利用主机废热进行造水的管路系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海洋工程领域的造水机管路系统设计，更具体地说，是一种特别适用于半潜式钻井平台或深海钻井船的，能同时利用多个机舱中主机缸套水多余热量(通常称为主机废热)进行造水的原理设计。
【背景技术】
[0002]利用主机废热进行造水，是海洋工程领域中比较常见的一种技术。
[0003]对当前比较先进的深海钻井产品，如半潜式钻井平台或钻井船，由于船级社规范关于动力定位方面的限制，只能将一个机舱中的主机缸套水直接引入造水机用于造水。这样一方面由于一个机舱的可利用热量少，使造水量不足，一般只有约20吨每天；另一方面，其它机舱(通常此类产品有三个或三个以上机舱)的主机热量又无法利用而白白浪费掉，能源利用率低下。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明在满足船级社规范的前提下，利用换热的原理，通过换热器将多个机舱的主机废热转换到一个公共的热水循环系统中去，再利用热水循环系统中的热量进行造水。这样便可同时利用所有机舱的热量进行造水，可利用热量提高2倍以上，造水量也可由20吨每天提升到约70吨每天。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供一种利用主机废热进行造水的管路系统，包括通过加热海水产生淡水的造水机，为所述造水机供热的热水循环系统，所述热水循环系统包括一个热水循环栗和热水循环管路。本发明管路系统还包括供每个机舱的主机缸套水循环的缸套水循环管路，每一所述缸套水循环管路的缸套水流经一个换热器后流回所述主机；所述热水循环管路的热水通过分流流经各个所述缸套水循环管路的所述换热器，并流回所述热水循环栗;所述热水循环管路的热水与所述缸套水循环管路的缸套水在所述换热器的交叉管路流动，实现换热。
[0006]优选方式下，所述热水循环系统设置有补水、泄放、透气功能的膨胀水箱。此外，最优方式下，所述机舱为三个，相应所述主机也为三个，所述缸套水循环管路也为三组。
[0007]本发明的特点为突破了半潜式钻井平台或钻井船只能利用一个机舱的主机废热进行造水的限制，使所有机舱的热量可以同时用于造水。可利用热量增加2倍以上，能源利用率提高，相应造水量提升也非常明显。
【附图说明】
[0008]图1是本发明利用主机废热进行造水的管路原理示意图。
【具体实施方式】
[0009]本发明的管路系统原理见附图1。利用主机废热进行造水的管路系统，组成包含造水机1，热水循环栗2，膨胀水箱3和三台换热器4。其主要原理为利用每个机舱(共三个机舱)中的主机缸套水废热，通过换热器4，加热热水循环管路中的水，造水机1再利用热水循环管路中的热水热量进行造水。
[0010]其中，造水机能够利用循环热水中的热量，将低压环境下的海水不断蒸发，后再冷凝形成纯净的淡水，供海洋平台使用；换热器4为工程领域中常见的一种热交换器，它能利用导热部件，将温度较高的主机缸套水中的热量传递到温度较低的循环水中去。
[0011 ]在每个机舱内设置一台换热器4，主机运行时，主机缸套水中的废热通过换热器4将循环管路中的水加热。对于有多个机舱(通常为三个)的海洋工程产品，所有换热器同时工作，也就能利用所有机舱的热量同时加热循环水。加热的水通过热水循环栗2不断循环，被输送到造水机1中。造水机1为海洋工程领域中应用广泛的真空蒸馏式造水机。它能利用热水中的热量，使低压环境下的海水不断蒸发，后再冷凝形成淡水，供平台日常工作时使用。膨胀水箱3为补水装置，用于补偿和抵消在不同温度下水的体积变化。膨胀水箱3设置有补水口 8、透气口 6和泄放口 7。
[0012]为了进一步理解本发明，结合附图1，说明如下，图中主要包含两种循环系统:图中虚线表示分布在每一个机舱内的主机缸套水循环管路系统，共三个机舱，也就含有三个主机。其组成包含主机5和换热器4。主机5中的缸套水沿图中箭头所示方向流经换热器4后又返回主机内，形成循环回路。
[0013]实线表示热水循环管路系统，其组成包含造水机1、热水循环栗2、换热器4和膨胀水箱3。热水循环栗2运行时，系统内的水流入造水机1后，再经分流到每个机舱的换热器4中，最后又返回到热水循环栗而形成循环。膨胀水箱3的作用是用于补偿水在不同温度情况下的体积变化，含透气口 6、泄放口 7和补水口 8。
[0014]两种循环系统在换热器4中交叉流动，形成换热，便可将三个机舱中的主机5中的废热转换到热水循环系统中去，并最终将热量传送至造水机1。
[0015]造水机1有五个管路接口，其中a和b表示海水的进出口，d和e表示热水的进出口，c表示淡水出口。该种造水机可利用热水循环系统中的热量，加热流经它的海水，使低压环境下的海水蒸发、后冷凝形成淡水，最终从c 口输出。
[0016]图中同时也在相应管路上设置了必要的阀门便于操作。
[0017]利用本发明的管路系统进行造水时，首先打开相应的阀门和热水循环栗2，使造水机1的海水供应正常，循环水供应正常。再逐个打开每个机舱换热器4的进出口阀门，主机正常工作时，主机的缸套水就会通过换热器4。由于缸套水温度较高，循环管路中的水被加热，温度逐渐升高。当循环水温度升高到满足造水机1要求时，造水机1通过其内部原理设计，便可利用循环热水中的热量进行淡水制造。通过使用效果分析，利用这种原理造水每天可以产生约70吨淡水，能够满足一般海洋工程产品实际工作时的淡水需求。
[0018]本发明利用换热的原理，通过在每个机舱中设置一台换热器，将多个机舱中的主机废热转换到一个公共的热水循环系统中用以造水。改变了常规半潜式钻井平台或钻井船由于规范方面的要求，只能利用一个机舱的主机废热进行造水的限制，而变为可同时利用多个机舱的主机废热进行造水。可利用热量大大提高，淡水制造量也可由通常约20吨每天提高到约70吨每天。
[0019]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用主机废热进行造水的管路系统，包括通过加热海水产生淡水的造水机(1)，为所述造水机(1)供热的热水循环系统，所述热水循环系统包括一个热水循环栗(2)和热水循环管路;其特征在于， 还包括供每个机舱的主机(5)缸套水循环的缸套水循环管路，每一所述缸套水循环管路的缸套水流经一个换热器(4)后流回所述主机;所述热水循环管路的热水通过分流流经各个所述缸套水循环管路的所述换热器(4)，并流回所述热水循环栗(2);所述热水循环管路的热水与所述缸套水循环管路的缸套水在所述换热器(4)的交叉管路流动，实现换热。2.根据权利要求1所述利用主机废热进行造水的管路系统，其特征在于，所述热水循环系统设置有补水、泄放、透气功能的膨胀水箱(3)。3.根据权利要求1所述利用主机废热进行造水的管路系统，其特征在于，所述机舱为三个，相应所述主机也为三个。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用主机废热进行造水的管路系统，包括通过加热海水产生淡水的造水机(1)，为造水机供热的热水循环系统，所述热水循环系统包括一个热水循环泵(2)和热水循环管路；本实用新型管路系统还包括供每个机舱的主机(5)缸套水循环的缸套水循环管路，每一所述缸套水循环管路的缸套水流经一个换热器(4)后流回所述主机；所述热水循环管路的热水通过分流流经各个所述缸套水循环管路的换热器，并流回热水循环泵；热水循环管路的热水与所述缸套水循环管路的缸套水在换热器的交叉管路流动，实现换热。通过使用效果分析，利用这种原理造水每天可以产生约70吨淡水，能够满足一般海洋工程产品实际工作时的淡水需求。
【IPC分类】C02F1/04
【公开号】CN205115084
【申请号】CN201520858908
【发明人】唐传安, 杨述闯, 李斌, 矫贞东, 毕国华
【申请人】大连船舶重工集团有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月29日