船舶冷却水系统设计指导.doc

编制大纲:
需要补充的内容:1,水泵(定速离心泵,变频泵);2,温控阀;3,节流孔板;4,热平衡计算的理论公式,温升热量水量公式;5,特殊案例的区分(温控阀,板冷,变频泵对整个冷却系统形式选定的影响;分离封闭式,高低温混流式,配置变频海水泵没有温控阀的中央式。) 6,利用目前的实船进行计算公式的验证,还有一些经验系数的反推导(特别是一些厂家自己的经验系数)7,膨胀水箱;8,补充开发设计需要的部分,参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》
前言(目的)
以《船舶设计实用手册---轮机分册》---国防工业出版社为蓝本,将其中的冷却水系统做了进一步内容扩展和深化描述,提供给详细设计人员参考。
参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》,补充一部分工程计算公式;
系统发展核心:
稳定调节;
节省能源,余热循环利用;
节省成本,替代方案的方式;
关键词:
将冷却水稳定可靠的输送到需要冷却的设备中:这个可靠和稳定来源于几个参数:
稳定的压力,稳定的流量,稳定的温度,稳定的水质(这个水质包含化学成分稳定不结垢,物理成分稳定,极少气泡,气泡会影响热交换器的效率)
冷却水系统
目录
范围
冷却水系统的基本形式
系统形式的选择
冷却水系统实例
中央冷却系统热平衡计算
冷却水系统的主要设备配置要点
制淡装置(造水机)
具有冰区航行船级符号船舶的冷却水系统特殊要求
海水进水阀操纵位置的要求
冷却水系统的温控阀
冷却水系统的节流孔板
冷却水系统的泵
冷却水系统的膨胀水箱
冷却水系统
冷却水系统的基本形式
冷却水系统的基本形式见表1,
冷却水系统
开式冷却水系统
闭式冷却水系统
常规冷却水系统
中央冷却水系统
混合式中央冷却水系统
独立式中央冷却水系统
自流式中央冷却水系统
混合式冷却水系统
注解:
(1),所谓开式和闭式冷却水系统是指柴油机本身冷却水系统而言。开式系统是指柴油机本身直接用舷外海水或者江水冷却。如今除江河小船之外,基本不采用开式系统。海拖(海洋港口拖轮)还在使用海水直接冷却柴油机。(潜在问题:船内海水泄露,在与柴油机连接的弹性管配置不正确时容易出现,已有其他公司的海拖因为这个弹性管破裂造成沉船)
(2),在闭式系统中,柴油机是用淡水冷却,而淡水在经过热交换器用舷外水冷却。这减少了对柴油机的腐蚀和对环境的污染,并提高了可靠性。
(3),为使主机以外的其他机械设备均用淡水,且用一个系统进行冷却,就形成中央冷却系统。同时,若有部分设备单独用海水冷却,则称混合式冷却水系统。(蒸汽货泵系统的真空冷凝器还在独立使用海水直接冷却)
(4),在柴油机的淡水冷却系统中,有高温水回路和低温水回路。如采用
高低温水的混合来调节参数,则属于混流式。如高低温回路各自分开,则为独立式。
(5),在独立式中央冷却水系统中,高温水热交换器可以用低温淡水冷却(称为独立I型),高温水热交换器用海水冷却(称为独立II型)。
(6),在独立式中央冷却系统(I型)中,对某些船舶,他的中央冷却器也可以设计为用自流海水冷却(利用船舶航行的速度),这种称为自流式中央冷却系统。
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系统形式的选择;
对柴油机的冷却水系统形式,各柴油机制造厂都有规定和推荐(MAN和瓦锡兰机型多数在GUIDE指导文件内),设计时应按照厂商推荐的系统并考虑下列因素进行选择。
低速柴油机的冷却水系统;
常规冷却水系统和中央冷却水系统均可选用,两种系统的优缺点对比见表2,船东,特别是大型航运公司,毫无例外选用中央冷却水系统。出于效率,长期航运费用,常规维护都是极为有利的。
中央冷却系统中,基本推荐采用独立式中央冷却水系统(瓦锡兰的苏尔寿柴油机也有推荐采用混流式中央冷却水系统)。独立式中央冷却水系统必须设置高温水冷却器,对高温水的调节比混流式稳定可靠。
对航速较高的集装箱船,船东提出或者经过与船东协商,可选用自流式中央冷却水系统,以进一步提高航行的经济性。
中速柴油机的冷却系统
通常按照柴油制造厂的推荐系统进行设计。大同小异,各个系列的柴油冷却系统各有特色。
大部分中速柴油机制造厂推荐的系统均为主机的中央冷却系统,同时为保证该系统完全符合预定要求,制造厂还能供应系统的附属设备(包含水泵,冷却器等)。所推荐的系统中有混流式中央冷却水系统,也有独立式中央冷却水系统。设计时必须符合柴油机制造厂的推荐系统。
全船动力装置冷却水系统;
1)低速机动力装置:a,常规冷却系统,除了为主机设置缸套淡水冷却泵,海水冷却泵;另外需要为辅助柴油机、空压机、空调、冷藏、大气冷凝器、真空冷凝器等装置配置海水泵;b,中央冷却系统,应设计成包括主机在内的整个动力装置的中央冷却水系统,所有设备均用淡水冷却,包括辅助柴油机、空压机、空调、冷藏