船舶动力装置冷却水系统的可靠性分析
冷却系统对船舶主机的影响
冷却系统对船舶主机的影响摘要:在柴油机中,燃油燃烧放出的热量约有20~30%要经过气缸、气缸盖和活塞等部件散向外界。
为了能散出这些热量,需要有足够数量的冷却液连续流经受热件,通过冷却保证受热部件的工作温度稳定。
因而在多数柴油机中均设置冷却系统以保证足够而连续的冷却剂流量以及适当的冷却剂温度。
关键词:冷却系统;主机;船舶0 引言从能量利用观点来看,柴油机的冷却是一项应予避免的能量损失,但从保证柴油机正常工作考虑它又是必须的。
因为柴油机冷却有以下作用:首先,冷却可以保持受热件的工作温度不超过材料所允许的限值,保证在高温状态下受热部件的强度;其次,冷却可以保证受热件的内外壁面有适当的温差,减少受热件的热应力;冷却还可以保证运动件如活塞与缸套之间的适当间隙和缸壁工作面上滑油膜的正常工作状态。
冷却的这些作用通过冷却系统来实现,因而冷却系统是柴油机的一个重要系统。
在管理中应兼顾柴油机冷却的两个相反要求,既不使柴油机因过分冷却而过冷,也不使柴油机因缺乏冷却而过热。
近代,从尽量减少冷却损失以充分利用燃烧能量出发,国内外正在进行绝热发动机的研究并相应地发展了一批耐高温的受热部件材料,如陶瓷材料等。
目前,柴油机的冷却方式分强制液体冷却和自然风冷两种。
绝大多数柴油机使用前者,极少采用风冷。
1 冷却介质在柴油机强制液体冷却系统中的冷却介质通常有淡水、海水、滑油和柴油等四种。
淡水的水质稳定,传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结构问题比较突出。
为减少腐蚀和结垢应限制海水出口温度不超过45℃,因而目前很少使用海水直接对柴油机进行冷却;滑油的比热小,传热效果较差,高温状态下易在冷却腔内产生结焦,但它不存在因漏泄而污染曲轴箱油的危险,因而适于作为活塞冷却介质;柴油用来作为喷油器的冷却介质。
2 冷却系统开式海水系统是用海水作为冷却剂冷却淡水、滑油、增压空气和空气压缩机等。
系统的基本组成是海底阀和大排量海水泵,其系统所使用过的海水排至舷外。
浅析船舶冷却海水泵变频的控制模式
浅析船舶冷 却海水 泵变频 的控制模式
摘要: 本文对中央冷却水 系统的基本结构和特征进行 了介绍, 分析了传统海水冷却系统存在 的缺陷和不足 , 在此基础上探讨 了
船 舶冷 却 海水 泵 变频 节 能效果 , 及其 控 制模 式 。 关键 词 : 船 舶冷 却 海水 泵 ; 变频 ; 控 制模 式
1 中央 冷却 水 系统 介绍
向冷却 器 内导 人全 部淡 水 , 最 终完 全 关 闭旁通 管 路 , 此时 , 变频 冷却 海 水 泵 系 统 能够 保持 最 优 的节 能运行 状 态 。 若a 的温 度达 不 到3 6 ℃, 则 证实 系 统温 度过
中央 冷 却水 系统 是 船舶 动 力装 置 系统 的核 心 环 节 , 其 能 够为 需 要冷 却 的 低 , 应 降低 冷 却水 供应 量 , 并 对 海水 出 口温度 进 行 控制 , 使其 处 于安 全 范 围之 其 主 要原 因在 于 , 降低 海水 流 量后 , 海 水 的 温度 会 有 所 提高 , 因而 需要 通 装置提供相应的冷却水 , 并提高热量的散发速度 , 保证设备在特定的设计温 内 , 4 1 。若 a 的 温度 大 于3 6  ̄ C, 则 证 实 度范围内有效运行。 中央冷却水系统是现阶段应用范围最广的船舶冷却水系 过 自动 三通 温 ห้องสมุดไป่ตู้阀 对淡 水温 度 进行 自动控 制[ 统, 自动三通温控阀、 冷却淡水泵、 中央淡水冷却器和冷却海水泵是其主要构 系统未达到冷却 目标 , 需要提高海水泵的流量。 图3 所示 的是控制系统的淡水 成部分。与常规的开放式海水冷却系统相 比, 中央淡水冷却系统具有十分明 温 度 检测 过程 , 该过 程能 够 保证 海水 泵 的流 量 根据 外 界温 度 和 负荷 的改 变 而 显 的优势 , 主 要 表现 为 : 第一, 因为 中 央冷 却 系 统 减少 了海 水 冷 却器 , 减 少 了 自动 调整 , 从 而 达 到节 能 目标目 。 海水管路 的布设从而减少腐蚀管路 , 也无需进行热交换器的拆洗, 这就极大 3 节 能效 果计 算 地减少了设备运行管理维护人员的日常工作量_ l 】 。第二系统简化减少海水管
船舶冷却水系统设计与分析
1 冷 却 水 系统 设 计 的基 本 要 求
( 1 )系 统 应 满 足 设 计 任 务 书 或 技 术 规格 书 的要 求 。
循环系统。系统应设 淡水高 温报警及 超高温 自动停 车保护 装 置, 主机 淡水 冷 却泵 一般 有 2台 ( 小 船除 外) 互 为备 用 , 自动
切换 。
究仍 然是 一个 重 要 的课 题 。
( 1 )常规的淡水冷却 系统包括 主机、 发 电柴油机及空压 机 淡水冷却系统 。主机淡水冷却系统 由淡水冷却泵 ( 机带泵 或独
立电动泵) 、 冷却器 、 温 度 自动 调 节 阀 、 缸套水加热器及泵 ( 有 时
由电动淡水泵兼 ) 、 膨胀水箱 、 海水淡 化装 置等组成独立 的闭式
气缸盖和活塞等部件散 向外界 。为 了能散 出这 些热量 , 需要有
足 够 数 量 的冷 却 介 质 强 制 流 经 受 热 部 件 , 通 过 冷 却 保 证 这 些 受
海水泵 , 部分设备用海水冷却 , 称为混合式冷却系统 。
( 3 )机舱应设不少于 2个并尽 可能分布于两舱 的海水门 , 航行 于浅水航 区的船舶其海 水 门应有 一个 是高位 。2个 ( 或更 多) 海水 门用海水总管 连接 , 总管上设有海水滤器及 相应阀件 。 海水 门应有透气管 、 蒸汽及压缩空气吹洗管 。 ( 4 )海水系统包 括海水 门, 应有 防腐 、 防污装置 , 如牺牲 阳 极、 电解海水防腐 装置等 , 以防止或减少腐蚀及海生物 附着 。
2 . 2 淡 水 冷 却 系统
热部件 的正常稳定温度 。因此 , 绝 大部分柴油机都设 有冷却水 系统 。随着技术 的持续 发展 , 到 2 O世纪 7 O年 代初 期开 始 , 中 央冷却水系统便逐渐广泛运用起来 。这种 冷却系统 的特点是 , 利用舷外海水通过一个低温淡水冷却 器对低温淡水 进行冷却 , 被冷却 的低温淡水 再去 冷却各 种换热 器和船 舶主柴 油机缸套 水冷却器 中的高温淡水 , 主柴油机是 由高温冷却 水 回路进 行冷 却。在这种冷却系统 当中, 舷外 海水不再接触各 种换热器 和主 柴油机 。这种冷却 系统避免 了海水 引起的腐蚀 问题 , 提高 了设 备和系统 的安 全可靠性及寿命 。因此 , 对船舶 冷却水 系统 的研
船舶中央冷却水系统的常见故障与分析--讲解
船舶中央冷却⽔系统的常见故障与分析--讲解前⾔虽然航运业的形式很多,船舶运输还是在其中占有很⼤的⽐重。
随着海运业的不断发展,各式各样的特种船舶⼴泛的应⽤。
因此,对船舶系统的研究需不断地提⾼和优化,为船舶动⼒装置的发展做出努⼒。
船舶的冷却系统是⼀个具有复杂形式的系统,合理地选择⼀种冷却系统对整个船舶航运的经济性,维修性是⾮常重要的,这与造船成本和船东的使⽤成本都具有很⼤的影响。
中央冷却系统作为船舶冷却系统的⼀种冷却形式在现代船舶上的运⽤越来越⼴泛,对其的研究及优化是⼀个重要的课题。
在我国的船舶⾏业中,对中央冷却系统的介绍和研究还不是很多,然⽽在现⾏的船舶中,船东特别是⼤公司的船东越来越倾向于中央冷却系统。
中央冷却系统对于船⼚来说提⾼了制造成本,对于船东来说提⾼了设备的可靠性,降低了维修费⽤,因此,对中央冷却系统的进⼀步研究有利于船⼚降低成本,提⾼中央冷却系统的运⽤深度有很⼤帮助。
在韩国和⽇本等造船强国,中央冷却系统的设计有着很详细的设计基准,他们通过众多的船舶设计⼈员在实际设计和使⽤后总结出⼀整套设计标准,按照这种标准,使得他们船舶的设计既符合各⽅⾯的要求,⼜降低了设计成本。
在我国,⼤部分船⼚都没有中央冷却系统的设计的标准,⽽韩国⽇本等造船强国⼜对我们进⾏技术封锁,我们以前很多船舶系统的设计中,只是部分采⽤了中央冷却系统的原理,并没有达到完整,经常会出现各种问题,引起在实际制造中⼤量的返⼯,造成⼈⼒物⼒的浪费,同时在设计过程中,为了保证各种设备能正常⼯作,对中央冷却系统设置了⼤量的余量,增加了设计成本。
本⽂通过了对中央冷却系统的各种形式的介绍和以往的中央冷却系统所产⽣问题的分析,使中央冷却系统的理论系统化,完善化,以供设计⼈员及其他相关⼈员参考。
第⼀章船舶中央冷却系统的概述1.1 船舶冷却⽔系统的发展为了使柴油机和其他辅助设备受⾼温和摩擦作⽤的部件保持正常稳定的⼯作性能,必须对这些部件进⾏冷却。
冷却系统的作⽤就是把冷却介质送到受热部件,将其多余的热量带⾛。
第五章 船舶动力装置的可靠性与故障诊断方法
合理选用系统的联接方式-并联系统
n个独立部件组成一个系统,只有当n各部件全部发生故障时, 系统才发生故障。例如,发电机组
A1
不可靠度:F(t) = F1(t) • F2(t) ••• Fn(t) 可靠度:R(t)=1-F(t) 特点: a.系统可靠度>部件可靠度 b.部件越多,系统可靠度越大 c.部件越多,成本越高,机舱饱和度越大
平均寿命
产品工作到发生故障的时间平均值。
可维修产品:两次故障的时间平均值。 不可维修产品:从开始工作到发生故障的平均工作时间。
维修性
维修:为使产品维持在可使用状态所作的一切工作 维修度: 产品按照要求进行维修,能保持或恢复到完成规定 功能的概率。 就船舶而言, 维修产品通常为成本高、结构复杂、耐用的产品。 如,缸套、活塞、泵、喷油器。 不维修产品通常为成本低、结构简单的零部件。 如螺栓、螺帽、垫圈、填料等常用消耗品。称作物料。 维修度表征了产品修理的难易程度。 维修度高的产品,可弥补可靠性不足的缺陷。
7.各组件能否独立的装置在希望的位置或容易维修的位置?
表7-2 维修性检查表(人机工程方面)
人机工程方面
1.指示器是否装的使操作人员能看请客度、指针、数字等?是否能方便、 正确的读出数据? 2.显示器是否使读数误差最小? 3.调节器一类的仪表所采用的把手、旋钮等布置是否合适?是否有利于 操作员转身? 4.控制台是否设计的有宽敞的放腿位置?书写时是否有合适的表面和高 度?是否有良好的隔声、隔振和照明? 5.照明是否考虑了特定工作的要求?有无照明不足的仪表? 6.是否把晃眼的因素控制的最小? 7.在更换、修理组件和零件时,是否可以不拆下其它的任何零件?维修 工作是否复杂? 8.是否考虑了重量大的部件的搬运问题? 9.产品和说明书符号、代码是否一致?
船用发动机冷却系统故障分析与处理
一常规冷却系统发动机常规冷却系统主要分强制液体冷却和风冷,船用最常用的为强制液体冷却系统,主要分淡水冷却系统和海水冷却系统。
康明斯K19柴油机冷却系统流向示意图淡水冷却系统中,由于淡水本身水质较好,使用之后不会出现结垢问题,而且传热效果非常好,就目前来讲其使用范围是非常广泛的。
海水冷却系统的缺点是容易使用之后结垢,结垢之后就会影响到该系统的效用;因此,为了减少腐蚀和结垢情况,设置海水的温度不能超过45℃,否则就会造成较大的问题,而且目前很多船用发动机都不使用海水冷却系统进行直接冷却,而采用淡水循环冷却,使用淡水对设备进行冷却,方式是闭式循环冷却;而使用海水对设备进行冷却的时候,使用的方式是开式冷却。
二中央冷却系统目前,船舶中央冷却系统应用最广泛的有两种基本的形式——独立式中央冷却系统和混流式中央冷却系统。
独立式中央冷却水系统示意图混流式中央冷却水系统示意图混流式采用高低温水的混合来调节参数,这种冷却形式通过混合阀将高温淡水与低温淡水联通,根据高温淡水的温度要求,混合阀控制低温淡水进入高温淡水系统的流量,所有淡水的热量由中央冷却器中的海水带走。
因此每套系统仅有一个和海水直接接触的冷却器。
相对独立式冷却形式而言,少了一个高温冷却器,高温水通过低温水来进行冷却,这样进出柴油发电机及中央冷却器的水温控制较难。
在独立式中央冷却系统中,高温水热交换器可用低温水冷却,也可用海水冷却。
船用中央冷却系统是使用不同工作温度的两个单独的淡水循环系统;高温淡水冷却系统和低温淡水冷却系统,经常使用高温淡水冷却系统来冷却船用发动机等设备,这是因为船用发动机在运行过程中,机器内的温度会逐渐升高,使得各个部件的温度也增高,如果使用常温的冷却系统,那么会出现温度差,太大的温度差直接改变系统内部件的物理性能,从而影响到船用发动机的使用时间。
高温淡水冷却系统主要是由机带的水泵、柴油机缸套、高温冷却机等一些部件组成的循环水回路。
这套回路设备对于冷却船用设备的发动机尤为重要,不仅不会对设备产生副作用,还会实现冷却设备的目的。
船舶柴油机冷却系统的维护和保养
船舶柴油机冷却系统的维护和保养目前,柴油机是船舶的主要动力装置之一,如何加强对船舶柴油机冷却系统的维护和保养,已成为各单位装备建设中研究的新课题。
下面,笔者就船舶柴油机冷却系统的维护和保养谈一些粗浅看法。
一、船舶柴油机的设计特点从结构设计、条件等角度来看,船舶柴油机的设计特点有以下三个方面:一是强化程度高,气缸爆发压力高,输出功率大,燃烧产生的热量多,冷却系统负荷大:二是湿式气缸套,发动机缸径大,刚性差,工作时缸套外表面和冷却频繁接触,振动频繁且剧烈:三是工作条件差,工作频率高,可靠性及耐久性要求高。
这些特点决定了船舶柴油机需要对其冷却系统进行不同于其他一般发动机的特别维护和保养。
二、冷却系统对冷却液的要求船舶柴油机冷却系统中的冷却液应有良好的质量,需含有适当数量优质、高效的化学添加剂(以抑制和防止冷却系统零部件腐蚀和穴蚀、积垢等),并能基本滤除诸如芯砂、沉淀物、油泥、灰尘、腐蚀产物、磨损的密封件碎片等杂质。
具体要求为:(一)防穴蚀(或点蚀)穴蚀是快速运动或振动的表面或其附近因为压力和湿度变化而引起的高压真空小气泡突然破裂而发生的一种剥离金属材料表面层的腐蚀现象,是机械式和腐蚀式破坏的共同体现,穴蚀影响水泵轴、水泵壳体、缸套、调温器等正常工作。
缸套和水泵叶轮的穴蚀,进一步增加了冷却液对零部件的腐蚀速度。
因此,船舶柴油机冷却液中必须加入防穴蚀的添加剂,以便在铸铁零件、钢制零件等表面形成一种薄的、致密的而且很坚韧的薄膜状保护层(膜),使缸套、水泵叶轮等零件免遇穴蚀破坏。
(二)防腐蚀作用柴油机冷却系统中,经常使用诸如铜、铸铁、钢、钢制零部件和焊锡等多种金属,这些金属在不同的冷却液中受到不同程度的腐蚀。
因腐蚀作用而引起的腐蚀产物会堵塞冷却液通道,并淀积于传热零件表面,引起零部件过热,恶化热传导,降低冷却系统的传热效率,并引起许多零部件的不必要的更换。
因此,冷却液必须具有防腐蚀作用。
(三)防垢作用水中的钙盐、镁盐及其它化学物质在热的柴油机冷却液中会沉淀并沉积于传热表面,形成积垢;另外,冷却液中的添加剂的浓缩物和分解物等也会形成积垢。
培训教程-船舶冷却水控制系统设计与实现
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2. 系统的设计
2.3.1 硬件配置
其它设备的选型
断路器
空开
NSX100NA 主回路的供电
C65N D32 3P
各个电机回路的 供电回路
接触器
LC1-D09M7C 电机主回路和控 制回路
热保护继电器
LRD-08C 电机主回路
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2. 系统的设计
2.3.2 电气原理设计
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2. 系统的设计
2.1.1 IO测点清单的统计
中央冷却水系统的主要信号采集清单 (1/2)
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
信号名称 冷却水进口温度 冷却水出口温度 换热器进口温度 换热器出口温度
水泵出口压力 冷却水进口压力
海水泵频率 海水泵运行信号
输入输出 输入 输入 输入 输入 输入 输入 输入 输入
控制设备
冷却水出口温度 三通调节阀
泵的启动选择 淡水泵
报警处理
控制描述
利用温度控制器根据设定温度来控制三 通调节阀的开度
根据相关泵的运行时间长短来选择工作 泵。
采集的信号发生异常时,控制柜发出声 光报警,引起操作人员注意
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2. 系统的设计
2.1.2 控制策略的制定
高温冷却水系统自动控制策略
泵的启动选择
海水泵/淡水泵
根据相关泵的运行时间长短来选择工作 泵。
报警处理
采集的信号发生异常时,控制柜发出声 光报警,引起操作人员注意
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2. 系统的设计
2.1.2 控制策略的制定
中央冷却水系统自动控制策略
温度设定值
温度调节器
-
海水泵频率 温度测量
船舶柴油机缸套冷却水系统动态特性建模与仿真
2 浙江省海运集团浙海海运有 限公 司, 州 3 0 1 ) . 杭 10 3 摘 要: 提出一种简单 、 可靠的船舶柴油机缸 套冷却水 系统建模与仿真分析方法 , 利用 阶跃 响应法获取现
场 试 验 数 据 , 用 “ 点 法 ’ 出模 型 参 数 , M A AB软 件 环 境 下 , 用 “ 线 拟 合 法 ” 模 型 参 数 进 行 修 采 两 ’ 得 在 TL 采 曲 对
正, 实现 系统动态特性建模 。对模 型进行 了仿真分析与实验结果 比较 , 明模型是可信的 。 表
关键词 : 舰工程 ; 套冷却水系统 ; 船 缸 动态 特 性 ; 线拟 合 ; 模 ; 真 曲 建 仿
中图 分 类 号 : 6. 2 U6 4 1 1 文献标志码 : A 文 章编 号 :6 17 5 (0 0 0—0 20 1 7—9 3 2 1 )20 8 4
统 由高温淡水 回路 、 温淡水 回路 和海水 冷却 引, 低 系统组成 。首 先用 高温淡 水冷 却柴 油机缸 套 和缸 盖; 然后 用低 温淡水 冷却 高温淡 水 ; 最后用 海水 冷 却 低温 淡 水 。其 主 机 高 温 淡 水 冷 却 水 系 统 如 图
1。
统建模 与仿 真方 面的研究 不多 , 献 [—] 文 12 中提 出
收 稿 日期 :0 90 —0 20 —42
修 回 日期 : 0 90 —5 2 0 —6 0
方 法
2 1 阶跃 响应 试验 .
基 金 项 目 : 江 省 教 育 厅 科 研 项 目( 0 8 4 2 ) 浙 Y20 0 1 6 。 作 者 简 介 : 红 明 (9 8)男 , 士 , 师 。 徐 1 7一 , 硕 讲 研究方 向: 舶智能控制与仿真 。 船
船舶冷却水系统的优化设计分析
第 2 6卷 第 2 期
20 0 2年 4月
武汉理工大学学报 鸯 ) (至 差
J u n lo u a ie st fTe h o o y o r a fW h n Un v r i o c n lg y
( a s o tto ce c Trn p ra in S in e& En ie rn ) gn ei g
Ql q l 。 — vDc (1一 £ I ) W ;
海水 流 过 空气 冷 却器 所 带 走 的热 量
Q 一 g 。。f yIc (3一 f D ) W.
算 , 职 适 当 地 在 许 可 范 围 内优 化 温 度 参 数 , 冷 却 水 系 统 设 计 中 可 获 得 较 好 的 经 济 效 益 . 证 在 关 键 词 : 却 水 系 统 ; 化 设 计 ; 析 冷 优 分
中图法分类号 : 6. 1 U6 4 8 4
0 引 言
船 舶 柴 油 机 动力 装 置 工作 时 , 有许 多机 械 、 设 备 要 散 发 出大 量 的热 量 . 了保 证 受 热 部件 的 温 为
的 闭式 冷却 水 简化 管 系 图 ( 图 1 进 行 分 析. 如 )
海水
度 不 致 于过 高 而 影 响 正 常 工 作 , 不 致 于 因 热 负 或
荷 过 大 而 损 坏 , 须 及 时 而 有 效 地 散 发 这 些 多 余 必
的热 量 .
舷外
冷 却水 系统 的 功用 , 是 对 需要 散 热 的机 械 、 就
K ;
2 )海 水 进 、 出各 冷 却 设 备 的 温 度 tt,。t, , t,。
3 )各 被加 热 工质 的进 、 出温度 增压空气
船用柴油机淡水冷却系统设计
船用柴油机淡水冷却系统设计陈龙(广船国际技术中心)摘要:本文主要介绍船用中、低速柴油机冷却水系统的相关配置以及各自的冷却 原理,以及在船舶设计过程中关于各自的冷却特点。
关键词:船用柴油机;冷却水系统DOI:10.3969/j.issn.2095-4506.2017.02.0020前言船用柴油机堪称船舶心脏,对于船舶 的正常航行起着举足轻重的作用,冷却系 统是一个可以用来考核船舶心脏正常跳动 的一个强有力指标。
冷却系统的好坏能够 直接决定柴油机功率性能能否持续发挥。
对于船用的中速四冲程柴油机和低速二冲 程柴油机而言,虽然做功方式和使用场合 上有些差异,但因为柴油机的缸套、活塞、缸盖以及空气冷却器等部件随着柴油 机的运转大约有30%的燃烧热量需要散出,这些需要散出的热量必须用一个流动的冷 却水系统来进行热量的持续传递,所以都 必须配置有冷却系统提供给柴油机,以保 证受热部件的正常稳定温度,从而使柴油 机能够持续的运转。
1冷却水系统的介绍及相关配置船用冷却水系统从冷却介质上分有海 水冷却系统和淡水冷却系统;从冷却方式 上有开式冷却和闭式冷却;淡水冷却系统 根据被冷却部件的不同可分为髙温冷却和 低温冷却两种冷却方式。
由于淡水的水质稳定,传热效果好并 可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷,因而它是目前使用广泛的一种冷却介质。
海水的水质难以控制且其腐蚀和结垢问题 比较突出,为了减少腐蚀和结垢,海水的 出口温度一般不宜超过45° ,因而目前很 6少使用海水直接对柴油机进行冷却。
现行的船舶冷却水系统设计中一般是 中央淡水循环冷却,用淡水直接对柴油机 进行的闭式循环冷却;海水对淡水进行直 接冷却,采用开式冷却的方式。
柴油机的冷却水系统配置上有高温水 泵、缸套水预热器、缸套水冷却器、低温 水泵、中央冷却器、膨胀水箱等相关设 备。
其中高温水泵及缸套水预热器,缸套 水冷却器属于尚温水系统;低温水栗,中央冷却器属于低温水系统。
船舶柴油机主动力装置总能系统能质分析
船舶柴油机主动力装置总能 系统 能质分析
蒋祖星
1 3
这样 可建 立 柴油机 烟平 衡关 系式 为
E = Ne+ E印 + E + E
烟损失 。 13 汽轮机 部分 .
其中, E 为柴油机 内部炯损失 , 主要包括燃烧 损失和传热损失。 12 废气锅炉部分 . 废气锅炉 除产生全船加热及杂用饱 和蒸汽外 , 还产生过热蒸汽供动力回收用。设饱和蒸汽用量为 G, | 过热蒸汽产量为 G , 。在不 计管道及锅炉泄露损 失时, 锅炉给水量应为 G = , 。 G +G 。若过热蒸汽的 温度为 , 饱和蒸汽的温度为 , 利用式 ( ) 3 可分别 求出它们的能级 A 和 A 。设过 热蒸汽和饱 和蒸汽 。 , 的比焓分别为 h 和 h, 。 ,比熵分别 s 和 s, 。 ,环境状态 下水的比焓和比熵分别为 h 和 s, 。 0则过热蒸汽和饱 和蒸汽的烟分别为 E G [ h 一 。 一r( 一 。 ]' 0 (W) = 。 (。 h) os s) /60 k 3
这样可得出其能级 A 和烟 E 。若汽轮机输出的有 效功率为 Ⅳ, 则汽 轮机 内部摩擦和涡流引起的娴损
失为 E 一E 。一No 2 实例计算
E =G[ h 一 。 一 " s一 。 ]30 (W) 7 |( h ) 7 ( s) /60 k ( ) o 废气锅炉的给水 由热水 井抽出经预热后的温度 为 , 若其能级为 A , 则给水的烟为 E [ h 一 。 一 ' s 一 。 ]30 ( W) ( ) = ( h ) 7 ( s) /60 k 8 o 式中, s 分别为给水的 比焓和比熵。 h和 废气锅炉出口烟气温度 因受锅炉尾部受热面低
不同机型的船舶 柴油机 , 具有不 同的数量 和品
船舶机舱自动化
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指利用先进的自动化技术和设备,对船舶机舱内的各种系统进行集成和控制,以提高船舶的操作效率、安全性和可靠性。
船舶机舱自动化系统主要包括动力系统、润滑系统、冷却系统、通风系统、电气系统等。
下面将详细介绍船舶机舱自动化系统的各个方面。
1. 动力系统自动化船舶的动力系统是船舶的核心部份,包括主机、发机电、推进器等。
动力系统自动化主要包括以下几个方面:- 主机自动控制:通过自动化控制系统对主机进行启动、住手、调速等操作,实现船舶动力的精确控制。
- 发机电自动控制:通过自动化控制系统对发机电进行负荷调节、电压调节等操作,确保船舶电力供应的稳定性。
- 推进器自动控制:通过自动化控制系统对推进器进行启动、住手、转向等操作,实现船舶的航行控制。
2. 润滑系统自动化船舶的润滑系统主要用于对各种机械设备进行润滑和冷却,以减少磨擦和磨损。
润滑系统自动化主要包括以下几个方面:- 润滑油系统自动控制:通过自动化控制系统对润滑油的供给、循环和过滤等操作进行控制,确保机械设备的正常运行。
- 冷却水系统自动控制:通过自动化控制系统对冷却水的供给、循环和温度控制等操作进行控制,确保机械设备的温度在正常范围内。
3. 冷却系统自动化船舶的冷却系统主要用于对发动机、发机电等设备进行冷却,以保证设备的正常运行。
冷却系统自动化主要包括以下几个方面:- 冷却水循环系统自动控制:通过自动化控制系统对冷却水的循环、流量和温度等参数进行控制,确保设备的冷却效果。
- 冷却风扇自动控制:通过自动化控制系统对冷却风扇的启动、住手和转速等操作进行控制,以适应不同负荷下的冷却需求。
4. 通风系统自动化船舶的通风系统主要用于保持机舱内的空气流通,排除有害气体和烟雾。
通风系统自动化主要包括以下几个方面:- 风机自动控制:通过自动化控制系统对风机的启动、住手和转速等操作进行控制,以保证机舱内的空气流通。
- 空气质量监测:通过自动化控制系统对机舱内的空气质量进行监测,一旦检测到有害气体或者烟雾,即将采取相应的措施。
船舶保障系统FMEA分析
船舶保障系统FMEA分析船舶保障系统FMEA分析FMEA全称为失效模式与影响分析,是一种应对潜在故障的策略分析方法。
在船舶保障系统中,FMEA分析能够帮助识别系统中可能发生的故障,并且对于故障发生的影响进行评估和预防。
因此,船舶保障系统FMEA分析是非常重要的。
在本篇文章中,我们将对船舶保障系统做FMEA分析。
1.分析过程首先,我们需要了解船舶保障系统组成以及它们之间的相互作用。
通常,船舶保障系统包括整体水密舱室、燃料系统、冷却系统、电气系统、通风系统、排水系统、消防系统、船舶安全系统等。
这些系统在船舶运行过程中协同工作,确保船舶在不同海况、不同环境下运行安全。
在进行FMEA分析时,我们将按照以下的步骤进行:1.1 建立团队建立一个由有经验的船舶操作人员,船员和技术人员组成的团队,将有助于确保分析结果更为准确和可靠。
团队应当熟悉不同类型船舶的保障系统,并有丰富的实践和理论经验。
1.2 识别失效模式在此步骤中,团队应当制定一份详细的系统框图,然后列出每个系统的失效模式。
在列举失效模式时,应当考虑到从简单到复杂的各种可能性,以及由于各种原因而引起的各种失效情况。
制定失效模式时可以参考历史记录或者预防维护手册等资料,也可以考虑各种预测技术,包括可靠性工程学等方法。
1.3 评估故障影响对于每一个失效模式,团队需要对其影响进行评估。
影响评估应该考虑到不同系统之间的相互作用,并确定哪个失效模式会产生最严重的后果。
以安全性和成本效益为主要考虑因素,使评估更为准确。
1.4 制定修理措施在确定了每个失效模式的影响后,团队可以制定相应的修理措施。
这些措施应该旨在防止失效发生,或者早期发现并进行修理,让船运行更加可靠和安全。
修理措施可以包括升级保障系统、更换设备、增加备件库存、改进维护程序等。
2.结果分析通过船舶保障系统FMEA分析,我们可以得到以下这些结果:2.1 确保系统的完整性在保障系统中任何一个失效模式都会对整个系统产生负面影响。
游艇冷却水系统的工作原理
游艇冷却水系统的工作原理游艇的冷却水系统是一个至关重要的组件,负责在操作过程中保持发动机的最佳温度,并防止过热。
以下是游艇冷却水系统工作原理的详细解释:1.冷却剂循环:冷却水系统利用泵来循环冷却剂,通常是混合了防冻剂的淡水,贯穿整个发动机和相关组件。
泵通常由发动机的曲轴或电动机驱动,并负责产生必要的流量,以有效地散热。
2.吸热:当发动机运行时,由于燃烧过程和运动部件的摩擦而产生热量。
冷却水通过发动机缸体、缸盖、排气歧管和其他热表面时吸收这种热量,从而降低它们的温度,并防止因过度热量积聚而损坏。
3.热传递:通过传导,吸收的热量从发动机组件转移到冷却水中。
冷却剂从发动机表面吸收热能,使其温度升高,随着它在系统中的流动。
4.散热:一旦冷却水吸收了发动机的热量,它被导向散热器,也称为散热器。
散热器由一系列管道或翅片组成,旨在增加散热面积。
当热冷却剂通过散热器时,它向周围的空气或海水释放热量,这取决于游艇和冷却系统配置的类型。
5.冷却介质:冷却介质通常是海水或空气,起到散热器的作用。
在海水冷却系统中,海水被泵送到散热器中,而在空气冷却系统中,使用环境空气进行散热。
6.温度调节:冷却水系统配备有温度传感器和恒温器,用于调节冷却剂温度,确保发动机的最佳工作条件。
恒温器根据发动机温度控制冷却剂的流动,使系统能够根据需要调整冷却剂流速以维持所需的温度范围。
7.溢出和膨胀:为了容纳热膨胀并防止因压力积聚导致系统损坏,冷却水系统配备了一个溢流水箱或膨胀箱。
该水箱在冷却剂由于温度变化而膨胀时收集多余的冷却剂,并在需要时将其释放回系统中。
8.防腐保护:为了防止冷却水系统内的腐蚀和垢堵,通常向冷却剂中添加防腐剂和防冻剂。
这些化学物质有助于保护金属表面免受氧化和腐蚀,延长系统组件的使用寿命。
9.监测和维护:定期监测和维护冷却水系统至关重要,以确保其正常运行并防止因过热而导致的问题。
这包括检查冷却剂水平,检查软管和接头是否泄漏或损坏,清洁散热器表面,并根据需要更换冷却剂。
船舶技术状况评估报告
船舶技术状况评估报告一、引言二、船舶结构评估1.船体结构:目标船舶的船体结构主要由钢质构成,经过精确计算和分析,船体的强度和稳定性符合规定标准。
2.船舶设备:目标船舶的设备安装位置合理,操作维护方便,设备的布局和连接符合安全要求。
3.舱口和舱口盖:目标船舶的舱口和舱口盖密封性良好,无明显变形或损坏。
4.船舶外观:目标船舶的外观整洁,没有明显的腐蚀、划伤或损坏。
三、动力系统评估1.主机和发电机:目标船舶的主机性能稳定可靠,发电机供电正常。
总体来说,船舶动力系统在正常工作范围内运行良好。
2.推进系统:目标船舶的推进系统包括螺旋桨和转向设备,螺旋桨和转向设备工作正常,未发现异常噪音或振动。
3.燃油系统:目标船舶的燃油系统设计合理,设备无泄漏,满足船舶动力系统的运行需求。
四、设备系统评估1.船舶电气系统:目标船舶的电气系统可靠性高,未发现电气器件过热或故障。
2.通信和导航系统:目标船舶的通信和导航系统完好,各个设备工作正常,信号接收清晰。
3.冷却系统:目标船舶的冷却系统正常工作,水冷和空气冷却设备均符合要求。
4.辅助设备:目标船舶的辅助设备包括船舶消防系统、供水系统和船用空调系统,均正常工作。
五、维护和改进建议为保持和改善目标船舶的技术状况,以下是一些建议:1.定期维护和检查船舶的各个系统,确保设备工作正常并及时发现问题。
2.定期检查船舶结构,包括船体、舱口和舱口盖,修复和更换损坏部件。
3.必要时更新船舶设备和系统,以提高性能和效率。
4.加强船舶动力系统的维护,包括定期更换润滑油和滤清器,确保动力系统的顺畅运行。
六、结论通过对目标船舶的技术状况进行评估,我们认为目标船舶的结构、动力系统和设备系统整体状况良好。
然而,为了保持和提高船舶的技术状况,需要定期维护和检查各个系统,并根据需要进行改进和更新。
船舶动力传动系统的调试与性能测试
船舶动力传动系统的调试与性能测试摘要:船舶动力传动系统的调试与性能测试是确保船舶安全和有效运行的关键环节。
本文介绍了船舶动力传动系统的调试过程,包括主机、推进器、传动轴以及相关控制系统的校准和协调。
通过精确的调试,船舶可以实现高效的能源利用,减少运行成本,同时确保了船舶的安全性和可靠性。
性能测试阶段包括对船舶动力系统的各种性能参数进行测量和评估,以验证系统是否符合设计要求。
关键的测试指标包括功率输出、燃油效率、噪音水平和振动特性。
最后,本文总结了调试和性能测试的重要性,并强调了其对船舶运营的影响。
关键词:船舶动力传动系统、调试、性能测试、功率输出、燃油效率、安全性。
引言:船舶动力传动系统的可靠性和性能直接关系到船舶的安全和效率。
在海洋运输和航海领域,不仅要求船舶具备出色的动力性能,还需要保证其低能源消耗和环保特性。
因此,船舶动力传动系统的调试与性能测试变得至关重要。
本文旨在探讨这一关键领域,介绍调试过程和性能测试的关键指标,以及它们对船舶运营的影响。
通过深入研究和精细调校,我们可以确保船舶在复杂海况下安全而高效地航行,为海洋运输行业的可持续发展做出贡献。
一、船舶动力传动系统的调试流程船舶动力传动系统的调试流程是确保船舶安全、高效运行的关键环节。
在这个过程中,各个系统和组件的互相配合和协调至关重要。
下面将详细介绍船舶动力传动系统的调试流程。
1.系统检查和准备:在进行系统调试之前,首先需要对所有相关的系统和组件进行全面检查和准备工作。
这包括主机、推进器、传动轴、燃油系统、冷却系统、控制系统等。
确保所有部件都处于良好的工作状态,没有损坏或故障。
2.初始设置和参数配置:在调试开始时,需要对船舶动力传动系统的各项参数进行设置和配置。
这包括主机的转速、推进器的叶片角度、传动轴的位置等。
这些参数的正确配置对于系统的正常运行至关重要。
3.协调和校准:船舶动力传动系统中的各个组件需要协调工作,以确保能够实现最佳性能。
船舶主机冷却水出口温度控制系统
船舶主机冷却水出口温度控制系统发表时间:2018-12-23T18:47:10.217Z 来源:《防护工程》2018年第23期作者:阮跃明彭明祥[导读] 现如今,我国的科技发展十分迅速,同时,我国的船舶行业发展快速,船舶主机冷却水出口温度控制系统是确保船舶动力的重要辅助部分扬州中远海运重工有限公司江苏扬州 225200 摘要:现如今,我国的科技发展十分迅速,同时,我国的船舶行业发展快速,船舶主机冷却水出口温度控制系统是确保船舶动力的重要辅助部分,在船舶的运行过程中起着保障船舶稳定运行的重要作用。
然而,由于船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大,对主机冷却水出口温度控制仍存在不足,系统耗时过多、程序复杂,易造成能量浪费等问题,不利于船舶航行的安全和稳定。
因此,结合传热学理论对船舶主机冷却水出口温度控制系统进行设计和分析,在传统PID控制系统的基础上进行创新和优化,结合船舶主柴油机输出功率作为冷却水出口温度负荷的信号的前馈控制,以简化船舶主机冷却水出口温度控制系统的工作流程,有效控制系统资源消耗情况。
关键词:船舶柴油机;冷却水温度;模糊控制;冷却水系统引言当船舶主柴油机在运转时,会产生和耗散出大量的热;随着这些热量的逐步累积,将会出现金属疲劳、脆化以及润滑油失效等情况。
相反,当船舶主柴油机受到过度的冷却时,设备达不到正常工作的温度,其运行将不稳定:由于不完全燃烧,一氧化碳及碳氢化合物等废气排量增加;润滑油黏度过大,摩擦消耗功率增加,不易传热,冷却作用差,气缸受到的磨损将成倍加剧。
船舶主柴油机缸套的故障主要来自于其受到非正常磨损以及产生出的裂纹。
目前,主机缸套如经过缸套水冷却系统合理有效的冷却,可以极大的减少受到的磨损,同时,缸套低温腐蚀、高温腐蚀甚至热应力等一系列问题,也会随着主机缸套温度更为精确的控制而减少。
1概述图4高低温淡水冷却器的温度检测结果根据图4不难发现,由于系统高温淡水出主机温度变化较慢,故高温淡水进出主机的温差减小,高、低温淡水出缸套水冷却器的温度在20s后呈交汇趋势,因此可见该系统运行相对较快,有效简化了传统方法的复杂流程,同时消耗时间较短也可以有效避免能源的消耗。
船舶冷却系统常见问题探讨
船舶冷却系统常见问题探讨徐景峰(吴淞海事局; 上海 200940)摘 要:汇总长江上海段2020年船舶冷却系统故障案例,分析该系统常见问题,梳理船舶冷却系统工作原理、主要特点、常见缺陷、检查要点和保养要求,挖掘船舶冷却系统故障的季节性规律,提出针对性整改建议。
关键词:船舶冷却系统;膨胀水箱;季节性规律0 引 言冷却系统是保证船舶动力装置安全可靠运行的重要系统,同时也是船舶故障频发的领域之一,经统计,2018-2020年期间,长江上海段船舶机电故障类型中,涉及主、辅机冷却系统故障的比例长期排在前三位,其中多起故障直接导致了船舶的搁浅事故,有关主机冷却系统的管理与维护亟须重视,本文结合日常检查中发现的常见缺陷,进一步梳理船舶冷却系统的主要问题和维保要点。
1 典型案例2020年10月,笔者对某船实施安检期间,发现该船主机膨胀水箱私接软管至疑似红色消防管路,见图1,这引起了检查员的质疑,经调查了解到,该船运行期间,主机冷却水温度始终偏高,膨胀水箱持续冒热气,船员担心主机冷却效果不好,遂自行在膨胀水箱与船舶压载管系之间安装了联通管,一边通过补水阀向水箱内补水,一边将箱内热水通过压载管系排出舷外。
在压载管系上私接管路的安全隐患暂且不说,如此改装在实际效果上并不能有效为主机降温,经安检员详细检查发现,该船冷却水高温的根本原因,是主机淡水冷却器堵塞,导致用以冷却淡水的海水循环管路不通畅,无法进行有效的热交换,不能带走循环淡水的大部分热量,直观表现就是膨胀水箱持续高温。
船员在膨胀水箱处建立了冷热循环,相当于仅置换了膨胀水箱内的热水,冷水很难进入整个淡水冷却水循环管路,是治标不治本。
2 工作原理介绍在上述案例中,导致冷却系统故障的根本原因,是船员对冷却系统的工作原理不熟悉,这里作简要介绍:(1)常规的冷却水系统是由海水和淡水冷却系统组成,即海水回路和淡水回路,在中小型船、内河船等采用较多,其工作原理:①海水回路:海水泵从海底门及海水总管中吸入海水,然后分几路,一路将海水送到主机空冷器中,另一路将海图1 主机膨胀水箱私接软管至疑似红色消防管路NAVIGATION航海51NAVIGATION航海52Marine Technology 航海技术水送人滑油冷却器,再经过淡水冷却器后与主机空冷器排出水汇集排至舷外,有些船舶还会分一路至齿轮箱滑油冷却器、中间轴承或主机排烟管。
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在船舶正 常航 行 期 间 , 舶 动力装 置产 生 的大 船
的两个单 独 的 淡水 循 环 系 统 , 高 温淡 水‘ 即 ( 温度 约 8 0u C~8 C) 5。 和低温淡 水( 温度 约 3 O℃~4 C) O’ 闭 式系统 。前者用 于冷 却 主柴 油机 , 后者 用 于冷 却 高 温淡水 和其他载热 流体 。这种冷却水 系统 由于海 水
( .Co lge o e c ntM a i ,S n ha a ii n v r iy,Sh ng a 0 3 1 le fM r ha rne ha g iM rtme U i e st a h i2 01 5,Ch na; i
2 Chn aii e vc n e ,B in 0 0 9 . iaM rtmeS r ieCe tr ej g 1 0 2 ,Chn ) i ia
量 热量 由冷却水 系统 传 递给 海水 , 保 船舶 柴油 机 确 可 靠运转 。如果 冷却 水 系统 出现 故 障 , 么 船舶 动 那 力装置就不 可能正常运转 , 船舶就会 出现危 险 。 船舶 动力 装置 的冷 却水 系统 有开 式 海水 系统 、
闭式淡水冷 却系统 和中央冷却 系统 等 3 。 种 开式 海水 系统 是用 海水 作 为冷却 剂冷 却淡 水 、 滑油 、 增压 空气 和空 压机 等 。系统 的基 本组 成 是海 底阀 、 冷却 器和大 排 量海水 泵 。这种 系 统 由于 海水
第 3 1卷 第 4期 20 0 8年 1 2月
中 国 航
海
Vo . I GA T1 0N F C H I 0 NA
文章 编 号 : 0 0 6 3 2 0 ) 4 3 9 3 1 0 —4 5 ( 0 8 0 —0 4 —0
优化 选 择 时 就要 对 船 舶 动 力装 置 和 系 统 的可 靠 度 进 行综 合 技 术 评估 , 做 出正 确 的判 断 和选 择 。通 过 对 营 运 船 舶 并 的 动力 装 置 冷却 水 系 统 可 靠性 进 行 分 析 , 与其 他 冷 却 水 系统 进 行 比较 , 后 指 出 在 选 择 船 舶 动 力 装 置 和 系 统 时 并 最 不 要盲 目地 追求 经 济 性 而 忽视 可 靠 性 。 关键 词 : 舶 、 船 工 程 ; 舶 动力 装 置 ; 却 水 系 统 ; 靠 性 ; 松过 程 船 舰 船 冷 可 泊
中 图分 类 号 : 6 . U6 4 1 文献 标 识 码 : A
Re i b lt la iiy Ana y i f M a i we a tCo ln a e y t m l sso rne Po r Pl n o i g W t r S se
GUO n WU CH EN o z o g Ju — , Ba — h n , H u n n — e a g Da g h 。
Ab ta t sr c :Shi i g c r or ton e d O op i z hers lc in o a ie po e a s an yse s whe d rn pp n o p a i s n e t tmie t i ee to fm rn w rplnt d s tm n or e ig ne s p O r pa eo d s i sore e dig busn s . Thec m pr he iet c nia s e s e fr l biiy o a i e w hist e lc l h p xt n n ie s o e nsv e h c la s s m nto ei lt fm rn a
m a e Th e ib l yan l i a i werp a t n oo ig s tm s o o r h p od U d. e r la ii ayssofm rnepo t l n s a d c ln yse n b a d s i s t l S:Don’ i l tgo bl nd y f c o is a d n v r ino e t eibiiy i h sn a i o e l nta t y t m s ore on m c n e e g r he r l lt n c oo ig a m rne p w rp a nd iss s e . a Ke r s:s i n v le i e rng; m a i w e l n y wo d h p, a a ng n e i rnepo rp a t;c oln t rs s e ;r la iiy;p s n p oc s o i g wa e y t m e ib l t oio r e s
船舶 动 力装 置冷 却水 系统 的可 靠性分 析
郭 军武 陈 宝忠 黄 党和 , ,
(. 1 上海海 事大学 商船学 院 ,上海 2 0 3 ; . 0 1 5 2 中国海 事服务 中心 ,北京 10 2 ) 0 0 9
摘 要 : 运 单 位在 船 舶 更 新 换代 和业 务 扩 大 的 时候 , 须 考 虑 到 船 舶 动 力 装 置 和 系统 的最 优 化 选 择 。在 进 行 最 航 必
p we ln sa d s se so eo h t d ihs o l ec rido t eo ep o e u g n n h iec nb o rpa t n y tmsi n ft esu y whc h ud b a re u fr rp r d me ta d c oc a e b j