RU210420U1

RU210420U1 - Система охлаждения судового двигателя

Info

Publication number: RU210420U1
Application number: RU2021137857U
Authority: RU
Inventors: Алексей Викторович Трифонов; Михаил Николаевич Покусаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Энергоэффективные технологии"
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-04-14

Abstract

Система охлаждения судового двигателя, содержащая судовой двигатель, водяной насос, холодильник, расширительный бак, приемные и сливные трубопроводы, соединенные последовательно в охлаждающий замкнутый контур, навешенный насос забортной воды, выполненный с возможностью установки на крепежной раме и жестко соединенный с одним из валов судового двигателя, между навешенным насосом забортной воды и судовым двигателем установлена муфта скольжения, соединенная с одним из валов судового двигателя, в качестве муфты скольжения использован фрикционный планетарный вариатор, оснащенный сервомотором с автоматическим управлением и энкодером, при этом сервомотор и энкодер закреплены на корпусе фрикционного планетарного вариатора. Технический результат - повышение энергоэффективности системы путем усовершенствования конструкции установки.

Description

Полезная модель относится к области судостроения, а именно к системам охлаждения судовых двигателей морских судов.

Известна система водяного охлаждения судового двигателя, преимущественно дизельного, насос забортной воды с приводом и приемным и сливным трубопроводами, выход которого связан через поверхностный теплообменник с регулятором температуры с охлаждаемым двигателем (см. патент № SU 882833A1, 1981 г.). Недостатком данной системы водяного охлаждения является отсутствие возможности регулирования теплового состояния двигателя путем изменения подачи насоса забортной воды.

Наиболее близкой по сути (прототипом) является система охлаждения судового двигателя, содержащая водяной насос, холодильник, расширительный бак, приемные и сливные трубопроводы, соединенные последовательно в охлаждающий замкнутый контур (см. патент № RU183697U1, 2018 г.). Однако недостатком известной системы являются повышенные энергозатраты судового двигателя на привод насоса забортной воды.

Техническая задача - создание системы охлаждения, в которой регулирование подачи забортной воды осуществляется изменением частоты вращения навешенного насоса забортной воды с помощью фрикционного планетарного вариатора, при неизменной частоте вращения коленчатого вала судового двигателя.

Технический результат - повышение энергоэффективности системы путем усовершенствования конструкции установки.

Он достигается тем, что в известной системе, содержащей судовой двигатель, водяной насос, холодильник, расширительный бак, приемные и сливные трубопроводы, соединенные последовательно в охлаждающий замкнутый контур, навешенный насос забортной воды, выполненный с возможностью установки на крепежной раме и жестко соединенный с одним из валов судового двигателя, между навешенным насосом забортной воды и судовым двигателем установлена муфта скольжения, соединенная с одним из валов судового двигателя, в качестве муфты скольжения использован фрикционный планетарный вариатор, оснащенный сервомотором с автоматическим управлением и энкодером, при этом сервомотор и энкодер закреплены на корпусе фрикционного планетарного вариатора.

Фрикционный планетарный вариатор обладает более высоким коэффициентом полезного действия, чем муфта скольжения, за счет отсутствия преобразования механической энергии в гидравлическую и гидравлической в механическую. Сервомотор регулирует на фрикционном планетарном вариаторе частоту вращения. Энкодер позволяет определить частоту вращения фрикционного планетарного вариатора.

Предлагаемое устройство схематично изображено на чертеже: фиг. 1 - схематичное изображение системы охлаждения судового двигателя, фиг. 2 - фрикционный планетарный вариатор - вид сбоку. Система содержит водяной насос 1, навешенный насос забортной воды 2, связанный механическим приводом с валом 3 судового двигателя 4, расширительный бак 5. Между судовым двигателем 4 и навешенным насосом забортной воды 2 установлен фрикционный планетарный вариатор 6, соединенный с энкодером 7, который определяет частоту вращения на выходе фрикционного планетарного вариатора 6 и с сервомотором 8, который автоматически регулирует частоту вращения фрикционного планетарного вариатора 6 в зависимости от температуры пресной воды, определяемой датчиком температуры 9 на выходе судового двигателя 4. Вал 10 навешенного насоса забортной воды 2 и вал 3 судового двигателя 4 соединены с фрикционным планетарным вариатором 6 фланцевыми соединениями. Сервомотор 8 и энкодер 7 закреплены на фрикционном планетарном вариаторе 6.

Навешенный насос забортной воды 2 установлен на крепежной раме 11 и жестко соединен с валом 3 судового двигателя 4.

В зависимости от температуры пресной воды охлаждающего замкнутого контура автоматически поддерживается необходимая частота вращения навешенного насоса забортной воды 2. При наличии рассогласования сервомотор 8 регулирует на фрикционном планетарном вариаторе 6 частоту вращения. Энкодер 7 позволяет определить частоту вращения на выходе фрикционного планетарного вариатора 6.

Устройство работает следующим образом: датчик температуры 9 установленный в охлаждающий замкнутый контур пресной воды и подает сигнал на сервомотор 8, поддерживает частоту вращения фрикционного планетарного вариатора 6. На основании измерений датчика температуры 9 и энкодера 7 сервомотор 8 регулирует частоту вращения навешенного насоса забортной воды 2.

Фрикционный планетарный вариатор 6 автоматически поддерживает необходимую температуру пресной воды на выходе из судового двигателя 4 за счет изменения подачи навешенного насоса забортной воды 2 через холодильник 12 при постоянной частоте вращения вала 3 судового двигателя 4.

Фрикционный планетарный вариатор 6 начинает работать с минимальным передаточным отношением при максимальной температуре пресной воды 85°С на выходе из судового двигателя 4. Минимальная температура пресной воды на выходе из двигателя 70°С. При падении температуры двигателя ниже 70°С фрикционный планетарный вариатор 6 работает с максимальным передаточным отношением.

Положительный эффект предлагаемой системы заключается в том, что фрикционный планетарный вариатор позволяет регулировать тепловое состояние судового двигателя изменением подачи навешенного насоса. При этом снижается расход топлива судового двигателя и повышается его механический коэффициент полезного действия.

Claims

Система охлаждения судового двигателя, содержащая водяной насос, холодильник, расширительный бак, приемные и сливные трубопроводы, соединенные последовательно в охлаждающий замкнутый контур, навешенный насос забортной воды, выполненный с возможностью установки на крепежной раме и жестко соединенный с одним из валов судового двигателя, между навешенным насосом забортной воды и судовым двигателем установлена муфта скольжения, соединенная с одним из валов судового двигателя, отличающаяся тем, что в качестве муфты скольжения использован фрикционный планетарный вариатор, оснащенный сервомотором с автоматическим управлением и энкодером, при этом сервомотор и энкодер закреплены на корпусе фрикционного планетарного вариатора.