CN209814249U - 船舶的水冷却系统及船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船舶的水冷却系统及船舶，涉及船舶冷却水的技术领域，具体的，船舶的水冷却系统包括海水变频泵机构、淡水变频泵机构、中央冷却器、支管组件、检测设备、中央管控系统和压力调节阀；通过中央管控系统控制海水变频动力机构和淡水变频动力机构的运行频率，进行可以调节海水变频泵机构和淡水变频泵机构的运行功率，在满足船舶需要冷却的设备或者冷却器的需求的基础上，实现了节能的技术效果，通过在中央冷却器与外部连通的海水管路上设置压力调节阀，保证了海水管路上具有管路压力，海水变频泵机构能够始终有工作效率，海水管路的流量没有最小限制，在不需要温控阀便能够完成船舶的水冷却系统的冷却过程。

Description

船舶的水冷却系统及船舶

技术领域

本实用新型涉及船舶冷却水技术领域，尤其是涉及一种船舶的水冷却系统及船舶。

背景技术

现有技术中的船舶的水冷却系统，为了保证船舶上动力系统一直处于最安全的温度范围，因此船舶的中央冷却水系统一直都是以全功率进行运行。

但是船舶在运行过程中，是一个实时变化的环境，当不需要如此大的冷却水时，部分冷却淡水通过三通阀调节，并不会通过中央冷却器，所以会照常能源的浪费，而且系统其他配置装置一直处于最大功率运行，使用寿命也会降低，因而现有技术中的船舶的水冷却系统存在耗能高，利用率的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船舶的水冷却系统及船舶，以缓解现有技术中存在的三通阀的调节方式造成的能源浪费的技术问题中的至少一个。

本实用新型提供的一种船舶的水冷却系统，包括：海水变频泵机构、淡水变频泵机构、中央冷却器、支管组件、检测设备、中央管控系统和压力调节阀；

所述海水变频泵机构与所述中央冷却器连通，所述中央冷却器、淡水变频泵机构和支管组件形成闭式循环连通，且所述支管组件的出口端分别与所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构连通，以使所述支管组件内部的冷却水能够分别进入至所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构内；

所述淡水变频泵机构设置有淡水变频动力机构，所述海水变频泵机构设置有海水变频动力机构，且所述海水变频动力机构的运行频率大于等于零；

所述中央管控系统分别与所述淡水变频动力机构和所述海水变频动力机构电连接；所述检测设备与所述中央管控系统电连接，所述检测设备用于检测中央冷却器出口端的冷却水的温度和所述支管组件出口端的压力，并将此温度和压力信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述海水变频动力机构和所述淡水变频动力机构的运行频率；

所述中央冷却器通过压力调节阀与外部连通，所述压力调节阀用于限定所述中央冷却器内部的海水存储量。

进一步地，还包括压力检测装置；

所述压力检测装置和所述压力调节阀分别与所述中央管控系统电连接，所述压力检测装置设置于所述中央冷却器与所述海水变频泵机构之间，用于检测所述海水变频泵机构向所述中央冷却器的海水压力信息，并将此海水压力信息传递至所述中央管控系统，所述中央管控系统对应控制所述压力调节阀的开度。

进一步地，所述检测设备包括第一检测装置和第二检测装置；

所述第一检测装置和第二检测装置均与所述中央管控系统电连接，所述第一检测装置设置于所述中央冷却器的出口端，用于检测该处的温度信息，并将此第一温度信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述海水变频动力机构的运行频率；

所述第二检测装置设置于所述支管组件的出口端，用于检测该处的压力信息，并将此压力信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述淡水变频动力机构的运行频率。

进一步地，所述淡水变频动力机构和所述海水变频动力机构均包括变频泵。

进一步地，还包括第三检测装置；

所述支管组件与被冷却设备连通，所述第三检测装置设置于所述支管组件靠近被冷却设备的出口端，用于检测被冷却设备出口端的冷却液的温度信息，并将此温度信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述淡水变频动力机构的运行频率。

进一步地，所述压力检测装置和所述第二检测装置设置为压力传感器；

所述第一检测装置和第三检测装置设置为温度传感器。

进一步地，还包括膨胀水箱；

所述膨胀水箱位于所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构之间，且所述膨胀水箱分别与所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构连通，所述膨胀水箱用于存储经所述中央冷却器冷却后冷却水，并向所述淡水变频泵机构输送冷却水。

进一步地，还包括液位检测装置和警报装置；

所述液位检测装置和警报装置分别与所述中央管控系统电连接，所述液位检测装置设置于所述膨胀水箱内，用于检测所述膨胀水箱内部的冷却液的液位高度，并将此液位信息传递至所述中央管控系统，所述中央管控系统预设有低液位阈值，对应控制所述警报装置的启闭。

进一步地，所述海水变频泵机构包括多个所述海水变频动力机构并联；

所述淡水变频泵机构包括多个所述淡水变频动力机构并联。

本实用新型提供的一种船舶，包括所述的船舶的水冷却系统。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的一种船舶的水冷却系统，包括：海水变频泵机构、淡水变频泵机构、中央冷却器、支管组件、检测设备和中央管控系统；通过海水变频泵机构和淡水变频泵机构分别采用海水变频动力机构和淡水变频动力机构，基于船舶的内部的中央管控系统，可以在实时检测中央冷却器输出冷却水的温度，以及需要冷却的设备或者冷却器的支管组件的压力信息后，通过中央管控系统控制海水变频动力机构和淡水变频动力机构的运行频率，进行可以调节海水变频泵机构和淡水变频泵机构的运行功率，在满足船舶需要冷却的设备或者冷却器的需求的基础上，实现了节能的技术效果。

另外，由于本实用新型提供的船舶的水冷却系统海水变频泵机构没有最小运行频率，进而海水变频泵机构并没有最小转速要求，进而通过在中央冷却器与外部连通的海水管路上设置有压力调节阀，保证了海水管路上一直具有管路压力，海水变频泵机构能够始终有工作效率，海水管路的流量没有最小限制，因此在支管组件的淡水测的冷却水温度可控，在不需要温控阀便能够完成船舶的水冷却系统的冷却过程，缓解现有技术中存在的海水冷却水系统和淡水冷却系统无法进行流量调节，以及三通阀的调节方式造成能源的浪费的技术问题，实现了船舶的水冷却系统的结构更加简化，节能更加合理的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的船舶的水冷却系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的船舶的水冷却系统的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的船舶的水冷却系统的淡水变频泵机构的控制逻辑框图；

图4为本实用新型实施例提供的船舶的水冷却系统的海水变频泵机构的控制逻辑框图。

图标：100-海水变频泵机构；101-海水变频动力机构；200-淡水变频泵机构；201-淡水变频动力机构；300-中央冷却器；400-支管组件；500-检测设备；501-第一检测装置；502-第二检测装置；600-压力调节阀；700-膨胀水箱；800-海水箱；900-支管调节阀；110-压力检测装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-4所示，本实施例提供的一种船舶的水冷却系统，包括：海水变频泵机构100、淡水变频泵机构200、中央冷却器300、支管组件400、检测设备500、中央管控系统和压力调节阀600；海水变频泵机构100与中央冷却器300连通，中央冷却器300、淡水变频泵机构200和支管组件400形成闭式循环连通，且支管组件400的出口端分别与中央冷却器300和淡水变频泵机构200连通，以使支管组件400内部的冷却水能够分别进入至中央冷却器300和淡水变频泵机构200内；淡水变频泵机构200设置有淡水变频动力机构201，海水变频泵机构100设置有海水变频动力机构101，且海水变频动力机构101的运行频率大于等于零；中央管控系统分别与淡水变频动力机构201和海水变频动力机构101电连接；检测设备500与中央管控系统电连接，检测设备500用于检测中央冷却器300出口端的冷却水的温度和支管组件400出口端的压力，并将此温度和压力信息传递至中央管控系统处，中央管控系统对应控制海水变频动力机构101和淡水变频动力机构201的运行频率；中央冷却器300通过压力调节阀600与外部连通，压力调节阀600用于限定中央冷却器300内部的海水存储量。

其中，中央管控系统作为船舶的控制系统，本实施例提供的船舶的水冷却系统的所有控制方式是本领域技术人员能够基于现有船舶的内部控制系统进行获知，本实施例是针对船舶的水冷却系统进行的结构改进，因此，中央管控系统的型号以及结构此处不再赘述。

海水变频泵机构100和淡水变频泵机构200作为变频控制的主体，其中，主要包括淡水变频动力机构201和海水变频动力机构101均设置有变频器，变频器通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，通过改变电频的方式实现交流电控制，从而可以通过中央管控系统对于海水变频泵机构100和淡水变频泵机构200进行控制调节。

支管组件400可以包括多个分支管路，沿着每一个分支管路上分别连通需要被冷却的设备或者冷却器，每一个分支管路通过将冷却水输送至需要被冷却的设备或者冷却器后，可以将多个分支管路汇总成一条总管路与淡水变频泵机构200连通。

可选地，分支支管连通的设备可以包括主要针对船舶需要淡水冷却水的冷却器。

在本实用新型较佳的实施例中，淡水变频动力机构201和海水变频动力机构101均包括变频泵。

海水变频泵机构100包括多个海水变频动力机构101，每一个海水变频动力机构101均包括一个变频泵；淡水变频泵机构200包括多个淡水变频动力机构201，每一个淡水变频动力机构201均包括一个变频泵，当淡水变频动力机构201是以最小转速运行时，此时淡水变频动力机构201只开启一个，当需要多个淡水变频动力机构201时，可以通过中央管控系统同时开启多个淡水变频动力机构201，而且任意一个淡水变频动力机构201均能够通过变频泵进行变频控制。

优选地，海水变频动力机构101设置有三台，淡水变频动力机构201也设置有三台。

中央冷却器300可以设置有多台，且每台中央冷却器300可以包括带压力、温度仪表及放气设施的钛板中央冷却器300构成。

如图1所示，具体过程，海水自船体的左右舷海底门分别进入至海水箱800，经海水箱800来的海水由过滤器滤除海洋生物进入到海水总管，再通过海水变频泵机构100，经过海水变频动力机构101的自动控制选择，中央管控系统自动启动，并且在第一检测装置501对于中央冷却器300内部淡水温度进行检测，确定中央冷却器300内部的淡水温度是否等于预定值，然后通过PID调节(比例-积分-微分调节)，进行通过海水变频泵机构100基于中央冷却器300的淡水温度需求的转速进行变频运行，其中，来自海上变频泵组的海水经过中央冷却器300后会流回大海，一部分海水会回流至海水箱800；进一步地，当中央冷却器300将冷却好的淡水传递至淡水变频泵机构200后，经过淡水变频动力机构201自动控制的选择，中央管控系统自动启动，此时中央管控系统会接收两个检测信号，分别是与支管组件400连接的被冷却设备的温度是否等于设定值，第二检测信号是支管组件400管路压力是否等于设定值，这两个检测信号的分别独立的控制信号，任意一个检测信号均能够使得中央管控系统进行PID调节，通过调节淡水变频泵机构200的运行频率，进而调节淡水变频泵机构200的功率，最后能够达到在最小能耗的运行状态下，满足船舶运行过程中需要冷却的设备或者冷却器的冷却水的需求，实现了通过合理的调节淡水变频泵机构200和海水变频泵机构100的电机频率而实现节能的目的。

中央管控系统内部通过压力调节阀600将海水变频泵机构100传输的海水回流至大海中。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括压力检测装置110；压力检测装置110和压力调节阀600分别与中央管控系统电连接，压力检测装置110设置于中央冷却器300与海水变频泵机构100之间，用于检测海水变频泵机构100向中央冷却器300的海水压力信息，并将此海水压力信息传递至中央管控系统，中央管控系统对应控制压力调节阀600的开度。

另外，压力调节阀600可以采用电磁阀，压力调节阀600还能够与中央管控系统电连接，通过央管控系统对应控制压力调节阀600的启闭；其中，可以通过人机界面对于压力调节阀600进行手动控制，也可以通过压力检测装置110检测中央冷却器300内部的压力值，通过预设有中央冷却器300的压力阈值，进行通过中央管控系统自动控制压力调节阀600的启闭或者大小，压力调节阀600用于控制海水变频泵机构100向中央冷却器300传输的海水压力处于一个特定范围内，保证了中央冷却器300内部的压力平衡；优选地，压力检测装置110采用压力传感器。

具体地，淡水变频泵机构200设有最小运行频率，保障淡水变频动力机构201的运行效率；在海水管路上设有压力调节阀600，配合海水变频动力机构101的转速，进行海水管路的压力调节，特别是在海水流量较低的情况下，起到调节管路压力的作用，确保海水变频动力机构101能有效工作。

本实施例提供的一种船舶的水冷却系统，包括：海水变频泵机构100、淡水变频泵机构200、中央冷却器300、支管组件400、检测设备500、中央管控系统和压力调节阀600；通过海水变频泵机构100和淡水变频泵机构200分别采用海水变频动力机构101和淡水变频动力机构201，基于船舶的内部的中央管控系统，可以在实时检测中央冷却器300输出冷却水的温度，以及需要冷却的设备或者冷却器的支管组件400的压力信息后，通过中央管控系统控制海水变频动力机构101和淡水变频动力机构201的运行频率，进行可以调节海水变频泵机构100和淡水变频泵机构200的运行功率，在满足船舶需要冷却的设备或者冷却器的需求的基础上，实现了节能的技术效果；

另外，由于本实用新型提供的船舶的水冷却系统海水变频泵机构100没有最小运行频率，进而海水变频泵机构100并没有最小转速要求，进而通过在中央冷却器300与外部连通的海水管路上设置有压力调节阀600，保证了海水管路上一直具有管路压力，海水变频泵机构100能够始终有工作效率，海水管路的流量没有最小限制，因此在支管组件400的淡水测的冷却水温度可控，在不需要温控阀便能够完成船舶的水冷却系统的冷却过程，缓解现有技术中存在的海水冷却水系统和淡水冷却系统无法进行流量调节，以及三通阀的调节方式造成能源的浪费的技术问题，实现了船舶的水冷却系统的结构更加简化，节能更加合理的技术效果。

在本实用新型较佳的实施例中，检测设备500包括第一检测装置501和第二检测装置502；第一检测装置501和第二检测装置502均与中央管控系统电连接，第一检测装置501设置于中央冷却器300的出口端，用于检测该处的温度信息，并将此第一温度信息传递至中央管控系统处，中央管控系统对应控制海水变频动力机构101的运行频率；第二检测装置502设置于支管组件400的出口端，用于检测该处的压力信息，并将此压力信息传递至中央管控系统处，中央管控系统对应控制淡水变频动力机构201的运行频率。

可选地，第一检测装置501设置为温度传感器，第二检测装置502设置为压力传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括膨胀水箱700；膨胀水箱700位于中央冷却器300和淡水变频泵机构200之间，且膨胀水箱700分别与中央冷却器300和淡水变频泵机构200连通，膨胀水箱700用于存储经中央冷却器300冷却后冷却水，并向淡水变频泵机构200输送冷却水。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括液位检测装置和警报装置；液位检测装置和警报装置分别与中央管控系统电连接，液位检测装置设置于膨胀水箱700内，用于检测膨胀水箱700内部的冷却液的液位高度，并将此液位信息传递至中央管控系统，中央管控系统预设有低液位阈值，对应控制警报装置的启闭。

其中，由于膨胀水箱700作为一个暂时存储冷却水的容器，当内部冷却水容量低于最低水位时，淡水变频泵机构200无法将更多的冷却水传递至支管组件400时，会导致需要被冷却的设备无法及时冷却而导致设备出现故障，因此在膨胀水箱700内部设置有液位检测装置和警报装置可以及时提醒船员此时冷却水内部的情况；优选地，液位检测装置采用液位传感器，警报装置可以采用蜂鸣器等。

本实施例中，中央冷却器300、淡水变频泵机构200和支管组件400形成一个闭式的淡水系统，经过中央冷却器300冷却后的淡水由增设了液位开关和低位报警功能的淡水膨胀水箱700经淡水总管进入淡水变频泵机构200经变频流量调节，经过对淡水的进一步微调，流向船舶各个需要冷却的用户端。

本实施例提供的一种船舶，包括上述的船舶的水冷却系统；由于本实施例提供的船舶的技术效果与上述实施例提供的船舶的水冷却系统的技术效果相同，此处不再赘述。

本实施例提供的一种船舶的水冷却系统的调节方法，包括以下步骤：预设淡水变频泵机构200均以最小频率运行，取消海水变频泵机构100的最小频率限制；接收中央冷却器300向淡水变频泵机构200输送的冷却水的温度信息；根据温度信息，中央管控系统对应控制海水变频泵机构100的运行频率；接收支管组件400流出的冷却水的压力信息；根据压力信息，中央管控系统对应控制淡水变频泵机构200的运行频率；在中央冷却器300通向外部的海水管路上设置有压力调节阀600，以配合海水变频泵机构100的转速调节中央冷却器300的海水压力。

本实施例提供的船舶的水冷却系统的调节方法，海水变频泵机构100的驱动电机频率根据中央冷却器300的淡水侧出口温度进行调节，淡水变频泵机构200的驱动电机频率根据淡水管路压力进行调节；另外，淡水变频泵机构200设有最小运行频率，保障水泵运行效率；在海水管路上设有压力调节阀600，配合海水变频泵机构100的转速进行海水管路的压力调节，特别是在海水流量较低的情况下，起到调节海水管路压力的作用，确保海水变频动力机构101能有效工作，实现了船舶的水冷却系统的结构更加简化，节能更加合理的技术效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种船舶的水冷却系统，其特征在于，包括：海水变频泵机构、淡水变频泵机构、中央冷却器、支管组件、检测设备、中央管控系统和压力调节阀；

所述海水变频泵机构与所述中央冷却器连通，所述中央冷却器、淡水变频泵机构和支管组件形成闭式循环连通，且所述支管组件的出口端分别与所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构连通，以使所述支管组件内部的冷却水能够分别进入至所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构内；

所述淡水变频泵机构设置有淡水变频动力机构，所述海水变频泵机构设置有海水变频动力机构，且所述海水变频动力机构的运行频率大于等于零；

所述中央管控系统分别与所述淡水变频动力机构和所述海水变频动力机构电连接；所述检测设备与所述中央管控系统电连接，所述检测设备用于检测中央冷却器出口端的冷却水的温度和所述支管组件出口端的压力，并将此温度和压力信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述海水变频动力机构和所述淡水变频动力机构的运行频率；

所述中央冷却器通过压力调节阀与外部连通，所述压力调节阀用于限定所述中央冷却器内部的海水存储量。

2.根据权利要求1所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，还包括压力检测装置；

所述压力检测装置和所述压力调节阀分别与所述中央管控系统电连接，所述压力检测装置设置于所述中央冷却器与所述海水变频泵机构之间，用于检测所述海水变频泵机构向所述中央冷却器的海水压力信息，并将此海水压力信息传递至所述中央管控系统，所述中央管控系统对应控制所述压力调节阀的开度。

3.根据权利要求2所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，所述检测设备包括第一检测装置和第二检测装置；

所述第一检测装置和第二检测装置分别与所述中央管控系统电连接，所述第一检测装置设置于所述中央冷却器的出口端，用于检测该处的温度信息，并将此第一温度信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述海水变频动力机构的运行频率；

所述第二检测装置设置于所述支管组件的出口端，用于检测该处的压力信息，并将此压力信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述淡水变频动力机构的运行频率。

4.根据权利要求3所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，所述淡水变频动力机构和所述海水变频动力机构分别包括变频泵。

5.根据权利要求4所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，还包括第三检测装置；

所述支管组件与被冷却设备连通，所述第三检测装置设置于所述支管组件靠近被冷却设备的出口端，用于检测被冷却设备出口端的冷却液的温度信息，并将此温度信息传递至所述中央管控系统处，所述中央管控系统对应控制所述淡水变频动力机构的运行频率。

6.根据权利要求5所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，所述压力检测装置和所述第二检测装置设置为压力传感器；

所述第一检测装置和第三检测装置设置为温度传感器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，还包括膨胀水箱；

所述膨胀水箱位于所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构之间，且所述膨胀水箱分别与所述中央冷却器和所述淡水变频泵机构连通，所述膨胀水箱用于存储经所述中央冷却器冷却后冷却水，并向所述淡水变频泵机构输送冷却水。

8.根据权利要求7所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，还包括液位检测装置和警报装置；

所述液位检测装置和警报装置分别与所述中央管控系统电连接，所述液位检测装置设置于所述膨胀水箱内，用于检测所述膨胀水箱内部的冷却液的液位高度，并将此液位信息传递至所述中央管控系统，所述中央管控系统预设有低液位阈值，对应控制所述警报装置的启闭。

9.根据权利要求1所述的船舶的水冷却系统，其特征在于，所述海水变频泵机构包括多个所述海水变频动力机构并联；

所述淡水变频泵机构包括多个所述淡水变频动力机构并联。

10.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的船舶的水冷却系统。