船舶冷却水系统地设计研究及指导

编制大纲：

需要补充的内容：1，水泵（定速离心泵，变频泵）；2，温控阀；3，节流孔板；4，热平衡计算的理论公式，温升热量水量公式；5，特殊案例的区分（温控阀，板冷，变频泵对整个冷却系统形式选定的影响；分离封闭式，高低温混流式，配置变频海水泵没有温控阀的中央式。）6，利用目前的实船进行计算公式的验证，还有一些经验系数的反推导（特别是一些厂家自己的经验系数）7，膨胀水箱；8，补充开发设计需要的部分，参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》

前言（目的）

以《船舶设计实用手册---轮机分册》---国防工业出版社为蓝本，将其中的冷却水系统做了进一步内容扩展和深化描述，提供给详细设计人员参考。

参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》，补充一部分工程计算公式；

系统发展核心：

1，稳定调节；

2，节省能源，余热循环利用；

3，节省成本，替代方案的方式；

关键词：

将冷却水稳定可靠的输送到需要冷却的设备中：这个可靠和稳定来源于几个参数：稳定的压力，稳定的流量，稳定的温度，稳定的水质（这个水质包含化学成分稳定不结垢，物理成分稳定，极少气泡，气泡会影响热交换器的效率）

冷却水系统

目录

1，范围

2，冷却水系统的基本形式

3，系统形式的选择

4，冷却水系统实例

5，中央冷却系统热平衡计算

6，冷却水系统的主要设备配置要点

7，制淡装置（造水机）

8，具有冰区航行船级符号船舶的冷却水系统特殊要求9，海水进水阀操纵位置的要求

10，冷却水系统的温控阀

11，冷却水系统的节流孔板

12，冷却水系统的泵

13，冷却水系统的膨胀水箱

冷却水系统

1，冷却水系统的基本形式

冷却水系统的基本形式见表1，

注解：

（1），所谓开式和闭式冷却水系统是指柴油机本身冷却水系统而言。开式系统是指柴油机本身直接用舷外海水或者江水冷却。如今除江河小船之外，基本不采用开式系统。海拖（海洋港口拖轮）还在使用海水直接冷却柴油机。（潜在问题：船内海水泄露，在与柴油机连接的弹性管配置不正确时容易出现，已有其他公司的海拖因为这个弹性管破裂造成沉船）

（2），在闭式系统中，柴油机是用淡水冷却，而淡水在经过热交换器用舷外水冷却。这减少了对柴油机的腐蚀和对环境的污染，并提高了可靠性。

（3），为使主机以外的其他机械设备均用淡水，且用一个系统进行冷却，就形成中央冷却系统。同时，若有部分设备单独用海水冷却，则称混合式冷却水系统。（蒸汽货泵系统的真空冷凝器还在独立使用海水直接冷却）

（4），在柴油机的淡水冷却系统中，有高温水回路和低温水回路。如采用

高低温水的混合来调节参数，则属于混流式。如高低温回路各自分开，则为独立式。

（5），在独立式中央冷却水系统中，高温水热交换器可以用低温淡水冷却（称为独立I型），高温水热交换器用海水冷却（称为独立II型）。

（6），在独立式中央冷却系统（I型）中，对某些船舶，他的中央冷却器也可以设计为用自流海水冷却（利用船舶航行的速度），这种称为自流式中央冷却系统。

返回目录

2，系统形式的选择；

对柴油机的冷却水系统形式，各柴油机制造厂都有规定和推荐（MAN和瓦锡兰机型多数在GUIDE指导文件内），设计时应按照厂商推荐的系统并考虑下列因素进行选择。

（1）低速柴油机的冷却水系统；

1）常规冷却水系统和中央冷却水系统均可选用，两种系统的优缺点对比见表2，船东，特别是大型航运公司，毫无例外选用中

央冷却水系统。出于效率，长期航运费用，常规维护都是极为

有利的。

2）中央冷却系统中，基本推荐采用独立式中央冷却水系统（瓦锡兰的苏尔寿柴油机也有推荐采用混流式中央冷却水系统）。独立

式中央冷却水系统必须设置高温水冷却器，对高温水的调节比

混流式稳定可靠。

3）对航速较高的集装箱船，船东提出或者经过与船东协商，可选用自流式中央冷却水系统，以进一步提高航行的经济性。（2）中速柴油机的冷却系统

通常按照柴油制造厂的推荐系统进行设计。大同小异，各个系列的柴油冷却系统各有特色。

大部分中速柴油机制造厂推荐的系统均为主机的中央冷却系统，同时为保证该系统完全符合预定要求，制造厂还能供应系统的附属设备（包含水泵，冷却器等）。所推荐的系统中有混流式中央冷却水系统，也有独立式中央冷却水系统。设计时必须符合柴油机制造厂的推荐系统。

（3）全船动力装置冷却水系统；

1）低速机动力装置：a，常规冷却系统，除了为主机设置缸套淡水冷却泵，海水冷却泵；另外需要为辅助柴油机、空压机、空调、冷藏、大气冷凝器、真空冷凝器等装置配置海水泵；b，中央冷却系统，应设计成包括主机在内的整个动力装置的中央冷却水系统，所有设备均用淡水冷却，包括辅助柴油机、空压机、空调、冷藏、大气冷凝器、真空冷凝器等装置；（如今因为真空冷凝器只是在装货卸货时开启，使用频率较低，故设置真空冷凝器为独立的海水冷却，降低淡水冷却的系统负荷和成本）

2）中速机动力装置：a，主机采用制造厂推荐的独立的中央冷却水系统，而辅助柴油机和其他机械设备用各自的冷却系统（案例：半潜船，

主机独立一套，辅助设备独立一套，各自分开）b，包括主机在内的

所有机械设备设计成整套中央冷却水系统，（案例：目前凝析油轮，

所有设备采用统一的中央板冷，并且高低温混流，要点是平衡主机和

辅助设备之间的水量和出口水压）

表2

返回目录

3，冷却水系统实例；

手上的实船案例：同样的系统有细微的差别

TORM11.4万吨：独立式中央冷却水系统；OK

凝析油船：混流式中央冷却水系统OK

5万吨半潜船：分别独立式中央冷却水系统OK

HAFNIA 75000（有发电机缸套水为主机停车暖缸）：独立式中央冷却水系统