CN114872874A - 一种船舶闭式循环系统的启动方法及海水冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种船舶闭式循环系统的启动方法及海水冷却系统。在本申请的技术方案中，通过在第一时间点以星型接线方式启动冷却水循环泵，并在第二时间点打开第一阀件，并且使冷却水循环泵在第二时间点时达到预定功率，使船舶闭式循环系统形成闭合通路，同时冷却水循环泵以三角型接线方式运行。本申请能够避免因瞬时电流过大对船舶冷却系统的电网产生冲击，从而引起断路器跳闸、烧损及电机烧损等问题。并且本方法能够避免对现有闭式管路进行过多改造的情况，节约成本的前提下，使冷却水循环泵能够在预定功率下启动，并不会产生过大的瞬时电流，对电网起到保护作用，利于推广使用。

Description

一种船舶闭式循环系统的启动方法及海水冷却系统

技术领域

本申请涉及船舶冷却系统技术领域，具体而言，涉及一种船舶闭式循环系统的启动方法及海水冷却系统。

背景技术

船舶冷却系统采用闭式循环管路，在启动闭式循环管路中的冷却水循环泵时，若将整个循环管路中的阀件全部打开，则冷却水循环泵在启动时，会存在打不到额定转速的情况，并且还会存在瞬时电流过大等问题。瞬时电流过大则对冷却系统中的电网产生冲击，从而引起断路器跳闸、烧损及电机烧损等问题。

综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种船舶闭式循环系统的启动方法，其能够解决因瞬时电流过大引起断路器跳闸、烧损及电机烧损等问题。

本申请实施例的第二目的还在于提供一种海水冷却系统，其使用船舶闭式循环系统的启动方法进行启动。

第一方面，提供了一种船舶闭式循环系统的启动方法，包括以下步骤：

S1、根据船舶闭式循环系统的扬程需求选取冷却水循环泵规格；采用星三角接线方式将所述冷却水循环泵接入船舶闭式循环系统。

S2、设置第一阀件于所述船舶闭式循环系统，并确定所述第一阀件设于所述冷却水循环泵出水口所在管路上；关闭所述第一阀件，并打开闭式循环管路中的其余阀件，以使其余阀件所在管路保持通路状态。

S3、在第一时间点启动所述冷却水循环泵，以使所述冷却水循环泵所在系统以星型接线的方式启动；在第二时间点打开所述第一阀件，使闭式循环管路中的冷却水循环泵进行三角型接线方式运行，完成船舶闭式循环系统的启动。

在一种实施方式中，在步骤S3中，根据所述冷却水循环泵的规格获取所述冷却水循环泵的预定转速，在所述冷却水循环泵达到所述预定转速时，确定此刻为所述第二时间点。

在一种实施方式中，所述冷却水循环泵的预定转速为所述冷却水循环泵额定转速的80％及以上。

在一种实施方式中，所述第一阀件为电磁阀，在步骤S3之前，安装延时继电器于所述冷却水循环泵所在管路，设置所述延时继电器分别与所述冷却水循环泵和所述第一阀件电连接，在所述延时继电器内设置第一时间点和第二时间点，通过所述延时继电器控制所述冷却水循环泵在所述第一时间点启动，所述第一阀件在所述第二时间点启动。

根据本申请的第二方面，还提供了一种海水冷却系统，包括：

冷却端，用于将冷却水进行热交换后冷却至预定温度。

用户端，包括多个待冷却的用户设备。

流入管路，设于所述冷却端与所述用户端之间，用于将所述冷却端中的冷却水输送至所述用户设备处。

回流管路，设于所述用户端与所述冷却端之间，所述回流管路上设有冷却水循环泵，所述冷却水循环泵用于将所述用户端的冷却水回流至所述冷却端内，使冷却水再次冷却后循环流至所述流入管路中；所述冷却水循环泵出口处设电磁阀及延时继电器，所述延时继电器分别与所述冷却水循环泵与所述电磁阀电连接。

控制系统，用于控制所述冷却水循环泵在第一时间点打开，所述电磁阀在第二时间点打开，所述第二时间点晚于所述第一时间点，以使所述冷却水循环泵启动时所述电磁阀处于关闭状态；所述电磁阀打开后冷却水在所述回流管路、所述冷却端、所述流入管路及所述用户端内循环流动。

在一种实施方式中，所述冷却端包括板式换热器，所述板式换热器用于将回流的所述用户端的冷却水热交换后进行冷却。

在一种实施方式中，所述板式换热器内包括海水流道和冷却水流道，所述冷却水流道用于通入冷却水，所述冷却水流道的进口与所述回流管道连接，所述冷却水流道的出口与所述流入管道连接；所述海水流道包括海水入口及海水出口，用于通入流动的海水；所述海水流道和所述冷却水流道在所述板式换热器内并行布置，使所述冷却水流道内的冷却水与所述海水流道内流动的海水进行热交换。

在一种实施方式中，所述海水入口的管路上设有三通阀，所述三通阀包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与通海阀箱连接，所述第一出口与所述船舶舷侧管路连接，所述第二出口与所述海水入口连接，所述三通阀与所述控制系统通讯连接，所述第一出口和所述第二出口的开度通过所述控制系统控制调节。

在一种实施方式中，所述流入管路上设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制系统通信连接，所述控制系统根据所述温度传感器的检测值控制调节所述第一出口和所述第二出口的开度，在所述温度传感器的检测值超出预定温度时，增大所述第二出口的开度，以增加流入所述海水流道内的海水。

在一种实施方式中，所述回流管路上设有压力变送器，在所述压力变送器检测的压力值超出预定压力时发出检修警报。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请的技术方案中，通过在第一时间点以星型接线方式启动冷却水循环泵，并在第二时间点打开第一阀件，并且使冷却水循环泵在第二时间点时达到预定功率，使船舶闭式循环系统形成闭合通路，同时冷却水循环泵以三角型接线方式运行，完成船舶闭式循环系统的启动。本申请能够避免因瞬时电流过大对船舶冷却系统的电网产生冲击，从而引起断路器跳闸、烧损及电机烧损等问题。并且本方法能够避免对现有闭式管路进行过多改造的情况，节约成本的前提下，使冷却水循环泵能够在预定功率下启动，并不会产生过大的瞬时电流，对电网起到保护作用，利于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的船舶闭式循环系统的启动方法的流程图；

图2为图1中船舶闭式循环系统的启动方法中循环管路的结构示意图；

图3为根据本申请实施例示出的船舶闭式循环系统的启动方法的控制电路示意图。

附图标记：

1、冷却水循环泵；2、电磁阀；3、延时继电器；4、电控箱；5、用户端；6、板式换热器；7、三通阀；8、通海阀箱；9、过滤器；10、温度传感器；11、压力变送器；12、定压排气补水装置；13、流量计；14、船舶舷侧管路。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

根据本申请的第一方面，参见图1和图2，首先提供一种船舶闭式循环系统的启动方法，包括以下步骤：

S1、根据船舶闭式循环系统的扬程需求选取冷却水循环泵1规格；采用星三角接线方式将冷却水循环泵1接入船舶闭式循环系统。

S2、设置第一阀件于船舶闭式循环系统，并确定第一阀件设于冷却水循环泵1出水口所在管路上；关闭第一阀件，并打开闭式循环管路中的其余阀件，以使其余阀件所在管路保持通路状态。

需要说明的是，考虑仅通过控制第一阀件的启闭，即可完成对整个闭式循环管路的启闭进行控制。

S3、在第一时间点启动冷却水循环泵1，以使冷却水循环泵1以星型接线方式启动；在第二时间点打开第一阀件，使闭式循环管路中的冷却水循环泵1进行三角型接线方式运行，完成船舶闭式循环系统的启动。

本申请通过在第一时间点以星型接线方式启动冷却水循环泵，并在第二时间点打开第一阀件，并且使冷却水循环泵在第二时间点时达到预定功率，使船舶闭式循环系统形成闭合通路，同时冷却水循环泵以三角型接线方式运行，完成船舶闭式循环系统的启动。本申请能够避免因瞬时电流过大对船舶冷却系统的电网产生冲击，从而引起断路器跳闸、烧损及电机烧损等问题。并且本方法能够避免对现有闭式管路进行过多改造的情况，节约成本的前提下，使冷却水循环泵能够在预定功率下启动，并不会产生过大的瞬时电流，对电网起到保护作用，利于推广使用。

在一种实施方式中，在步骤S3中，根据冷却水循环泵1的规格获取冷却水循环泵1的预定转速，在冷却水循环泵1达到预定转速时，确定此刻为第二时间点。

在一种实施方式中，冷却水循环泵1的预定转速为冷却水循环泵1额定转速的80％及以上。

在一种实施方式中，第一阀件为电磁阀2，在步骤S3之前，安装延时继电器3于冷却水循环泵1所在管路，设置与延时继电器3控制连接的电控箱4，电控箱4分别与冷却水循环泵1和电磁阀电连接，在延时继电器3内设置第一时间点和第二时间点，使用电控箱4控制冷却水循环泵1在第一时间点启动，第一阀件在第二时间点启动。

具体的，图3为根据本实施例提供的船舶闭式循环系统的启动方法的控制电路示意图，如图3所示，包括控制冷却水循环泵启动的主电路X和控制回路Y：

主电路X包括三相电源、断路器QS、主接触器KM1、热继电器FR、三角型接触器KM3以及星型接触器KM2。主电路X的运行流程为：断路器QS闭合，接触器KM1得电吸合，继电器FR得电吸合。当星型接触器KM2得电吸合，冷却水循环泵的电动机M在星型的状态下进行启动。当控制电路上延时继电器3动作后，星型接触器KM2断开，三角型接触器KM3得电吸合，此时冷却水循环泵的电动机M在角型的状态下进行运行。其中，热继电器FR起到过流过载保护的作用。

控制回路Y包括与地线连接的常闭支路及与三相电连接的控制支路。常闭支路上设置常闭点FR，起到保护电路的作用。在控制支路上设置停止按钮SB1、启动按钮SB2及主接触器线圈KM1′。与启动按钮SB2及主接触器线圈KM1′并联连接有主接触器自锁触点KM1〞。在主接触器自锁触点KM1〞所在支路上连接两个并联的支路，两个并联的支路与主接触器自锁触点KM1〞所在支路串联。两个并联的支路分别为星型接触器线圈KM2′的支路和三角型接触器线圈KM3′的支路。星型接触器线圈KM2′的支路和三角型接触器线圈KM3′的支路均与继电器控制连接。

具体的控制回路Y的运行流程为：当按下启动按钮SB2，主接触器线圈KM1′得电，主接触器自锁触点KM1〞的进行吸合，主接触器自锁触点KM1〞给主接触器线圈KM1′持续供电，保证其处于持续吸合状态，主接触器KM1所在支路通电。

在主接触器自锁触点KM1〞吸合后，经过三角型接触器自锁常闭触点KM3〞，再经过延时继电器KT的延断触点，星型接触器线圈KM2′得电，星型接触器KM2闭合，星型接触器KM2所在支路通电，冷却水循环泵的电动机M在星型连接的状态下进行启动。

在星型接触器KM2所在支路通电，三角型接触器KM3所在支路中的星型接触器常闭触点KM2〞断开。当延时继电器KT到达设定时间，延时继电器KT的延断触点断开，星型接触器线圈KM2′失电。与此同时，三角型接触器线圈KM3′所在支路的星型接触器常闭触点KM2〞闭合，延时继电器KT延闭触点吸合，三角型接触器自保触点吸合，三角型接触器线圈KM3′通电，三角型接触器KM3闭合，三角型接触器KM3所在支路通电，冷却水循环泵的电动机M在三角型连接的状态下进行启动，来降低冷却水循环泵1的电动机M的启动电流。

根据本申请的第二方面，如图2所示，还提供了一种海水冷却系统，包括冷却端、用户端5、流入管路、回流管路及控制系统。

冷却端用于将冷却水进行热交换后冷却至预定温度。用户端5包括多个待冷却的用户设备。流入管路设于冷却端与用户端5之间，用于将冷却端中的冷却水输送至用户设备处。回流管路设于用户端5与冷却端之间，回流管路上设有冷却水循环泵1，冷却水循环泵1用于将用户端5的冷却水回流至冷却端内，使冷却水再次冷却后循环流至流入管路中。冷却水循环泵1出口处设电磁阀2及延时继电器3，延时继电器3分别与冷却水循环泵1与电磁阀2电连接。控制系统设于电控箱4内，用于控制冷却水循环泵1在第一时间点打开，电磁阀2在第二时间点打开，第二时间点晚于第一时间点，以使冷却水循环泵1启动时电磁阀2处于关闭状态。电磁阀2打开后冷却水在回流管路、冷却端、流入管路及用户端5内循环流动。

在一种实施方式中，冷却端包括板式换热器6，板式换热器6用于将回流的用户端5的冷却水热交换后进行冷却。

在一种实施方式中，板式换热器6内包括海水流道和冷却水流道，冷却水流道用于通入冷却水，冷却水流道的进口与回流管道连接，冷却水流道的出口与流入管道连接。海水流道包括海水入口及海水出口，用于通入流动的海水。海水流道和冷却水流道在板式换热器6内并行布置，使冷却水流道内的冷却水与海水流道内流动的海水进行热交换。

在一种实施方式中，海水入口的管路上设有三通阀7，三通阀7包括入口、第一出口和第二出口，入口与通海阀箱8连接，第一出口与船舶舷侧管路14连接，第二出口与海水入口连接，三通阀7与控制系统通讯连接，第一出口和第二出口的开度通过控制系统控制调节。

需要说明的是，在入口的通海阀箱8处设置过滤器9，以对流入管路中的海水进行过滤，防止杂质或者海洋生物流入管路内，造成堵塞并影响船舶的正常运行。

在一种实施方式中，流入管路上设有温度传感器10，温度传感器10与控制系统通信连接，控制系统根据温度传感器10的检测值控制调节第一出口和第二出口的开度，在温度传感器10的检测值超出预定温度时，增大第二出口的开度，以增加流入海水流道内的海水。考虑通过三通阀7和温度传感器10的配合，调节板式换热器6的换热效果，提高船舶冷却系统的工作效率，避免造成能量的浪费。

在一种实施方式中，回流管路上设有压力变送器11和定压排气补水装置12，压力变送器11与警报装置电连接。在压力变送器11检测的压力值超出预定压力时发出检修警报，考虑能够保证船舶冷却系统的安装运行，避免压力过低，不能满足船舶冷却要求，或者压力过高发生安全事故。并通过定压排气补水装置12调节闭式管路内的压力满足设计要求。

在一种实施方式中，流入管路上设有流量计13，流量计13用于检测并获取闭式管路内的流量。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶闭式循环系统的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据船舶闭式循环系统的扬程需求选取冷却水循环泵规格；采用星三角接线方式将所述冷却水循环泵接入船舶闭式循环系统；

S2、设置第一阀件于所述船舶闭式循环系统，并确定所述第一阀件设于所述冷却水循环泵出水口所在管路上；关闭所述第一阀件，并打开闭式循环管路中的其余阀件，以使其余阀件所在管路保持通路状态；

S3、在第一时间点启动所述冷却水循环泵，以使所述冷却水循环泵所在系统以星型接线的方式启动；在第二时间点打开所述第一阀件，使闭式循环管路中的冷却水循环泵进行三角型接线方式运行，完成船舶闭式循环系统的启动。

2.根据权利要求1所述的船舶闭式循环系统的启动方法，其特征在于，在步骤S3中，根据所述冷却水循环泵的规格获取所述冷却水循环泵的预定转速，在所述冷却水循环泵达到所述预定转速时，确定此刻为所述第二时间点。

3.根据权利要求2所述的船舶闭式循环系统的启动方法，其特征在于，所述冷却水循环泵的预定转速为所述冷却水循环泵额定转速的80％及以上。

4.根据权利要求3所述的船舶闭式循环系统的启动方法，其特征在于，所述第一阀件为电磁阀，在步骤S3之前，安装延时继电器于所述冷却水循环泵所在管路，设置所述延时继电器分别与所述冷却水循环泵和所述第一阀件电连接，在所述延时继电器内设置第一时间点和第二时间点，通过所述延时继电器控制所述冷却水循环泵在所述第一时间点启动，所述第一阀件在所述第二时间点启动。

5.一种海水冷却系统，其特征在于，包括：

冷却端，用于将冷却水进行热交换后冷却至预定温度；

用户端，包括多个待冷却的用户设备；

流入管路，设于所述冷却端与所述用户端之间，用于将所述冷却端中的冷却水输送至所述用户设备处；

回流管路，设于所述用户端与所述冷却端之间，所述回流管路上设有冷却水循环泵，所述冷却水循环泵用于将所述用户端的冷却水回流至所述冷却端内，使冷却水再次冷却后循环流至所述流入管路中；所述冷却水循环泵出口处设电磁阀及延时继电器，所述延时继电器分别与所述冷却水循环泵与所述电磁阀电连接；

控制系统，用于控制所述冷却水循环泵在第一时间点打开，所述电磁阀在第二时间点打开，所述第二时间点晚于所述第一时间点，以使所述冷却水循环泵启动时所述电磁阀处于关闭状态；所述电磁阀打开后冷却水在所述回流管路、所述冷却端、所述流入管路及所述用户端内循环流动。

6.根据权利要求5所述的海水冷却系统，其特征在于，所述冷却端包括板式换热器，所述板式换热器用于将回流的所述用户端的冷却水热交换后进行冷却。

7.根据权利要求6所述的海水冷却系统，其特征在于，所述板式换热器内包括海水流道和冷却水流道，所述冷却水流道用于通入冷却水，所述冷却水流道的进口与所述回流管道连接，所述冷却水流道的出口与所述流入管道连接；所述海水流道包括海水入口及海水出口，用于通入流动的海水；所述海水流道和所述冷却水流道在所述板式换热器内并行布置，使所述冷却水流道内的冷却水与所述海水流道内流动的海水进行热交换。

8.根据权利要求7所述的海水冷却系统，其特征在于，所述海水入口的管路上设有三通阀，所述三通阀包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与通海阀箱连接，所述第一出口与船舶舷侧管路连接，所述第二出口与所述海水入口连接，所述三通阀与所述控制系统通讯连接，所述第一出口和所述第二出口的开度通过所述控制系统控制调节。

9.根据权利要求8所述的海水冷却系统，其特征在于，所述流入管路上设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制系统通信连接，所述控制系统根据所述温度传感器的检测值控制调节所述第一出口和所述第二出口的开度，在所述温度传感器的检测值超出预定温度时，增大所述第二出口的开度，以增加流入所述海水流道内的海水。

10.根据权利要求9所述的海水冷却系统，其特征在于，所述回流管路上设有压力变送器，在所述压力变送器检测的压力值超出预定压力时发出检修警报。

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