2之间的压力变化值与△P1相等。
具体而言，如图2所示，输入管道2内的水流温度较低时，制淡装置1不开启，调节系统处于工作状态一，三通阀22与制淡装置1连通的阀门关闭，输入管道2内的水流流经第一支路4而进入输出管道3。此时，输出管道3与输入管道2之间的水流的压力变化值为△P1。
进一步地，如图3所示，输入管道2内的水流温度较高时，制淡装置1不开启，第一截止阀21和第二截止阀31关闭，调节系统处于工作状态二，三通阀22与第一支路4连通的阀门关闭，三通阀22与制淡装置1连通的阀门打开，第三截止阀61打开，输入管道2内的水流流经第二支路5和第三支路6而进入输出管道3。此时，输出管道3与输入管道2之间的水流的压力变化值为第二支路5和第三支路6并联工作时的输出管道3与输入管道2之间的压力变化值，即也等于△P1。
进一步地，如图4所示，输入管道2内的水流温度较高时，制淡装置1开启，调节系统处于工作状态三，三通阀22与第一支路4连通的阀门关闭，三通阀22与制淡装置1连通的阀门打开，第三截止阀61关闭，第一截止阀21和第二截止阀31打开，输入管道2内的水流流经第二支路5和制淡装置1而进入输出管道3。此时，输出管道3与输入管道2之间的水流的压力变化值为制淡装置1与第二支路5并联工作时的输出管道3与输入管道2之间的压力变化值，而且，如上所述输入管道2内的水流经第三支路6后的压力变化值△P3等于输入管道2内的水流经制淡装置1后的压力变化值为△P4，因此，此时输出管道3与输入管道2之间的水流的压力变化值等于第二支路5和第三支路6并联工作时的输出管道3与输入管道2之间的压力变化值，即也为△P1。
综上，调节系统在三个工作状态时，输出管道3与输入管道2之前的水流的压力变化值相等，能够保证调节系统处于不同工作状态时，输出管道3的输出端的水流压力值相等，能够有效减小制淡模式切换时系统流量和压力的波动，从而提高高温冷却系统运行的稳定性。
优选地，输入管道2上的三通阀22为温控阀，温控阀具有温度探头，温度探头对输入管道2入水口的水流温度进行检测。温控阀上设定一个温度，当输入管道2入水口处的水的温度高于设定值时，温控阀与制淡装置1连通的阀门打开，与第一支路4连通的阀门关闭，水流流经输入管道2进入第二支路5，并根据第一截止阀21、第二截止阀31和第三截止阀61的开闭情况流经第三支路6或制淡装置1；当输入管道2入水口处的水的温度低于设定值时，温控阀与制淡装置1连通的阀门关闭，与第一支路4连通的阀门打开，水流流经第一支路4进入输出管道3，从输出管道3的输出端流出进入下一工序。
通过设置温控阀对输入管道2内的水流流向进行自动控制，减少人工操作，节省人力，而且能够避免人为操作带来的不确定性。
优选地，通过设置节流装置41对水流流量进行控制，无需靠第三截止阀61的开闭程度来控制水流，可使第三截止阀61只需在完全打开或完全关闭之间切换，提高了船员操作的方便性，降低了误操作的风险。
优选地，位于第一支路4、第二支路5和第三支路6上的节流装置41均为节流孔板。节流孔板结构简单，成本低廉。根据节流孔板对应支路上水流压力变化值可计算得出节流孔板对水流的阻力值，进而计算出各节流孔板的尺寸。假设，第一支路4上节流孔板对水流的阻力为S1，第二支路5上节流孔板对水流的阻力为S2，第三支路6上节流孔板对水流的阻力为S3，制淡装置1对水流的阻力为S4，为了使调节系统在三种工作状态下输出管道3中的压力不出现明显波动，应设置S4＝S3,且
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船舶制淡装置的调节系统，包括制淡装置(1)，所述制淡装置(1)连接有输入管道(2)和输出管道(3)，所述输入管道(2)上设置有三通阀(22)和第一截止阀(21)，所述第一截止阀(21)位于所述三通阀(22)和所述制淡装置(1)之间，所述输出管道(3)上设置有第二截止阀(31)，其特征在于，所述调节系统还包括：
第一支路(4)，所述第一支路(4)的两端分别与所述输出管道(3)的输出端和所述三通阀(22)相连；及
第二支路(5)和第三支路(6)，所述第二支路(5)和所述第三支路(6)与所述第一支路(4)并联，所述第二支路(5)和所述第三支路(6)的一端连接于位于所述第一截止阀(21)和所述三通阀(22)之间的所述输入管道(2)，所述第二支路(5)和所述第三支路(6)的另一端连接于位于所述第二截止阀(31)以及所述第一支路(4)与所述输出管道(3)的联通点之间的输出管道(3)上，所述第三支路(6)上设置有第三截止阀(61)；
所述第一支路(4)、所述第二支路(5)和所述第三支路(6)上均设置有节流装置(41)，所述节流装置(41)被配置为调节所述第一支路(4)、所述第二支路(5)和所述第三支路(6)上的水流的压力变化值，以使所述第一支路(4)处于工作状态时所述输出管道(3)与所述输入管道(2)之间的压力变化值＝所述第二支路(5)和所述第三支路(6)处于工作状态时所述输出管道(3)与所述输入管道(2)之间压力变化值＝所述制淡装置(1)所在支路和所述第二支路(5)处于工作状态时所述输出管道(3)与所述输入管道(2)之间的压力变化值。
2.根据权利要求1所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述节流装置(41)使所述输入管道(2)内的水流经所述第一支路(4)后的压力变化值为△P1；
所述输入管道(2)内的水流经所述第二支路(5)后的压力变化值为△P2；
所述输入管道(2)内的水流经所述第三支路(6)后的压力变化值为△P3，所述输入管道(2)内的水流经所述制淡装置(1)后的压力变化值为△P4，其中，△P4＝△P3；
所述第二支路(5)和所述第三支路(6)并联工作时的所述输出管道(3)与所述输入管道(2)之间的压力变化值与所述△P1相等。
3.根据权利要求2所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述输入管道(2)内的水流温度较低时，所述制淡装置(1)不开启，所述调节系统处于工作状态一，所述三通阀(22)与所述制淡装置(1)连通的阀门关闭，所述输入管道(2)内的水流流经所述第一支路(4)而进入所述输出管道(3)。
4.根据权利要求2所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述输入管道(2)内的水流温度较高时，所述制淡装置(1)不开启，所述第一截止阀(21)和所述第二截止阀(31)关闭，所述调节系统处于工作状态二，所述三通阀(22)与所述第一支路(4)连通的阀门关闭，所述三通阀(22)与所述制淡装置(1)连通的阀门打开，所述第三截止阀(61)打开，所述输入管道(2)内的水流流经所述第二支路(5)和所述第三支路(6)而进入所述输出管道(3)。
5.根据权利要求2所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述输入管道(2)内的水流温度较高时，所述制淡装置(1)开启，所述调节系统处于工作状态三，所述三通阀(22)与所述第一支路(4)连通的阀门关闭，所述三通阀(22)与所述制淡装置(1)连通的阀门打开，所述第三截止阀(61)关闭，所述第一截止阀(21)和所述第二截止阀(31)打开，所述输入管道(2)内的水流流经所述第二支路(5)和所述制淡装置(1)而进入所述输出管道(3)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述第三截止阀(61)被配置为在完全打开或完全关闭之间切换。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述调节系统处于不同工作状态时，所述输出管道(3)的输出端的水流压力值相等。
8.根据权利要求1-5任一项所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，位于所述第一支路(4)、所述第二支路(5)和所述第三支路(6)上的所述节流装置(41)均为节流孔板。
9.根据权利要求1-5任一项所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述三通阀(22)为温控阀。
10.根据权利要求1-5任一项所述的船舶制淡装置的调节系统，其特征在于，所述输入管道(2)的入口端与船舶主机缸套冷却水出口相连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211231 |