CN106428501A - 一种船用主机辅助冷却水内循环系统及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船用主机辅助冷却水内循环系统及冷却方法，包括压载水舱，压载水舱的出水口通过出水管与海水总管进口相连，海水总管出口通过进水管与主机的冷却水进口相连，主机的冷却水出口通过排水管与排水口相连，压载水舱的回水口通过回水管与排水管相连，还包括补水装置，包括压载水箱和压载泵，压载水箱通过补水管与压载水舱的补水口相连，压载泵设于所述补水管。本发明能够代替常规冷却水系统供主机短时工作，保证主机不停机。
Description
技术领域
本发明属于船舶冷却系统的技术领域，特别涉及一种船用主机辅助冷却水内循环系统及冷却方法。
背景技术
船舶冷却系统的作用是冷却柴油机等设备高温受热部件，使其温度保持在有效的工作范围内。在吃水浅的千吨级以下中小型船舶上，冷却系统通常设置为：机舱内设置两个海水阀箱布置于两舷，通过一根海水总管连接，海水总管上左、右舷各设有一个海水滤器，每个海水滤器前后设隔离阀；左、右舷两只通海阀可以交替或同时使用，清洗其中一个滤器时不会影响海水的正常供给；主机海水泵从海水总管吸入海水，输送至主机、齿轮箱、尾轴管、排气管后排出；排出的海水分三路，一路经由主机排气管排出舷外，一路经由尾轴管排出舷外，另一路由舷侧排出口排出舷外。但是由于千吨级以下中小型船舶的船宽小，吃水浅，船体机舱段横剖面型线呈V型，按照规范要求，主机海底门需布置在两舷，不得布置在船舯附近，因此主机海底门位置必然较高，离水线较近，导致在北方寒冷结冰的冬季，浮在水面的冰絮容易从主机海底门吸入船内。冰絮随海水流经海水总管上的滤器时，由于滤器内部网眼密集，导致冰絮堵塞滤器。实船应用中发现：冰絮堵塞滤器的速度很快，在短时间内会出现主机海水泵吸不上水、主机温度过高的现象，迫使主机停机，需人工清除滤器冰絮后方可重新起动；而船舶在风浪中停机是非常危险的。为了解决千吨级以下中小型船舶在严寒天气短时间无法供应冷却水的问题，我们迫切需要一种新型冷却水内循环系统，作为常规冷却水系统的应急备用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术需求而提供一种船用主机辅助冷却水内循环系统及冷却方法，利用压载水舱建立的一个主机辅助冷却水内循环系统，代替常规冷却水系统使主机短时工作，保证主机不停机。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于：包括压载水舱，所述压载水舱的出水口通过出水管与海水总管进口相连，海水总管出口通过进水管与主机的冷却水进口相连，主机的冷却水出口通过排水管与排水口相连，压载水舱的回水口通过回水管与所述排水管相连。
按上述方案，还包括补水装置，所述补水装置包括压载水箱和压载泵，所述压载水箱通过补水管与所述压载水舱的补水口相连，所述压载泵设于所述补水管上。
按上述方案，所述出水管上设有第一截止阀和温度表，所述进水管上设有第二截止阀，所述回水管上设有第三截止阀，所述补水管上压载泵的两侧沿水流方向分别设有第四截止阀和第五截止阀，所述排水管上设有第六截止阀。
按上述方案，所述压载水舱设于在水线以下与海水直接接触。
按上述方案，所述压载水舱的出水口靠近压载水舱底部设置，压载水舱的回水口靠近压载水舱顶部设置。
按上述方案，所述压载水箱靠近船体中线面设置。
一种船用主机辅助冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：关闭海水总管两端的主进水口，清洗滤器，关闭主机的排水管上设有的第六截止阀，同时打开第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，此时压载水舱中的冷却水输入主机，对主机进行冷却，然后从回水管输回至压载水舱，冷却水如此循环直至滤器清洗完毕，当发现温度表显示温度高于设定值时，开启压载泵、第四截止阀和第五截止阀，从压载水箱吸入海水给压载水舱补充海水直至温度表显示温度低于设定值。
按上述方案，所述温度的设定值为32℃。
本发明的有益效果是：提供一种船用主机辅助冷却水内循环系统及冷却方法，利用压载水舱建立的一个主机辅助冷却水内循环系统，能在常规冷却水系统发生堵塞时迅速投入使用，起到良好的应急冷却作用。吃水浅的千吨级以下中小型船舶在北方严寒的冬季航行时，当滤器被冰絮堵塞时，投入此备用系统能有效防止由于主机冷却水供应不足导致的停机现象发生，避免了船在风浪中停机带来的危险。
附图说明
图1为本发明一个实施例的分布示意图。
其中：压载水舱1，海水总管2，主机3，压载水箱4，压载泵5，滤器6，隔离阀7，出水管8，进水管9，回水管10，排水管11，第一截止阀12，第二截止阀13，第三截止阀14，第四截止阀15，第五截止阀16，第六截止阀17，排气管冷却水套18，尾轴管冷却水套19，温度表20，补水管21。
具体实施方式
现结合附图对本发明实施方式进行说明，本发明并不局限于下述实施例。
如图1所示，一种船用主机辅助冷却水内循环系统，包括压载水舱1，压载水舱的出水口通过出水管8与海水总管2进口相连，海水总管出口通过进水管9与主机3的冷却水进口相连，主机的冷却水出口通过排水管11与排水口相连，压载水舱的回水口通过回水管10与排水管相连。还包括补水装置，补水装置包括压载水箱4和压载泵5，压载水箱通过补水管21与压载水舱的补水口相连，压载泵设于补水管上。
出水管上设有第一截止阀12和温度表20，进水管上设有第二截止阀13，回水管上设有第三截止阀14，补水管上压载泵的两侧沿水流方向分别设有第四截止阀15和第五截止阀16，排水管上设有第六截止阀17。压载水舱设于在水线以下与海水直接接触。
高速船一般设置两个以上的压载水舱，且两两关于船体中心线呈对称布置。为了使冷却水内循环系统管路尽量短、内循环冷却水使用时间尽量长，应选取离机舱近、容量大的两个对称布置的压载水舱作为内循环水舱，压载水舱应设置在水线以下，且与海水直接接触，以保证在寒冬时节舱内循环冷却水的热量能很快被船外海水带走，达到良好的散热效果。压载水舱的出水口应布置在靠近压载水舱底部位置，回水口应布置在靠近压载水舱顶部位置，且出水口和回水口应尽量远离，以保证高温回水在舱内充分冷却混合后再循环冷却主机。压载水箱靠近船体中线面设置。
在开启内循环冷却水系统后，由于一小部分冷却水会通过排气管冷却水套18和尾轴管冷却水套19排出舷外，因此压载水舱内的冷却水会逐渐减少。当发现温度表显示温度超过32℃时，应开启压载泵给压载水舱注入海水。为了防止压载泵吸入滤器被冰絮堵塞，应将压载水箱设置在船体中线面附近，这里吃水较深，不容易吸入漂在水面的冰絮。
本冷却系统的工作流程为：当海水总管两舷的滤器6被冰絮堵塞时，关闭滤器前后的隔离阀7，关闭主机的排水管上设有的第六截止阀，同时打开第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，此时压载水舱中的冷却水输入主机，对主机进行冷却，然后从回水管输回至压载水舱，冷却水如此循环直至滤器清洗完毕，当发现温度表显示温度高于设定值时，开启压载泵、第四截止阀和第五截止阀，从压载水箱吸入海水给压载水舱补充海水直至温度表显示温度低于设定值。
由于压载水舱的容积有限，因此用压载水舱代替舷外海水给主机供水时，船舶应保持中低速航行，这样可以使压载水舱内水温不至于上升过快。为了确定合适的航速，应列出每台主机海水泵最大流量与主机转速、船舶航速之间的对应关系，如下表所示：
| 主机转速(r/min) | 船舶航速(kn) | 每台主机海水泵最大流量(m3/h) |
| 1800 | 22.0 | 65.4 |
| 1596 | 20.0 | 59.76 |
| 1200 | 15.6 | 43.62 |
| 1015 | 13.1 | 34.32 |
| 900 | 12.0 | 30.9 |
| 750 | 10.0 | 25.68 |
为了达到良好的散热效果，应保证至少0.5小时内主机吸入的冷却水量不大于两个压载水舱总储水量。若每船设两台推进主机，两个压载水舱总容积为30m3，则由上表可知主机转速应降至约1000r/min，船的航速约为13kn。
经船航行试验证明，在严寒天气中应急启用新型冷却水内循环系统，可代替常规冷却水系统供主机短时工作，保证主机不停机，从而解决了千吨级以下中小型船舶在严寒天气短时间无法供应冷却水的问题，避免了船舶在风浪中停机的危险。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于：包括压载水舱，所述压载水舱的出水口通过出水管与海水总管进口相连，海水总管出口通过进水管与主机的冷却水进口相连，主机的冷却水出口通过排水管与排水口相连，压载水舱的回水口通过回水管与所述排水管相连。
2.根据权利要求1所述的一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于还包括补水装置，所述补水装置包括压载水箱和压载泵，所述压载水箱通过补水管与所述压载水舱的补水口相连，所述压载泵设于所述补水管上。
3.根据权利要求2所述的一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于所述出水管上设有第一截止阀和温度表，所述进水管上设有第二截止阀，所述回水管上设有第三截止阀，所述补水管上压载泵的两侧沿水流方向分别设有第四截止阀和第五截止阀，所述排水管上设有第六截止阀。
4.根据权利要求3所述的一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于所述压载水舱设于在水线以下与海水直接接触。
5.根据权利要求3所述的一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于所述压载水舱的出水口靠近压载水舱底部设置，压载水舱的回水口靠近压载水舱顶部设置。
6.根据权利要求3所述的一种船用主机辅助冷却水内循环系统，其特征在于所述压载水箱靠近船体中线面设置。
7.一种船用主机辅助冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：关闭海水总管两端的主进水口，清洗滤器，关闭主机的排水管上设有的第六截止阀，同时打开第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，此时压载水舱中的冷却水输入主机，对主机进行冷却，然后从回水管输回至压载水舱，冷却水如此循环直至滤器清洗完毕，当发现温度表显示温度高于设定值时，开启压载泵、第四截止阀和第五截止阀，从压载水箱吸入海水给压载水舱补充海水直至温度表显示温度低于设定值。
8.根据权利要求7所述的一种船用主机辅助冷却方法，其特征在于所述温度的设定值为32℃。
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