最新船舶冷卻水系統(tǒng)設(shè)計指導(編輯修改稿)
2024-08-28 19:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 w%時，制淡裝置僅能在主機負荷50%以上時使用，當Q’jw＞50%*QL1*qjw%時，應(yīng)在制淡裝置缸套水出口處設(shè)置一溫度控制閥。（2） SULZER低速機設(shè)置1） 實際可用熱量計算其中 Qjw – 實際可用熱量（KW）QRX – 在CMCR（即RX）點的缸套水熱交換比率（見主機說明書）（W/kW）NRX–CMCR點的功率（kW）2） 實際需要熱量計算依據(jù)指定的制淡量，可求出實際需要的熱量Q’jw ,其中 Q’JW – 實際需要熱量（KW）M’jw– 船舶建造規(guī)格書規(guī)定的制淡量（t/24H，噸每天） 轉(zhuǎn)化系數(shù)。3） 制淡系統(tǒng)的設(shè)計按照SELZER推薦，當Q’JW≤40%QJW時，僅能在主機負荷50%以上時使用；當Q’JW在實際可用熱量的40%以上（最高只能到85%）時，應(yīng)在缸套水進制淡裝置處裝設(shè)溫度控制閥。（3） 造水機的安裝問題：設(shè)備廠家對造水機的安裝，特別是將噴射泵組合在機體內(nèi)的造水機的安裝高度有范圍限制，主要考慮噴射泵的排放背壓問題。如果機艙布置確實存在困難，需要在訂貨時向廠家提出，讓廠家修改設(shè)備滿足較高的排放背壓。返回目錄7， 具有冰區(qū)航行船級符號船舶的冷卻水系統(tǒng)特殊要求（1） 對具有漂流浮冰區(qū)加強符號的船舶（CCS/Ice Class B, GL/E, LR/ID, DNV/ICEC等）一般無特殊要求，但是：1） 入GL級的E級冰區(qū)加強應(yīng)做到：a. 一只海水箱的進水口應(yīng)盡可能位于船中心線上，并盡可能靠后；b. 機器裝置的海水排出管，也應(yīng)以同樣管徑接一路到海水箱頂部。2） 入DNV級的ICEC級冰區(qū)加強的船舶，應(yīng)做到：a. 一只海水箱應(yīng)位于接近船中心線處，并盡量靠后；b. 至少一只海水箱有足夠高度，以使冰積聚在泵吸口以上；c. 冷卻海水排出管，也應(yīng)以同樣管徑接一路到至少一只海水箱；（2） 對具有按照1985年芬蘭瑞典冰級規(guī)則的IC符號以上的船舶（CCS/Ice Class B3以上， GL/E1以上， LR/IC以上，DNV/ICEC以上），至少一只海水箱應(yīng)符合以下要求；1） 海水箱的進口應(yīng)盡可能位于接近船中心線處，且盡可能靠近船尾；2） 海水箱應(yīng)有足夠的高度，以使冰塊積聚在泵吸口以上。推薦為公式：其中 Hmin – 海水箱最小高度（m）Vs海水箱容積，見以下表述“3）”（m3）吸水口的位置應(yīng)位于離海水箱頂1/3高度下。3） 海水箱應(yīng)有足夠大容積；每750KW發(fā)動機功率應(yīng)配約1m3的海水箱容積（此處發(fā)動機功率為主機功率加上船舶營運所必須的副發(fā)動機功率）4） 海水箱海水進口格柵的流通面積不小于進水管截面積的4倍；5） 發(fā)動機冷卻海水排出管也應(yīng)以同樣管徑也應(yīng)以同樣管徑接至海水箱頂部；6） 根據(jù)需要，海水箱上部可設(shè)有融冰加熱盤管或蒸汽；7） 根據(jù)需要，可利用壓載水作為冷卻水；返回目錄8， 海水進水閥操縱位置的要求依據(jù)SOLAS的要求，對周期無人值班的機器處所，海水進水閥的操縱位置應(yīng)位于一定的高度。其位置應(yīng)使機艙因海水總管破損，而浸水后輪機員有足夠的時間達到操縱位置進行海水閥的關(guān)閉操作。為符合這個要求，需進行浸水計算，以確定操縱位置的高度。此項要求已列入各船級社的審查范圍。各船級社具體要求是：（1） 浸水時間，DNV等船級社可以接受以10min進行計算，而LR等船級社則要求30min。（2） 浸水速率按照海水總管最大橫截面的重力浸水；（3） 海水進水閥的操縱形式可以是手動式，也可以是電動式，液動式，氣動式。（4） 具體的計算方法和步驟如下：1） 簡單計算法；a. 先算出船級社要求的10min或30min的浸水量；其中 W – 海水浸水量（m3）T –浸水時間（10min或者30min）A – 海水總管最大橫截面積（m2）H0–夏季載重水線與海水總管的位差（m）K – 閥的流量系數(shù)（）b. 按照機艙容積高度曲線，查出10min或者30min浸水量W的高度hc. 海水進水閥操縱位置的高度只需要等于大于h，一般在某個平臺甲板上。2） 詳細計算法a. 計算公式；其中 T –浸水時間（s 秒）W – 在浸水時間T內(nèi)的浸水量（m3）S – 海水總管最大橫截面積（m2）F – 無因子浸水系數(shù)（）hf–在浸水時間T內(nèi)機艙中浸水的高度（m）H0 – 夏季載重水線與海水總管的位差（m）b. 根據(jù)上述公式，用逐次計算法算出時間，時間T與浸水量的關(guān)系曲線；c. 根據(jù)機艙的容積高度曲線，查出10min或30min浸水的高度；d. 海水進水閥操縱位置的高度，應(yīng)等于或大于上述計算高度；上述兩個公式均被船級社認可。第一公式較為保守，在于簡單。第二公式較為正確。返回目錄9， 冷卻水系統(tǒng)的溫控閥；對于整個冷卻系統(tǒng)的方案考慮，系統(tǒng)動力源，熱交換源頭，還有調(diào)節(jié)手段對設(shè)備的配置影響很大。例如：在海水冷卻泵是變頻泵的時候，淡水側(cè)的中央溫控閥就可以不采用，因為同時布置兩種溫度調(diào)節(jié)措施對淡水側(cè)的溫度穩(wěn)定不利。如果在海水泵是定速離心泵時，淡水側(cè)的中央需要配置三通溫控閥。在系統(tǒng)局部熱量交換和調(diào)節(jié)方案需要參考主機廠家的推薦，MAN與瓦錫蘭各有特色。（1）MAN低速主機和中速機的組合方案大多是高低溫物理分離的獨立冷卻方案，高低溫各自有循環(huán)泵，熱交換器，還有溫控閥，好處在于易于調(diào)節(jié)和運行穩(wěn)定。（2）瓦錫蘭的中速機組會采用高低溫水混流調(diào)節(jié)的方案，沒有專門的缸套水冷卻器，高溫水通過高低溫混流閥來進行熱量交換，屬于物理混流手段，在混流點，部分低溫水混入高溫水，混流后降低溫度的高溫水回到機組缸套繼續(xù)冷卻，在混流點調(diào)節(jié)出去的高溫水混入低溫水經(jīng)過熱交換器冷卻。高低溫混流調(diào)節(jié)的難點：在于進入混流點之前的高低溫水的壓力對比，個人建議混流點之前的低溫水壓力要高出高溫水壓力，調(diào)節(jié)手段通過設(shè)置節(jié)流孔板產(chǎn)生壓降。（關(guān)于節(jié)流孔板的計算見后續(xù)章節(jié)）（1） 溫控閥用到的一個基本計算公式：熱量，水量，溫升/溫降公式其中：Q – 吸收或交換的熱量（J）C – 介質(zhì)比熱（J/kg）M –介質(zhì)質(zhì)量（kg）△T – 溫升/溫降注明；這個公式可以用于三通溫控閥的水量分配計算；也可以用于冰區(qū)海底門的回水保溫水量分配計算，此時將冰區(qū)海底門看做是一個大號的三通溫控閥，通過控制回水的量來控制海底門的保溫溫度；（2） 溫控閥的形式簡介；（本節(jié)主要介紹三通型）1） 從動力形式分為：電驅(qū)動和自力式a． 電力驅(qū)動：驅(qū)動裝置可以布置在閥體上部，或者下部；對于三通形式可以和廠家確認我們需要的閥盤初始位置，如果對于斷電后的初始位置有強制歸位要求，需要訂貨時和廠家明確，需要增加機械的蓄力裝置幫助歸位；b． 自力式：閥盤是由溫包內(nèi)的液體的熱脹冷縮來驅(qū)動的，因為溫包初始容積較為固定，自力式的調(diào)節(jié)范圍很窄，訂貨時需要和廠家確定溫度調(diào)節(jié)的點來定上下浮動范圍。部分有獨立溫包探頭廠家的產(chǎn)品在安裝時對溫包驅(qū)動裝置的上下方位有嚴格要求，在生產(chǎn)設(shè)計時需要特別注意，例如艙柜加熱的蒸汽二通溫控閥，溫包驅(qū)動頭大多是在閥體下方
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