高转速船用柴油发动机总成的制作方法

1.本实用新型涉及船舶发动机技术领域，尤其涉及一种高转速船用柴油发动机总成。


背景技术：

2.航海业的不断发展催生着高质量传播柴油发动机的发展，船舶柴油发动机在工作的过程中需要使用适配的冷却系统，现有的船舶发动机冷却系统一般采用的是海水中冷系统，海水中冷系统通常采用海水泵将海水泵送至冷却循环系统内，对发动机冷却液以及压缩空气进行冷却降温，但是由于常规海水泵的转速较低，同时中冷系统的换热结构比较简单，换热效率低，因此当发动机功率较高时，现有的海水中冷器的换热效率不足以对具有高转速的柴油发动机进行散热，同时由于采用海水作为冷却介质，容易对中冷系统造成腐蚀，常规中冷系统不易拆卸维护，造成设备使用寿命不长。
3.如何提供结构更加合理，更容易维护的冷却系统成为目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种结构设计更加合理，冷却效率更高的高转速船用柴油发动机总成。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种高转速船用柴油发动机总成，包括：发动机本体、海水泵、第一浮头式换热器和第二浮头式换热器，发动机本体包括涡轮出气口、发动机进气口、冷却液进液口和冷却液出液口，涡轮出气口通过管道与第一浮头式换热器的壳程进口相互连通，第一浮头式换热器的壳程出口通过管道与发动机进气口相互连通，冷却液出液口通过第二浮头式换热器的壳程进口相互连通，第二浮头式换热器的壳程出口通过管道与冷却液进液口相互连通，所述海水泵的出水口通过管道与第一浮头式换热器的管程进口相互连通，第一浮头式换热器的管程出口通过管道与第二浮头式换热器的管程进口相互连通，第二浮头式换热器的管程出口与大气相互连通。
6.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括空气过滤器，发动机本体还包括涡轮进气口，所述空气过滤器的进气口与大气相互连通，空气过滤器的出气口与涡轮进气口相互连通。
7.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二浮头式换热器设置于第一浮头式换热器的上方。
8.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一浮头式换热器的管程出口设置在第一浮头式换热器的顶部，第二浮头式换热器的管程进口设置在第二浮头式换热器的底部。
9.更进一步优选的，还包括冷却液暂存箱，所述冷却液暂存箱固定安装在第二浮头式换热器的壳体上方，且冷却液暂存箱与第二浮头式换热器的壳程相互连通，冷却液进液口通过管道与冷却液暂存箱的顶部侧面相互连通。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，所述冷却液暂存箱的顶部设有冷却液加水口，
冷却液加水口上可拆卸设置有盖子。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括固定架，所述发动机本体、海水泵、第一浮头式换热器和第二浮头式换热器均固定安装在固定架的上方。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二浮头式换热器的壳程出口的高度高于冷却液进液口的高度。
13.本实用新型的高转速船用发动机总成相对于现有技术具有以下有益效果：
14.(1)本发明采用串联的浮头式换热器，将海水与涡轮压缩空气和冷却液进行换热，具有换热效率高，同时容易进行设备维护的优势，浮头式换热器中，管程的进出口均在换热器的同一侧，有效缩短了传输管路的长度，从而使设备整体体积减小，同时浮头式换热器中，换热管路可以更换，适用于高盐腐蚀性的海水环境；
15.(2)整个装置中采用一个高速的海水泵对海水进行泵送，第一浮头式换热器用于对涡轮压缩后的空气进行热交换，而由于涡轮压缩后的空气温度高，因此海水泵泵送的新鲜海水先进入第一浮头式换热器，而后产出的水再次进入第二浮头式换热器中进行换热，用于对发动机冷却液进行冷却降温，冷却结构简单，换热效率高；
16.(3)本技术中还对第二浮头式换热器的壳程结构进行改进，增加设置了冷却液暂存箱结构，方便对冷却液进行添加和更换。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的高转速船用柴油发动机总成的轴测图；
19.图2为本实用新型的高转速船用柴油发动机总成另一种视角的轴测图；
20.图3为本实用新型的高转速船用柴油发动机总成隐藏发动机本体后的轴测图。
21.图中：1-发动机本体、2-海水泵、3-第一浮头式换热器、4-第二浮头式换热器、5-空气过滤器、6-冷却液暂存箱、7-固定架、11-涡轮出气口、12-发动机进气口、13-冷却液进液口、14-冷却液出液口、15-涡轮进气口、61-冷却液加水口、62-盖子。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1所示，结合图2-3，本实用新型的高转速船用柴油发动机总成，其包括发动机本体1、海水泵2、第一浮头式换热器3和第二浮头式换热器4，发动机本体1包括涡轮出气口11、发动机进气口12、冷却液进液口13和冷却液出液口14，涡轮出气口11通过管道与第一浮头式换热器3的壳程进口相互连通，第一浮头式换热器3的壳程出口通过管道与发动机进气口12相互连通，冷却液出液口14通过第二浮头式换热器4的壳程进口相互连通，第二浮头式
换热器4的壳程出口通过管道与冷却液进液口13相互连通，所述海水泵2的出水口通过管道与第一浮头式换热器3的管程进口相互连通，第一浮头式换热器3的管程出口通过管道与第二浮头式换热器4的管程进口相互连通，第二浮头式换热器4的管程出口与大气相互连通。
24.以上实施方式中，海水泵2的进水口与海水相互连通，所采用的海水泵2的转速可达到3000rpm，海水经过海水泵2泵送后首先进入到第一浮头式换热器3的管程中，经过涡轮增压器增压后的高温气体则进入第一浮头式换热器3的壳程内进行换热，采用浮头式换热器，一方面更加适应于海水的高盐和高腐蚀性，便于进行维护，同时换热效率高，发动机在高功率情况下，海水泵2同样可以高功率运行，而浮头式换热器的换热效率高，能够满足冷却的需求，作为优选的，海水泵2泵入的海水从第一浮头式换热器3的下方进入，从上方排出至第二浮头式换热器4，经过第一浮头式换热器3换热处理后的海水再次进入第二浮头式换热器4内，对冷却液进行冷却，海水在第二浮头式换热器4内通过管程进行流动，作为优选的，海水从第二浮头式换热器4的下方进入，从上方排出至外界。
25.相比常规的中冷系统而言，本技术的中冷系统方便维护，浮头式换热器中列管方便进行拆卸清洗和更换，从而能够适应海水环境，同时浮头式换热器的换热效率高，可以适应高转速的海水泵2，作为进一步优选的，所述浮头式换热器为列管式浮头换热器。
26.在具体实施方式中，还包括空气过滤器5，发动机本体1还包括涡轮进气口15，所述空气过滤器5的进气口与大气相互连通，空气过滤器5的出气口与涡轮进气口相互连通。
27.以上实施方式中，空气过滤器5对进入发动机本体1的气体进行过滤处理。
28.在具体实施方式中，第二浮头式换热器4设置于第一浮头式换热器3的上方。
29.以上实施方式中，作为优选的，为了让设备更加紧凑，第一浮头式换热器3排出的海水需要通过管路与第二浮头式换热器4进行连通，因此，为了缩短管路，将第二浮头式换热器4设置在第一浮头式换热器3的上方，此时由于第一浮头式换热器3的出水口位于顶部，而第二浮头式换热器4的进水口位于底部，两者开口正对时，连接管路可以很短，且该设计可以使第一浮头式换热器3和第二浮头式换热器4均贴紧于发动机本体1，有利于缩短其他管路的长度，同时进水口位于下方，排水口位于上方的设计，可以让整个冷却循环系统中都充满冷却介质，不至于出现气泡等问题。
30.在具体实施方式中，第一浮头式换热器3的管程出口设置在第一浮头式换热器3的顶部，第二浮头式换热器4的管程进口设置在第二浮头式换热器4的底部。
31.以上实施方式中，作为优选的，结构，第一浮头式换热器3的管程出口位于顶部，而第二浮头式换热器4的管程进口设置在底部时，两个开口可以用较短的管路进行连通，从而使整体冷却循环管路的结构更紧凑。
32.在具体实施方式中，还包括冷却液暂存箱6，所述冷却液暂存箱6固定安装在第二浮头式换热器4的壳体上方，且冷却液暂存箱6与第二浮头式换热器4的壳程相互连通，冷却液进液口13通过管道与冷却液暂存箱6的顶部侧面相互连通。
33.以上实施方式中，冷却液暂存箱6提供冷却液暂存的空间，从而可以使循环体系内的冷却液的量更多，冷却液在使用过程中的发生少量的损耗，或者冷却液在降温需求较大时，均能够保持正常工作，冷却液暂存箱6与第二浮头式换热器4的壳程相互连通，且安装在第二浮头式换热器4的上方，如此设计可以让冷却液完全经过第二浮头式换热器4的壳程，从而实现较大程度的热交换后再进入冷却液暂存箱6。
34.在具体实施方式中，所述冷却液暂存箱6的顶部设有冷却液加水口61，冷却液加水口61上可拆卸设置有盖子62。
35.以上实施方式中，冷却液加水口61方便对冷却液暂存箱6内的冷却液进行增加、更换等操作，盖子62可拆卸安装，便于对冷却液暂存箱6内的冷却液进行保护。
36.在具体实施方式中，还包括固定架7，所述发动机本体1、海水泵2、第一浮头式换热器3和第二浮头式换热器4均固定安装在固定架7的上方。
37.以上实施方式中，固定架7用于将发动机本体1、海水泵2、第一浮头式换热器3和第二浮头式换热器4进行固定，并形成一个整体结构，方便进行搬运移动和整体结构的安装。
38.在具体实施方式中，所述第二浮头式换热器4的壳程出口的高度高于冷却液进液口13的高度。
39.以上实施方式中，第二浮头式换热器4的壳程出口高度高于冷却液进液口13的高度时，可以让冷却液通过重力进入到发动机本体1的冷却液循环系统中。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。