CN216811867U - 一种船用发动机智能水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用发动机智能水循环系统，包括船用发动机、水箱、第一水泵、第二水泵、循环水管路阀和控制器。控制器控制第一水泵、第二水泵和循环水管路阀，以调节第一管路、第二管路和第三管路的通断，以在外循环水系统和备用循环水系统之间切换当外循环水系统发生紧急故障，该控制器通过控制循环水管路阀切换至备用循环水系统，解决船用发动机瞬态缺水问题，保证船用发动机冷却系统正常工作，避免船用发动机因温度过高而发生停车或损坏。

Description

一种船用发动机智能水循环系统

技术领域

本实用新型涉及水循环技术领域，特别涉及一种船用发动机智能水循环系统。

背景技术

船用发动机是船舶的动力之源，为船舶乘风破浪提供强大的动力。船用发动机高速运转会产生大量的热量，为保障船用发动机及时散热，船用发动机一般会采用水冷方式进行冷却，船用发动机通过外循环水对内循环水进行冷却，带走多余热量，因此水循环系统对保障船用发动机正常运行至关重要。

因此，如何避免船用发动机因温度过高而发生停车或损坏，是本领域技术人员函待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种船用发动机智能水循环系统，以避免船用发动机因温度过高而发生停车或损坏。

为实现上述目的，本实用新型提供一种船用发动机智能水循环系统，包括船用发动机、水箱、第一水泵、第二水泵、循环水管路阀和控制器，其中：

第一水泵通过第一管路连通海水入口与船用发动机的循环水入口，船用发动机的循环水出口通过排水阀与外界连接，以形成外循环水系统；

第二水泵通过第二管路连通水箱的出口与船用发动机的循环水入口，水箱的入口通过第三管路与船用发动机的循环水出口连通，以形成备用循环水系统；

设置于第一管路、第二管路和/或第三管路上的循环水管路阀；

控制器控制第一水泵、第二水泵和循环水管路阀，以调节第一管路、第二管路和第三管路的通断，以在外循环水系统和备用循环水系统之间切换。

本实用新型一些实施例中，循环水管路阀包括设置于第一管路上的第一阀，设置于船用发动机的循环水出口的第二阀，和设置于第二管路上的第三阀，设置于第三管路上的第四阀。

本实用新型一些实施例中，第二阀位于第二水泵与船用发动的循环水入口之间。

本实用新型一些实施例中，还包括设置于第一管路或船用发动机循环水入口的水流流量计，控制器根据水流流量计的信号，调节第一水泵、第一阀和第二阀的运行。

本实用新型一些实施例中，还包括用于采集水箱内水的温度的温度传感器和用于加热水箱内水的加热器，控制器根据温度传感器的采集温度控制加热器的运行。

本实用新型一些实施例中，还包括采集水箱内水的水位的液位传感器，水箱通过补水口进行补水。

本实用新型一些实施例中，还包括显示器，显示器用于显示水流流量计、液位传感器和温度传感器的采集结果。

本实用新型一些实施例中，还包括语音喇叭，语音喇叭用于播放水流流量计、液位传感器和温度传感器的采集结果，当采集结果超出阈值时，语音喇叭进行报警。

本实用新型一些实施例中，还包括指示灯，指示灯用于指示第一水泵、第二水泵和循环水管路阀的正常运行。

本实用新型一些实施例中，还包括应急开关，应急开关用于紧急关闭船用发动机智能水循环系统。

本实用新型的船用发动机智能水循环系统工作时，当外循环水系统发生紧急故障，该控制器通过控制循环水管路阀切换至备用循环水系统，解决船用发动机瞬态缺水问题，保证船用发动机冷却系统正常工作，避免船用发动机因温度过高而发生停车或损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种船用发动机智能水循环系统的剖视示意图。

其中：100为船用发动机、200为水箱、300为第一水泵、400为第二水泵、501为第一阀、502为第二阀、503为第三阀、504为第四阀、600为控制器。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种船用发动机智能水循环系统，以避免船用发动机因温度过高而发生停车或损坏。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参阅图1，本实用新型公开的一种船用发动机智能水循环系统，包括船用发动机100、水箱200、第一水泵300、第二水泵400、循环水管路阀和控制器，其中：第一水泵300通过第一管路连通海水入口与船用发动机100的循环水入口，船用发动机100的循环水出口通过排水阀与外界连接，以形成外循环水系统；第二水泵400通过第二管路连通水箱200的出口与船用发动机100的循环水入口，水箱200的入口通过第三管路与船用发动机100的循环水出口连通，以形成备用循环水系统；设置于第一管路、第二管路和/或第三管路上的循环水管路阀；控制器控制第一水泵300、第二水泵400和循环水管路阀，以调节第一管路、第二管路和第三管路的通断，以在外循环水系统和备用循环水系统之间切换。

本实用新型的船用发动机智能水循环系统工作时，当外循环水系统发生紧急故障，该控制器通过控制循环水管路阀切换至备用循环水系统，解决船用发动机100瞬态缺水问题，保证船用发动机100冷却系统正常工作，避免船用发动机100因温度过高而发生停车或损坏。

上述循环水管路阀的作用是切换第一管路、第二管路和第三管路的通断，以配合第一水泵300和第二水泵400的运行，切换外循环水系统和备用循环水系统。只要能够实现上述目的的管路阀安装形式均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型一些实施例中，循环水管路阀包括设置于第一管路上的第一阀501，设置于船用发动机100的循环水出口的第二阀502，和设置于第二管路上的第三阀503，设置于第三管路上的第四阀504。

上述第二阀502位于第二水泵400与水箱200之间，或者第二阀502位于第二水泵400与船用发动的循环水入口之间。只要能够实现第二管路的通断均在本实用新型的保护范围内。

为了方便监测水域中水质，还包括设置于第一管路或船用发动机100循环水入口的水流流量计，控制器根据水流流量计的信号，调节第一水泵300、第一阀501和第二阀502的运行。当水流小于流量阈值时，说明水域中的水质不好，存在堵住船用发动机100的冷却管路的可能。

为了减少冷启动困难的问题，本实用新型一些实施例中，还包括用于采集水箱200内水的温度的温度传感器和用于加热水箱200内水的加热器，控制器根据温度传感器的采集温度控制加热器的运行。当温度传感器检测到的温度值小于温度阈值时，加热器开始运行以加热水箱200中的循环水，当水箱200中的循环水到达预设温度时，

为了方便监测水箱200内循环水的位置，本实用新型一些实施例中，还包括采集水箱200内水的水位的液位传感器，水箱200通过补水口进行补水。当水箱200内的循环水需要更换时，通过水箱200上的排水口进行排出。

为了使得运行过程更加直观的进行显示，本实用新型一些实施例中，还包括显示器，显示器用于显示水流流量计、液位传感器和温度传感器的采集结果。以更加直观的观察该结果，该显示器可与控制器集成在一起。

进一步，为了方便更加直观的获取对应信息，本实用新型一些实施例中，还包括语音喇叭，语音喇叭用于播放水流流量计、液位传感器和温度传感器的采集结果，当采集结果超出阈值时，语音喇叭进行报警。

为了优化上述方案，本实用新型一些实施例中，还包括指示灯，指示灯用于指示第一水泵300、第二水泵400和循环水管路阀的正常运行。

本实用新型一些实施例中，还包括应急开关，应急开关用于紧急关闭船用发动机智能水循环系统。当外循环水系统发生和备用循环水系统发生故障时，通过按下应急开关就可以实现整个系统停止运行。

外循环水系统：船用发动机100高速运转产生大量的热量，(海水或河水)通过船用发动机100外循环水入口进入船用发动机100冷却系统管路，吸收船用发动机100内循环水热量及船用发动机100散发的其他热量后，从船用发动机100循环水出口排出船用发动机100，从而控制船用发动机100温度在最佳范围，保护船用发动机100零部件，提高船用发动机100性能及可靠性。

船用发动机100外循环水一般采用船舶运行水域的水源，外循环水(海水或河水)通过第一水泵300作用，从海水入口进入第一管路，经过第一水泵300、第一阀501和水流流量计，通过船用发动机100外循环水入口进入船用发动机100，经过船用发动机100冷却系统管路从船用发动机100循环水出口排出船用发动机100，船用发动机100排出的循环水经过第二阀502从海水出口排出到船舶运行水域。该循环过程，第一水泵300为外循环水进入并排出该水循环系统提供动力，第一阀501控制第一水泵300与船用发动机100之间外循环水的通断，水流流量计测量进入船用发动机100外循环水流量，并把信号传输到控制器。第二阀502控制从船用发动机100排出的外循环水到船舶运行水域流经管路的通断。

备用循环水系统：采用水箱200储备水源，水箱200中的水源通过第二水泵400作用，从水箱200出口进入第二管路，经过第二水泵400、第三阀503和水流流量计，从船用发动机100外循环水入口进入船用发动机100，经过船用发动机100冷却系统管路从船用发动机100循环水出口排出船用发动机100，排出的循环水经过第四阀504及第四管路，从水箱200入口返回水箱200。该循环过程，第二水泵400为水箱200水源在该水循环系统中循环提供动力，第三阀503控制第二水泵400与船用发动机100之间外循环水的通断，水流流量计测量进入船用发动机100外循环水流量，并把信号传输到控制器。第四阀504控制从船用发动机100排出的外循环水返回水箱200流经管路的通断。该水箱200装有液位传感器，可监控水箱200储备水源容量，并有水箱200补水口和排水口，可根据储备水源容量和实际需求，对水箱200进行补水和排水，灵活控制水箱200储备水源的容量在合理范围内。水箱200装有温度传感器，可监测水箱200储备水源温度，并安装有加热器，对水箱200内储备水源进行加热，尤其在寒冷气候中加热的储备水源有助于船用发动机100启动，解决冷启动困难问题；同时该智能水循环系统可为船上居民提供生活用水。

控制器在该系统中至关重要，控制器与水箱200的温度传感器、液位传感器和加热器通过线路连接，接收水箱200温度信号、水箱200液位信号等，信号在控制器内经过处理后，再通过显示器显示水箱200内储备水源温度、水箱200液位，并可根据用户对水温的需求，控制水箱200加热器对水箱200加热。控制器还与第一水泵300、第二水泵400、第一阀501、水流流量计通过线路连接，水流流量计把实时的水流量信号发送到控制器，信号处理后同样在显示器中显示水流量参数，并对水流量参数设置报警限值，当达到限值通过语音喇叭发出报警声，以便实时监控循环水状态及水流量大小，结合对水流量信息或循环水的实际需求，用户判断运行水泵和循环水管路阀的状态，选择开关备用水泵及循环水管路阀，并通过显示器中水泵运行指示灯和阀门开闭指示灯准确显示实时运行的水泵和阀，并实时显示水循环路径。

该船用发动机智能水循环系统通过船上供电系统持续供电，船舶运行时，智能水循环系统启动，从系统显示器上显示所有参数，显示该系统没有故障后，首先开启第一水泵300、第一阀501和第二阀502(第二水泵400、第三阀503和第四阀504均为关闭状态，显示器实时显示水泵及阀的工作状态)，外循环水经海水入口进入循环管路，经过第一水泵300、第一阀501和水流流量计，从船用发动机100循环水入口进入船用发动机100，在船用发动机100冷却系统管路中吸收船用发动机100内循环水热量及船用发动机100散发的其他热量后，从船用发动机100循环水出口排出船用发动机100，再经过第二阀502从海水出口排出到船舶运行水域。若船舶运行水域水源较差，海水或河水中杂物堵塞海水入口或者第一水泵300发生故障，造成水量较小或无循环水经过水流流量计，该系统的控制器会接收到该信号，经控制器处理后在显示器中显示水流量参数，并通过语音喇叭发出报警声，提醒用户已发生故障。同时开启第二水泵400、第三阀503和第四阀504，关闭第一水泵300、第一阀501和第二阀502，此时水箱200中的水源通过第二水泵400作用，从水箱200出口进入循环管路，经过第二水泵400、第三阀503和水流流量计，从船用发动机100外循环水入口进入船用发动机100，经过船用发动机100冷却系统管路从船用发动机100循环水出口排出船用发动机100，排出的循环水经过第四阀504及第四管路，从水箱200入口返回水箱200。整个水循环过程，水循环系统的状态通过控制器实时监控和显示，保障水循环系统正常工作。

在寒冷气候中船用发动机100一般会出现启动困难问题，通过循环水加热船用发动机100，可达到寒冷气候下快速启动船用发动机100的目的。该船用发动机智能水循环系统可在船用发动机100启动前，通过加热器加热水箱200储备水源，使外循环水快速达到合适的温度。此时可选择加热的水箱200水进行水循环，开启第二水泵400、第三阀503和第四阀504，关闭第一水泵300、第一阀501和第二阀502，通过第二水泵400作用，从水箱200出口进入循环管路，经过第二水泵400、第三阀503和水流流量计，从船用发动机100外循环水入口进入船用发动机100，在船用发动机100冷却系统管路中把外循环水热量传输给船用发动机100，散失热量的外循环水从船用发动机100循环水出口排出船用发动机100返回水箱200。当船用发动机100启动成功，根据船用发动机100运行实际情况，选择是否切换外循环水系统。

船用发动机100高速运转中，当外循环水系统发生紧急故障，该实用新型的水循环系统能及时监测并启动备用水循环系统，解决发动机瞬态缺水问题，保证发动机冷却系统正常工作，避免发动机因温度过高而发生停车或损坏等事故。

该实用新型的智能水循环系统设计有循环水温度控制结构，可快速加热循环水，帮助发动机在寒冷气候中顺利启动，解决冷启动困难的难题；同时，控制外循环水温度在一定范围内，可让发动机高效运行，大大提高发动机的经济性和可靠性。

该智能水循环系统可为船上居民提供生活用水，尤其在寒冷气候时，加热的循环水可供船上居民使用。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请本实用新型相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应当理解，本申请中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种船用发动机智能水循环系统，其特征在于，包括船用发动机、水箱、第一水泵、第二水泵、循环水管路阀和控制器，其中：

所述第一水泵通过第一管路连通海水入口与所述船用发动机的循环水入口，所述船用发动机的循环水出口通过排水阀与外界连接，以形成外循环水系统；

所述第二水泵通过第二管路连通所述水箱的出口与所述船用发动机的循环水入口，所述水箱的入口通过第三管路与所述船用发动机的循环水出口连通，以形成备用循环水系统；

设置于所述第一管路、所述第二管路和/或所述第三管路上的循环水管路阀；

所述控制器控制所述第一水泵、所述第二水泵和所述循环水管路阀，以调节所述第一管路、第二管路和第三管路的通断，以在所述外循环水系统和所述备用循环水系统之间切换。

2.如权利要求1所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，所述循环水管路阀包括设置于所述第一管路上的第一阀，设置于所述船用发动机的循环水出口的第二阀，和设置于第二管路上的第三阀，设置于所述第三管路上的第四阀。

3.如权利要求2所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，所述第二阀位于所述第二水泵与所述船用发动的循环水入口之间。

4.如权利要求3所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括设置于所述第一管路或所述船用发动机循环水入口的水流流量计，所述控制器根据所述水流流量计的信号，调节所述第一水泵、所述第一阀和第二阀的运行。

5.如权利要求4所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括用于采集所述水箱内水的温度的温度传感器和用于加热所述水箱内水的加热器，所述控制器根据所述温度传感器的采集温度控制所述加热器的运行。

6.如权利要求5所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括采集所述水箱内水的水位的液位传感器，所述水箱通过补水口进行补水。

7.如权利要求6所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器用于显示所述水流流量计、所述液位传感器和温度传感器的采集结果。

8.如权利要求7所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括语音喇叭，所述语音喇叭用于播放所述水流流量计、所述液位传感器和温度传感器的采集结果，当采集结果超出阈值时，所述语音喇叭进行报警。

9.如权利要求1至8中任一项所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯用于指示所述第一水泵、所述第二水泵和所述循环水管路阀的正常运行。

10.如权利要求9所述的船用发动机智能水循环系统，其特征在于，还包括应急开关，所述应急开关用于紧急关闭所述船用发动机智能水循环系统。

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