一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块。目的在于针对现有技术的不足，提供一种设计建造容易，空间利用率高，运行效率高、稳定性高，节约成本，操作简单的设计方案。为此，本实用新型的解决要点是：冷却单元通过进、出两根管子与调温单元连接，调温单元再通过一根总管与循环泵组单元连接，调温单元和循环泵组单元与集中控制箱通过电缆连接，电缆包括动力电缆和信号控制电缆，以上所有组件合理布置集成在一个公共基座上。本实用新型降低了选型难度，提升了整体设计效率；提高了采购效率，提高了船舶设备整体吊装和安装的效率；提升了系统的可靠性，改善了系统的冷却效率，还具有结构紧凑、节约空间等优点。
【专利说明】一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块。
【背景技术】
[0002]船舶主机缸套水冷却系统是主机运行时最重要的辅助系统之一，其主要功能是通过冷却淡水为主机气缸套、气缸盖等受热部件进行实时冷却，确保主机的正常运行。主机缸套水冷却系统主要由换热器(壳管式、板式)、缸套水循环泵、膨胀水箱、温控三通阀、传感器、节流装置、阀门以及管系等部件组成。在系统设计时，需要分别对这些部件进行选型，并设计到系统原理和布置方案中，而组成系统的这些部件将最终零散的布置于船舶机舱当中。
[0003]现有的系统设计具有以下五项缺点:第一，系统中常规部件的选型和设计会耗费大量的工作；第二，各部件分别来自不同的供应商，必然导致了采购模式的分散化，降低了采购效率；第三，在实船建造中，由于各个组件需要现场安装、调试，因此舾装、调试效率并不高；第四，由于系统的核心部件都是现场组装，因而系统的故障率较高；第五，由于不同设计人员水平以及施工工艺的差异性，会使系统布置方案产生一定的差异性，进而会造成系统所占空间的差别化，空间利用效率不高，同时也对系统运行稳定性产生一定影响，导致系统经济性不强。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块，通过对常规主机缸套冷却水系统的设计、部件采购、安装、调试等各个环节的整体把握，对主机缸套冷却水系统的原理和布局进行深入分析，并在对各组成部件的功能、属性特点等进行深入研究的基础上，采用一种顺应发展趋势的集成设计方案和智能化控制策略，把主机缸套冷却水系统中具备核心功能的主要部件，如换热器、循环水泵、三通温控阀、传感器、等设计整合在一个公共基座之上，并把智能控制、自动显示、监测等功能集成于模块中，对外采用统一的国际通用接口，使之具有冷却、循环、水温智能调节、泵自动切换、报警监测、显示等功能的主机缸套水智能冷却模块。该模块极大地增强了系统的集成度，使系统更紧凑，提高了系统的设计、选型、采购、舾装、调试效率和船舶机舱空间利用率，改善了系统的运行效率和稳定性，节约了设计、建造、运营等各个环节的成本，使操作更加简单。
[0005]为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是:一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块，具体包括:冷却单元、调温单元、循环泵组单元、集中控制箱等核心组件；其特征是:冷却单元通过进、出两根管子与调温单元连接，调温单元再通过一根总管与循环泵组单元连接，调温单元和循环泵组单元与集中控制箱通过电缆连接，电缆包括动力电缆和信号控制电缆，以上所有组件合理布置集成在一个公共基座上。
[0006]所述冷却单元由换热器、压力表及根阀、温度表、透气管及根阀、泄放管及根阀、法兰式蝶阀、连接管子等组成；在换热器冷媒侧，换热器本体进出口分别通过法兰形式与管子连接，管子的另一端连接法兰式蝶阀，法兰式蝶阀的另一侧与短管连接，短管以法兰形式和进入模块的管子连接；在靠近冷媒进出口侧的管子上设有温度表、压力表，并且在进口管上装有泄放管，出口管上装有透气管，同时压力表和透气管上分别设有根阀；在换热器热媒侦牝换热器本体进出口分别通过法兰形式与管子连接，管子另一端与温控三通阀的一个分流端连接，换热器的出口管与温控三通阀的另一个分流端的出口管汇合成一根管；在靠近热媒进、出口侧的管段上设有温度表、压力表，并且在出口管段上装有泄放管，进口管段上装有透气管，同时压力表和透气管上分别设有根阀。
[0007]所述调温单元的核心是温控三通阀，三通阀采用分流阀的形式，温控三通阀的自动调节的执行机构为气动、电动、液压或其他等同效果的形式；三通阀的进口端通过法兰形式与进口管连接，管子另一侧连接法兰式蝶阀，法兰式蝶阀的另一侧与端部为法兰的短管连接；温控三通阀有两个分流出口，一个出口与冷却器进口管连接，另一个出口通过管子与冷却器的出口管子连接，汇成一路；温控三通阀的驱动动力来自集中控制箱，监测温度的信号来自靠近主机缸套水出口总管处的温度传感器，温度传感器把温度信号输入集中控制箱的智能控制模块进行处理，然后输出驱动控制信号。
[0008]所述循环泵组单元由两台离心泵并联而成，其形式为立式或卧式；来自冷却器和温控三通阀混合成一路的管子与两台离心泵进口端的公共管段相连，然后分成两路管段分别与两台离心泵本体进口法兰连接；在每台泵出口处，连接管段与泵的本体法兰连接，连接管段的另一端连接截止止回阀，在各自的截止止回阀出口处通过法兰形式与管子连接，之后两根管路汇合成一路，并在模块出口处管路设置法兰接口 ；在泵本体进出口处分别设置压力表，在泵本体出口出设置压力传感器。
[0009]其作用是:智能冷却模块核心功能是为船舶主机缸套水系统进行冷却并提供循环的动力，同时具备自动控制功能；需要冷却的主机缸套水经过连接法兰进入冷却模块，缸套水经过法兰式蝶阀进入到温控三通阀；温控三通阀的温度传感器布置在主机缸套水的出口总管处，时刻监测缸套水的出口温度，进而调节进入换热器和回流的缸套水的混合比例，经混合冷却后的缸套水进入缸套水循环泵，经截止止回阀后汇集到缸套水总管，然后进入主机缸套，实现一个冷却循环过程。在两台缸套水循环泵出口管段上分别设置了压力开关(带低压报警功能)，正常工作时一台缸套水循环泵工作，另一台处于备用；当泵出口压力降低到设定值时，系统将发出报警，同时备用泵启动；缸套水中的热量由换热器的冷媒侧低温淡水带走，低温淡水首先经过法兰式蝶阀进入缸套水冷却器的冷媒侧，经热交换后离开冷却器进入法兰式蝶阀，最后离开冷却模块。
[0010]本实用新型的有益效果是:提供了一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块。首先，在船舶设计环节中降低了换热器、缸套水循环泵、温控阀等核心设备的选型难度，简化了详细设计过程的细枝末绕，避免了生产设计对过多附件的考虑，提升了整体设计效率；其次，提高了采购效率，减少了材料预制数量，缩短材料制作周期，提高了船舶设备整体吊装和安装的效率，大大简化了系统调试的难度和设备接口衔接的问题。第三，改变了各部件分散布局的局面，具有结构紧凑、节约空间等特点，对紧凑的机舱空间具有更强的适应性；第四，通过核心部件的布局优化、整合设计以及功能的模块封装设计，提升了系统的可靠性，改善了系统的冷却效率。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型总体结构示意图；
[0012]图2为本实用新型冷却单元结构示意图；
[0013]图3为本实用新型调温单元结构示意图；
[0014]图4为本实用新型循环泵组单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
[0016]本实用新型总体结构如图1所示，具体包括:冷却单元1、调温单元2、循环泵组单元3、集中控制箱4等核心组件，其特征是:冷却单元I通过进、出两根管子与调温单元2连接，调温单元2再通过一根总管与循环泵组单元3连接，调温单元2和循环泵组单元3与集中控制箱4通过电缆连接，电缆包括动力电缆和信号控制电缆，以上所有组件合理布置集成在一个公共基座5上。
[0017]所述冷却单元I如图2所示，由换热器6、压力表及根阀9、温度表10、透气管及根阀8、泄放管及根阀12、法兰式蝶阀7、连接管子等组成；在换热器6的冷媒侧，换热器6本体进出口分别通过法兰形式与管子连接，管子的另一端连接法兰式蝶阀7，法兰式蝶阀7的另一侧与短管连接，短管以法兰形式和进入模块的管子连接；在靠近冷媒进出口侧的管子上设有温度表10、压力表9，并且在进口管上装有泄放管12，出口管上装有透气管8，同时压力表9和透气管8上分别设有根阀；在换热器6的热媒侧，换热器6本体进出口分别通过法兰形式与管子连接，管子另一端与温控三通阀13的一个分流端连接，换热器6的出口管与温控三通阀13的另一个分流端的出口管汇合成一根管；在靠近热媒进出口侧的管段上设有温度表10、压力表9，并且在出口管段上装有泄放管12，进口管段上装有透气管8，同时压力表9和透气管8上分别设有根阀。
[0018]所述调温单元2如图3所示，其核心是温控三通阀13，三通阀采用分流阀的形式，温控三通阀13的自动调节的执行机构为气动、电动、液压或其他等同效果的形式；三通阀的进口端通过法兰形式与进口管连接，管子另一侧连接法兰式蝶阀7，法兰式蝶阀7的另一侧与端部为法兰的短管连接；温控三通阀13有两个分流出口，一个出口与冷却器6进口管连接，另一个出口通过管子与冷却器6的出口管子连接，汇成一路；温控三通阀13的驱动动力来自集中控制箱4，监测温度的信号来自靠近主机缸套水出口总管处的温度传感器14，温度传感器14把温度信号输入集中控制箱4的智能控制模块进行处理，然后输出驱动控制信号。
[0019]所述循环泵组单元3如图4所示，由两台离心泵15并联而成，其形式为立式或卧式；来自冷却器6和温控三通阀13混合成一路的管子与两台离心泵15进口端的公共管段相连，然后分成两路管段分别与两台离心泵15本体进口法兰连接；在每台泵出口处，连接管段与泵的本体法兰连接，连接管段的另一端连接截止止回阀16，在各自的截止止回阀16出口处通过法兰形式与管子连接，之后两根管路汇合成一路，并在模块出口处管路设置法兰11接口 ；在泵本体进出口处分别设置压力表9，在泵本体出口出设置压力传感器17。
[0020]智能冷却模块的作用是:为船舶主机缸套水系统进行冷却并提供循环的动力，同时具备自动控制功能；需要冷却的主机缸套水经过连接法兰进入冷却模块，缸套水经过法兰式蝶阀7进入到温控三通阀7 ;温控三通阀7的温度传感器14布置在主机缸套水的出口总管处，时刻监测缸套水的出口温度，进而调节进入换热器6和回流的缸套水的混合比例，经混合冷却后的缸套水进入缸套水循环泵15，经截止止回阀16后汇集到缸套水总管，然后进入主机缸套，实现一个冷却循环过程。在两台缸套水循环泵15出口管段上分别设置了压力开关(带低压报警功能)17，正常工作时一台缸套水循环泵工作，另一台处于备用；当泵出口压力降低到设定值时，系统将发出报警，同时备用泵启动；缸套水中的热量由换热器6的冷媒侧低温淡水带走，低温淡水首先经过法兰式蝶阀7进入缸套水冷却器6的冷媒侧，经热交换后离开冷却器进入法兰式蝶阀7，最后离开冷却模块。
[0021]本实用新型的有益效果是:提供了一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块。首先，在船舶设计环节中降低了换热器6、缸套水循环泵15、温控阀13等核心设备的选型难度，简化了详细设计过程的细枝末绕，避免了生产设计对过多附件的考虑，提升了整体设计效率；其次，提高了采购效率，减少了材料预制数量，缩短材料制作周期，提高了船舶设备整体吊装和安装的效率，大大简化了系统调试的难度和设备接口衔接的问题。第三，改变了各部件分散布局的局面，具有结构紧凑、节约空间等特点，对紧凑的机舱空间具有更强的适应性；第四，通过核心部件的布局优化、整合设计以及功能的模块封装设计，提升了系统的可靠性，改善了系统的冷却效率。
【权利要求】
1.一种公共基座式船舶主机缸套水集中冷却的处理模块，具体包括:冷却单元(I)、调温单元(2)、循环泵组单元(3)、集中控制箱(4)等核心组件，其特征是:冷却单元(I)通过进、出两根管子与调温单元(2)连接，调温单元(2)再通过一根总管与循环泵组单元(3)连接，调温单元(2)和循环泵组单元(3)与集中控制箱(4)通过电缆连接，以上所有组件合理布置集成在一个公共基座(5)上。
【文档编号】B63H21/38GK203544361SQ201320682728
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】索双武, 石俊令 申请人:中船重工船舶设计研究中心有限公司