一种船用双循环中央冷却水系统的制作方法

本发明属于船舶制造技术领域，涉及一种中央冷却水系统，尤其涉及一种船用双循环中央冷却水系统。

背景技术：

传统的船用中央冷却水系统中，淡水循环回路仅为一路，其为船上所有需冷却设备提供冷却淡水。因船上所需冷却设备均并联在淡水循环回路上，且所需冷却淡水量不同，甚至相差几十倍，会存在大鱼吃小鱼，即“抢水”现象，导致小用户所需冷却淡水量无法保证，易使设备运行不正常，甚至发生故障。

特别是在科考船、客船等特殊船型上，因舱室较多，配置的中央空调容量较大，对应所需的冷却淡水量也较大，“抢水”现象尤为突出。另外，中央空调仅夏季需要冷却淡水进行冷却，冬季则不需要，中央空调冷却淡水供给管路需切断，从而导致系统淡水循环回路水量平衡状态被打破，需重新进行热平衡调试工作。因船舶设备多，且精密设备对冷却水量敏感性较强，非特别专业人员根本无法承担调试工作，工作量大且耗时较长。除此之外，因系统所配中央冷却淡水泵容量较大且冬季还需满负荷运行，造成能量大量浪费。

现有的船舶上的中央空调也有直接采用海水冷却，但因海水腐蚀性强，对设备性能要求较高，即使采用特殊材质，也无法确保较长的寿命，不仅可靠性差，而且投资及维护成本也将大大增加。

综上，现有的船用中央冷却水系统普遍存在以下问题：1.淡水循环回路仅为一路，所需冷却设备均并联在淡水循环回路上出现“抢水”现象；2.小用户所需冷却淡水量无法保证，使设备运行不正常，发生故障；3.造成能量大量浪费；4.也无法确保较长的寿命，可靠性较差，投资及维护成本较高。

因此，针对现有的船用中央冷却水系统淡水循环回路仅为一路，所需冷却设备均并联在淡水循环回路上出现“抢水”现象、小用户所需冷却淡水量无法保证，使设备运行不正常，发生故障、造成能量大量浪费以及也无法确保较长的寿命，可靠性较差，投资及维护成本较高等问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明为解决现有的船用中央冷却水系统可靠性较差，投资及维护成本较高等问题，提供了船用双循环中央冷却水系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供了一种船用双循环中央冷却水系统，包括海水冷却系统和双循环淡水冷却系统，所述海水冷却系统包括：

将外界海水导入船舱的海水总管；

将海水总管内海水输送给第一中央冷却器和第二中央冷却器的第一海水泵和第二海水泵；和

用于接收第一海水泵和第二海水泵排出的冷却海水的第一中央冷却器和第二中央冷却器；

所述双循环淡水冷却系统分为第一冷却淡水循环回路和第二冷却淡水循环回路：

所述第一冷却淡水循环回路包括：

将冷却淡水从第一中央冷却器和第二中央冷却器内吸出，并输送给第一中央空调冷水组和第二中央空调冷水组的第一中央空调淡水冷却泵和第二中央空调淡水冷却泵；和

用于接收第一中央空调淡水冷却泵和第二中央空调淡水冷却泵排出的冷却淡水的第一中央空调冷水组和第二中央空调冷水组；

所述第二冷却淡水循环回路包括：

将冷却淡水从第一中央冷却器和第二中央冷却器内吸出，并输送给第二被冷却设备、第一淡水冷却提升泵和第二淡水冷却提升泵的第一淡水冷却泵和第二淡水冷却泵；

将冷却淡水输送给第一被冷却设备的第一淡水冷却提升泵和第二淡水冷却提升泵；

用于接收第一淡水冷却提升泵和第二淡水冷却提升泵排出的冷却淡水的第一被冷却设备；

用于接收第一淡水冷却泵和第二淡水冷却泵排出的冷却淡水的第二被冷却设备；以及

用于对所述双循环淡水冷却系统进行统一补水的膨胀水箱。

进一步地，所述海水总管与所述第一中央冷却器和第二中央冷却器之间的管道上并联设有所述第一海水泵和第二海水泵；所述第一海水泵和第二海水泵的入液管道上分别设有第一阀门和第二阀门，所述第一海水泵和第二海水泵的出液管道上分别设有第三阀门和第四阀门。

进一步地，所述第一中央冷却器和第二中央冷却器分别通过管道与舷外管道连接并将冷却海水向舷外排出；所述第一中央冷却器和第二中央冷却器与所述舷外管道之间的管道上分别设有第五阀门和第六阀门，所述舷外管道上设有舷侧阀；所述第一中央冷却器和第二中央冷却器的海水侧入液管道上分别设有第七阀门和第八阀门。

进一步地，所述第一中央冷却器和第二中央冷却器的淡水侧入液管道上分别设有第二十四阀门和第二十五阀门，所述第一中央冷却器和第二中央冷却器的淡水侧出液管道上分别设有第九阀门和第十阀门。

进一步地，所述第一中央冷却器和第二中央冷却器通过并联布置的第一中央空调淡水冷却泵和第二中央空调淡水冷却泵将冷却淡水排入所述第一中央空调冷水组和第二中央空调冷水组；所述第一中央空调淡水冷却泵的入液管道上设有第十一阀门，所述第一中央空调淡水冷却泵的出液管道上设有第十三阀门，所述第二中央空调淡水冷却泵的入液管道上设有第十二阀门，所述第二中央空调淡水冷却泵的出液管道上设有第十四阀门。

进一步地，所述第一中央冷却器和第二中央冷却器通过并联布置的第一淡水冷却泵和第二淡水冷却泵将冷却水淡排入所述第二被冷却设备；所述第一淡水冷却泵的入液管道上设有第十五阀门，所述第一淡水冷却泵的出液管道上设有第十七阀门，所述第二淡水冷却泵的入液管道上设有第十六阀门，所述第二淡水冷却泵的出液管道上设有第十八阀门。

进一步地，所述第一淡水冷却泵和第二淡水冷却泵排出的冷却淡水通过并联布置的第一淡水冷却提升泵和第二淡水冷却提升泵排入所述第一被冷却设备，所述第一淡水冷却提升泵的入液管道上设有第十九阀门，所述第一淡水冷却提升泵的出液管道上设有第二十一阀门，所述第二淡水冷却提升泵的入液管道上设有第二十阀门，所述第二淡水冷却提升泵的出液管道上设有第二十二阀门。

进一步地，所述第一被冷却设备和第二被冷却设备与所述膨胀水箱之间的管道上设有第二十三阀门。

进一步地，所述第一中央空调冷水组、第二中央空调冷水组、第一被冷却设备以及第二被冷却设备流出的冷却淡水汇流后，受所述温控阀门控制，部分冷却淡水排入所述第一中央冷却器和第二中央冷却器进行冷却，其余冷却淡水直接流至所述温控阀门处，与流经所述第一中央冷却器和第二中央冷却器的冷却淡水混合，所述温控阀门通过控制旁通第一中央冷却器和第二中央冷却器的冷却淡水量，来控制为双循环淡水冷却系统所提供的冷却淡水的温度。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供的船用双循环中央冷却水系统，特别是对于存在季节性使用或水量需求较大的设备，可大大节省能量，解决“抢水”问题，保持系统热平衡状态稳定，为设备提供了良好的运行环境，有利于延长设备使用寿命及维修周期，涉及的主要设备基本可做到一用一备，充分保证船舶的正常运行可靠性，并便于船员操作、管理及维护，大大降低了设备的运行及维护成本。

附图说明

图1为本发明船用双循环中央冷却水系统的连接结构示意图；

其中，各附图标记为：

1-第一被冷却设备，2-第二被冷却设备，3-第二十一阀门，4-第二十二阀门，5-第一淡水冷却提升泵，6-第二淡水冷却提升泵，7-第十九阀门，8-第二十阀门，9-第一中央空调冷水组，10-第二中央空调冷水组，11-第十七阀门，12-第十八阀门，13-第一淡水冷却泵，14-第二淡水冷却泵，15-第十五阀门，16-第十六阀门，17-第十三阀门，18-第十四阀门，19-第一中央空调淡水冷却泵，20-第二中央空调淡水冷却泵，21-第十一阀门，22-第十二阀门，23-温控阀门，24-第九阀门，25-第二十四阀门，26-第十阀门，27-第二十五阀门，28-第一中央冷却器，29-第二中央冷却器，30-第七阀门，31-第五阀门，32-第八阀门，33-第六阀门，34-舷侧阀，35-海水总管，36-第一阀门，37-第二阀门，38-第一海水泵，39-第二海水泵，40-第三阀门，41-第四阀门，42膨胀水箱，43-第二十三阀门，44-舷外管道。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种船用双循环中央冷却水系统，包括海水冷却系统和双循环淡水冷却系统，海水冷却系统包括：将外界海水导入船舱的海水总管35；将海水总管35内海水输送给第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的第一海水泵38和第二海水泵39；和用于接收第一海水泵38和第二海水泵39排出的冷却海水的第一中央冷却器28和第二中央冷却器29；双循环淡水冷却系统分为第一冷却淡水循环回路和第二冷却淡水循环回路，第一冷却淡水循环回路包括：将冷却淡水从第一中央冷却器28和第二中央冷却器29内吸出，并输送给第一中央空调冷水组9和第二中央空调冷水组10的第一中央空调淡水冷却泵19和第二中央空调淡水冷却泵20；用于接收第一中央空调淡水冷却泵19和第二中央空调淡水冷却泵20排出的冷却淡水的第一中央空调冷水组9和第二中央空调冷水组10；第二冷却淡水循环回路包括：将冷却淡水从第一中央冷却器28和第二中央冷却器29内吸出，并输送给第二被冷却设备2、第一淡水冷却提升泵5和第二淡水冷却提升泵6的第一淡水冷却泵13和第二淡水冷却泵14；将冷却淡水输送给第一被冷却设备1的第一淡水冷却提升泵5和第二淡水冷却提升泵6；用于接收第一淡水冷却提升泵5和第二淡水冷却提升泵6排出的冷却淡水的第一被冷却设备1；用于接收第一淡水冷却泵13和第二淡水冷却泵14排出的冷却淡水的第二被冷却设备2；以及用于对双循环淡水冷却系统进行统一补水的膨胀水箱42。

本实施例的一方面，如图1所示，第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的容量，均按满足单路淡水冷却回路所需的冷却量设计，分别可通过切断其进出口阀第九阀门24、第二十四阀门25和第七阀门30以及切断第五阀门31以及第十阀门26、第二十五阀门27、第八阀门32和33第六阀门进行实现，当仅需单路淡水冷却回路运行时，2台中央冷却器可互为备用。

本实施例的一方面，如图1所示，海水总管35与第一中央冷却器28和第二中央冷却器29之间的管道上并联设有第一海水泵38和第二海水泵39；第一海水泵38和第二海水泵39的入液管道上分别设有第一阀门36和第二阀门37，第一海水泵38和第二海水泵39的出液管道上分别设有第三阀门40和第四阀门41，第一海水泵38和第二海水泵39均为变频泵，容量均按为100％设计，一用一备，并联运行，同时第一海水泵38和第二海水泵39分别通过第一阀门36和第二阀门37从海水总管35内吸水，再分别经第三阀门40和第四阀门41，将冷却海水送至第一中央冷却器28和第二中央冷却器29中进行热交换，其中第三阀门40和第四阀门41优选为截止止回阀。

本实施例的一方面，如图1所示，第一中央冷却器28和第二中央冷却器29分别通过管道与舷外管道44连接并将冷却海水向舷外排出；第一中央冷却器28和第二中央冷却器29与舷外管道44之间的管道上分别设有第五阀门31和第六阀门33，舷外管道44上设有舷侧阀34；第一海水泵38和第二海水泵39将冷却海水送至第一中央冷却器28和第二中央冷却器29中进行热交换，带走双循环淡水冷却系统中所产生的热量后，经舷侧阀34排至舷外；第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的海水侧入液管道上分别设有第七阀门30和第八阀门32。

本实施例的一方面，如图1所示，第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的淡水侧入液管道上分别设有第二十四阀门25和第二十五阀门27；第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的淡水侧出液管道上分别设有第九阀门24和第十阀门26。

本实施例的一方面，如图1所示，第一中央冷却器28和第二中央冷却器29通过并联布置的第一中央空调淡水冷却泵19和第二中央空调淡水冷却泵20将冷却淡水排入第一中央空调冷水组9和第二中央空调冷水组10；第一中央空调淡水冷却泵19的入液管道上设有第十一阀门21，第一中央空调淡水冷却泵19的出液管道上设有第十三阀门17，第二中央空调淡水冷却泵20的入液管道上设有第十二阀门22，第二中央空调淡水冷却泵20的出液管道上设有第十四阀门18。

本实施例的一方面，如图1所示，第一中央冷却器28和第二中央冷却器29通过并联布置的第一淡水冷却泵13和第二淡水冷却泵14将冷却淡水排入第二被冷却设备2；第一淡水冷却泵13的入液管道上设有第十五阀门15，第一淡水冷却泵13的出液管道上设有第十七阀门11，第二淡水冷却泵14的入液管道上设有第十六阀门16，第二淡水冷却泵14的出液管道上设有第十八阀门12。

本实施例的一方面，如图1所示，第一淡水冷却泵13和第二淡水冷却泵14排出的冷却淡水通过并联布置的第一淡水冷却提升泵5和第二淡水冷却提升泵6排入第一被冷却设备1，第一淡水冷却提升泵5的入液管道上设有第十九阀门7，第一淡水冷却提升泵5的出液管道上设有第二十一阀门3，第二淡水冷却提升泵6的入液管道上设有第二十阀门8，第二淡水冷却提升泵6的出液管道上设有第二十二阀门4。

本实施例的一方面，如图1所示，第一被冷却设备1和第二被冷却设备2与膨胀水箱42之间的管道上设有第二十三阀门43，膨胀水箱42经第二十三阀门43为双循环淡水冷却系统统一补水，并排放系统内空气，其容量应能满足高于其位置的系统及设备内的冷却淡水量，以确保系统停用时，系统内回水不溢流。

本实施例的一方面，如图1所示，第一中央空调冷水组9、第二中央空调冷水组10、第一被冷却设备1以及第二被冷却设备2流出的冷却淡水汇流后，受温控阀门23控制，部分冷却淡水排入第一中央冷却器28和第二中央冷却器29进行冷却，其余冷却淡水直接流至温控阀门23处，与流经第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的冷却淡水混合，温控阀门23通过控制旁通第一中央冷却器28和第二中央冷却器29的冷却淡水量，来控制为双循环淡水冷却系统所提供的冷却淡水的温度。

采用本实施例的结构，在夏季使用时，双循环淡水冷却系统的两路淡水冷却循环回路均开启，一台海水泵从海水总管内吸水，将冷却海水供至两台中央冷却器进行热交换，带走双循环淡水冷却系统中产生的热量，并排至舷外。海水泵可根据双循环淡水冷却系统产生的散热量，变频调节供水量。夏季，中央空调需开启，对应一台中央空调淡水冷却泵开启，自温控阀门出口吸水，为中央空调冷水机组提供足量的冷却淡水。为防止所需冷却淡水量较大的中央空调冷水机组“抢水”，一台淡水冷却泵也将自温控阀出口吸水，专为其他小用户设备提供冷却淡水，为确保管路压损较大、安放位置较高或较远的设备需水量，一台淡水冷却提升泵专为其所需冷却淡水进行增压，确保供给足够水量，保证设备正常运行。上述所有泵均设有两台，每台容量为100％配置，一用一备，确保船舶运行安全可靠，并可节约设备放置空间、减轻船舶重量。

在冬季使用时，双循环淡水冷却系统中的中央空调淡水冷却循环回路无需开启，中央空调淡水冷却泵均停止运行，变频海水冷却泵负荷也将大大下降，仅需一台中央冷却器的容量即可满足冬季运行工况，相当于两台中央冷却器一用一备，此将有利于延长设备使用寿命及维修周期，便于船员操作、管理及维护，大大节省设备运行耗能，降低了船舶运行及维护成本。

本发明针对现有的船用中央冷却水系统淡水循环回路仅为一路，所需冷却设备均并联在淡水循环回路上出现“抢水”现象、小用户所需冷却淡水量无法保证，使设备运行不正常，发生故障、造成能量大量浪费以及也无法确保较长的寿命，可靠性较差，投资及维护成本较高等问题，本发明的系统设计为设备提供了良好的运行环境，有利于延长设备使用寿命及维修周期，涉及的主要设备基本可做到一用一备，充分保证船舶的正常运行可靠性，并便于船员操作、管理及维护，大大降低了设备的运行及维护成本。

以上对本发明船用双循环中央冷却水系统的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。