CN105073576A - 智能海水冷却*** - Google Patents

Abstract

一种智能海水冷却***包括：联接至换热器的第一流体冷却回路；联接至所述换热器的第二流体冷却回路，所述第二流体冷却回路包括用于通过所述第二流体冷却回路使流体循环的流体泵；以及操作性地连接至所述流体泵的控制器。所述控制器可以配置为监测所述第一流体冷却回路中的实际温度并且基于监测到的温度调节所述流体泵的速度，以便在所述第一流体冷却回路中实现所需温度。

Description

智能海水冷却***

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2013年4月19日由DanielYin等人提交、申请号为61/813,822、发明名称为“智能海水冷却***”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及用于航海船只的海水冷却***领域，更具体地，涉及一种通过调节热联接至淡水冷却回路的海水冷却回路中的泵速度来控制淡水冷却回路中的温度的***与方法。

背景技术

大型航海船只通常由大型内燃机来提供动力，而大型内燃机需要在各种操作条件下进行持续冷却，诸如，例如，在高速巡航期间、靠近港口的低速操作和为避免恶劣天气的全速操作。用于实现这种冷却的现有***通常包括将海水抽入船载换热器中的一个或多个泵。换热器用于冷却流经并且冷却船只的发动机和/或船只上其它不同负载(例如，空调***)的封闭淡水冷却回路。

与现有海水冷却***(诸如上面所描述的海水冷却***)相关联的一个缺点是它们通常效率较低。特别是，用于将海水抽入这类***中的泵通常以恒定的速度运转，无论实现相关联发动机的充分冷却所需要的海水的量如何。从而，如果发动机不需要大量冷却时，诸如，当发动机空转或者以低速度运转时，或者如果抽入冷却***的海水非常冷时，那么冷却***的泵可能提供比实现充分冷却所需的水还要多的水。在这种情况下，冷却***将配置为将淡水回路中的一些淡水直接转移到换热器的排出侧，在该排出侧，这些淡水与流经换热器并且由换热器冷却的剩余淡水混合。从而实现了淡水回路中所需的温度。然而，该***不需要以恒定速度驱动的海水***提供全部冷却动力(因此需要转移淡水回路中的水)。因此，驱动泵消耗的一部分燃料是不必要的。这样，需要一种更高效的海水泵***以用于服务海洋产业的换热***。

发明内容

有鉴于此，将有利于提供一种智能海水冷却***与方法，相对于现有海水冷却***与方法而言提供提高的效率和节省燃料。

根据本公开的示例性***可以包括联接至换热器的第一流体冷却回路；联接至所述换热器的第二流体冷却回路，所述第二流体冷却回路包括用于通过所述第二流体冷却回路使流体循环的泵；以及操作性地连接至所述流体泵的控制器。所述控制器可以配置为监测所述第一流体冷却回路中的实际温度并且基于监测到的温度调节所述泵的速度，以便在所述第一流体冷却回路中实现所需温度。

公开了一种用于向换热元件提供可变海水冷却流的方法。所述方法包括：以第一流速在第一冷却回路中循环第一流体，所述第一冷却回路联接至换热器的第一侧；以第二流速在第二冷却回路中循环第二流体，所述第二冷却回路联接至所述换热器的第二侧；检测所述第一流体的温度；以及调节所述第二流速以将所述第一流体的温度保持在预定温度范围内。

附图说明

现在将参照附图通过示例的方式对所公开的装置的具体实施例进行描述，其中：

图1是图示根据***的示例性智能海水冷却***的示意图。

图2是图示根据本公开的示例性通用方法的流程图。

图3是图示由泵速度的减少而引起的节能的曲线图。

图4是图示确定是利用一个泵还是利用两个泵操作本公开的***的示例性手段的曲线图。

图5是图示在用于较高流量需求情况的泵速度控制与用于较低流量需求情况下的淡水分流阀之间的分界点处操作本公开的***的示例性手段的曲线图。

图6是图示根据本公开的示例性具体方法的流程图。

图7是图示了图6所示方法的配置子方法的流程图。

图8是图示了图6所示方法的自动操作子方法的流程图。

图9是图示了图6所示方法的教示子方法的流程图。

图10是图示了图6所示方法的启动控制子方法的流程图。

图11是图示了图6所示方法的备用泵与操作子方法的流程图。

图12是图示了图9所示方法的启动控制子方法的曲线图。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中对本公开的智能海水冷却***与方法进行更充分地描述，在附图中示出了本发明的优选实施例。但是，所公开的***与方法可以以许多不同的形式体现，不应该理解为限制于本文中陈述的实施例。确切地说，提供这些实施例以使本公开对本领域技术人员而言变得全面和完整并且完全表达本发明的范围。在附图中，相同的附图标记自始至终表示相同的元件。

参照图1，示出了示例性智能海水冷却***10(下文称为“***10”)的示意图。***10可以安装在具有需要冷却的一个或多个发动机11的任何类型的航海船只或者近海平台上。虽然图1中只示出了单个发动机11，但是本领域的普通技术人员应该理解的是，发动机11可以代表可联接至冷却***10的船只或平台上的多个发动机或者各种其它负载。

***10可以包括海水冷却回路12和淡水冷却回路14，海水冷却回路12和淡水冷却回路14通过换热器15相互联接，如下面进一步描述的。虽然图1中只示出了单个换热器15，但是可以想到的是，在不脱离本公开的情况下，***10可以选择性地包括用于在海水冷却回路12与淡水冷却回路14之间提供较大热传递的两个或以上的换热器。

***10的海水冷却回路12可以包括主泵16、二级泵18和备用泵20。泵16-20可以由各自的变频驱动器22、24和26(下文称为“VFD22、24和26”)来驱动。虽然泵16-20可以是离心泵，但是可以想到的是***10可以选择性或者额外包括各种其它类型的流体泵。

VFD22-26可以经由通信线路40、42和44操作性地连接至各自的主泵、二级泵和备用泵28、30和32。各种传感器和监测装置35、37和39可以操作性地安装在泵16、18和20上并且经由通信线路34、36和38连接至对应的控制器28、30和32，这些传感器和监测装置35、37和39包括但不限制于振动传感器、压力传感器、轴承温度传感器和其它可能的传感器。这些传感器可以提供来监测泵16、18和20的健康状况，如下面进一步描述的。

控制器28-32可以进一步通过通信线路46相互连接。通信线路46对提供监督通信能力的其它网络而言可以是透明的。控制器28-32可以配置为控制VFD22-26的操作(因此控制泵16-20的操作)以调节至换热器15的海水流量，如下面进一步描述的。控制器28-32可以是任何合适类型的控制器，包括但不限制于比例积分微分控制器(PID)和/或可编程逻辑控制器(PLC)。控制器28-32可以包括可配置为接收和存储冷却***10中各种传感器提供的数据的各自存储单元和处理器(未示出)，以在控制器与***外面的网络之间传送数据，并且存储和执行用于执行如下所述的本公开的方法步骤的软件指令。

通信线路34-46以及下面所述的通信线路81、104和108图示为硬线连接。但是，应该理解的是，***10的通信线路34-46、91、104和108可以通过各种各样无线或者硬线连接来体现。例如，通信线路34-46、91、104和108可以使用Wi-Fi、蓝牙、公用交换电话网(PSTN)、卫星网络***、蜂窝网络(诸如，例如，用于SMS和分组语音通信的全球移动通信***(GSM))、用于封装数据和语音通信的通用分组无线业务(GPRS)、或有线数据网络(诸如，例如，用于TCP/IP、VOIP通信的以太网/互联网)，等等。

海水冷却回路12可以包括用于通过泵16-20从海洋72中抽取水并且通过包括换热器15的海水侧的海水冷却回路12循环海水的各种管道和管道***部件(“管道”)50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70，如下面进一步描述的。管道50-70以及下面描述的淡水冷却回路14的管道84、86、88、90和94可以是适用于输送水的任意类型的刚性或挠性导管、管、管子或者管道，并且，由于可以适合于特定应用，所以可以以任何构型设置在船只或平台上。

海水冷却回路12可以进一步包括设置在导管68与70中间并且经由通信线路连接至主控制器28的通信线路91。排出阀89可以可调节地打开和关闭以改变泵16-20的运行特征(例如，压力)，如下面进一步描述的。在一个非限制示例性实施例中，排出阀是节流阀。

***10的淡水冷却回路14可以是闭合流体回路，该闭合流体回路包括流体泵80和用于持续抽吸和输送通过换热器15和发动机11的淡水以冷却发动机11的各种管道与部件84、86、88、90、92和94，如下面进一步描述的。淡水冷却回路14可以包括三通阀102，三通阀102经由通信线路104连接至主控制器28以可控地使淡水冷却回路14中规定量的水绕开换热器15，如下面进一步描述的。

淡水冷却回路14中的温度可以通过主控制器来测量和监测以有利于冷却***10的各种控制操作。这种温度测量没有通过操作性地连接至淡水冷却回路14的电阻温度检测器106(下文称为“RTD106”)或其它温度测量装置来执行。虽然在图1中RTD106图示为测量在发动机11的入口侧的淡水冷却回路14的温度，但是可以想到的是，RTD106可以选择性地或者额外地测量在发动机11的出口侧的淡水冷却回路14的温度。RTD106可以通过通信线路108连接至主控制器28，或者选择性地，RTD106可以是主控制器28的集成船载部件。

参照图2，示出了根据本公开的用于操作***10的一般示例性方法的流程图。将结合图1所示的***10的示意图对该方法进行描述。除非另有说明，所述的方法可以全部或者部分由控制器28-32来执行，诸如通过处理器执行各种软件算法。

在步骤200中，可以诸如通过操作者在***的操作者界面(未示出)做出适当的选择来启动***10。在启动之后，主控制器和二级控制器28和30可以指挥VFD22和24开始驱动至少一个泵16和18。从而，泵16和18可以开始从海洋72中抽取海水，使海水通过管道52和54、泵16和18、管道58-66、换热器15并且最后通过管道68和70返回海洋72。当海水流经换热器15时，可以冷却也流经换热器15的淡水冷却回路14中的淡水。之后，冷却的淡水流经发动机11并且冷却发动机11。

在该示例性方法的步骤210中，主控制器28可以经由RTD106监测淡水冷却回路14中淡水的温度。因此，主控制器28可以诸如通过将监测到的温度与预定义温度范围比较来确定淡水是否处于所需温度以便为发动机11提供适当的冷却。例如，在换热器的排出口处的淡水的所需温度水平可以是35摄氏度，而该温度的范围可以是+/-3摄氏度。

如果主控制器28在步骤210中确定了淡水的监测到的温度超过了或者将要超过预定义温度水平，那么在该示例性方法的步骤220中主控制器28可以增加VFD22的速度并且可以向二级控制器30发送命令以增加VFD24的速度。从而，更快地驱动对应的主和/或二级泵16和18，增加通过海水冷却回路12的海水流量。因此，在换热器15处提供了较大冷却，由此减小了淡水冷却回路14中的温度。主控制器28可以额外指挥三通阀102调节其位置，从而调节淡水冷却回路14中通过换热器15的淡水的量以便实现淡水的理想冷却。

相反地，如果主控制器28在步骤210中确定了淡水的监测到的温度低于或者将要低于预定义温度水平，那么在该示例性方法的步骤230中主控制器28可以减小VFD22的速度并且可以向二级控制器30发送命令以减小VFD24的速度。从而，更慢地驱动对应的主泵和二级泵16和18，减少通过海水冷却回路12的海水流量。因此，在换热器15处提供了较小冷却，由此增加了淡水冷却回路14中的温度。主控制器28可以额外指挥三通阀102调节其位置，从而使淡水冷却回路14中一些或者全部淡水转向以绕开换热器15以便进一步减少对淡水的冷却。

在某些实施例中，可以期望保持海水冷却回路12中的最小所需压力。(应该理解的是，存在可以根据诸如消防员、卫生等之类的其它连接***的需求口述这类最小压力要求的情况。)为了实现海水冷却回路12中的这种最小压力，可能需要使泵16、18以与需要满足淡水温度目标的流量不一致的速度运转。在这种情况下，在步骤240中主控制器28可以设置速度并且开启阀门102以确保设定的温度控制。

在所有情况下，离心泵都在***曲线与泵曲线交叉的点处运转。在某些实施例中，海水冷却回路12内泵的梳理特性不会使泵以稳定的低压运转或者具有仅通过速度控制保持冷却***要求的精确度。在这种情况下，在换热器15之后海水排出管线中包括的控制节流阀89实现了扩大的工作范围。该阀89的添加可以改变***曲线，并且其位置是可调节的，从而控制***曲线改变操作点并将控制扩大到较低速度。这种调节在仍然提供对淡水回路14的所需低冷水平冷却的同时可以使泵16、18以比正常情况下较低的速度运转。应该理解的是，这种设置可以扩大工作范围以节省额外的能量。

在其它情况下，诸如，如果***10正在特别冷却的水中运行和/或者如果发动机11处于空转，那么可以希望通过在保持泵16和18的稳定运行的同时减少泵速度来将海水冷却回路12中的海水流量减少到低于可以达到的速率。换言之，无论海水冷却回路12中需要的流量多小，以最小的安全操作速度运行泵16和18以避免例如空穴现象或对泵16和18的损坏可能是很有必要的。如果主控制器28确定了海水的这种低流速是可取的，那么在步骤240中主控制器28可以减小VFD22的速度以便以最小安全操作速度或者接近最小安全操作速度驱动主泵16，可以指挥二级控制器减小VFD24的速度以便以最小安全操作速度或者接近最小安全操作速度驱动(或者关闭)二级泵18，并且可以进一步指挥部分关闭排出阀89以便维持所需的最小***排出压力。因而，通过部分关闭排出阀89，可以在没有进一步减小泵16和18的操作速度的情况限制/减小海水冷却回路12中的流速，并且可以维持所需的最小***排出压力。从而，在实现海水冷却回路12中所需的低流速的同时可以高于泵16和18的最小安全操作速度运行泵16和18.

通过以上述的方式持续监测淡水冷却回路14中的温度并调节海水冷却回路12中的泵速度和流速，可以和提供换热器15处冷却的需要量的速度一样快来驱动泵16和18。因此，***10可以更高效地操作，并且相对于不管温度变化均以恒定速度驱动海水泵的传统海水冷却***而言可以提供显著的燃料节约。这种效率提高如图3中的曲线图所示。本领域的普通技术人员应该理解的是，泵功率“P”与泵速度“n”的立方成正比，而流速“Q”与泵速度“n”成正比。因此，当所公开的***10以最佳流量“Qopt”操作，而不是以最大速度运行泵并只分流在船上或者通过再循环回路的过剩流时，可以大量的节省动力。例如，如果Qopt＝最大海水流量的50％，那么泵16、18只需要以它们最大速度的50％操作以提供Qopt。与以恒的最大速度操作泵16、18的现有技术***相比较，这种速度上的减少会引起87.5％的功率“P”减少。

在该示例性方法的步骤250中，主控制器28可以确定***10是否应该以2X100％模式或者2泵模式操作，以便取得所需效率。换言之，在某些情况下(例如，如果需要最小冷却时)只驱动其中一个泵16或18而不驱动另一个泵可能会更高效。作为替代方案，以较低速度驱动两个泵16和18可能会更高效的和/或更有必要的。通过将泵16和18的操作速度与预定义“切换点”进行比较，主控制器28可以做出这种确定。切换点”可以是用于确定***10是否应该从2泵模式切换至2X100％模式或者从2X100％模式切换至2泵模式的操作速度阈值。例如，如果***10正在以2泵模式中运行并且泵16和18均以小于其最大操作速度的预定百分比的速度来驱动，那么主控制器28可以停用二级泵18并且只运行主泵16。相反地，如果***10正在以2X100％模式运行(例如，只运行主泵16)并且主泵16正在以大于其最大操作速度的预定百分比来驱动，那么主控制器28可以启动二级泵18。

如图4所示，(一个与两个泵操作之间的)切换点可以基于与理想流量范围“Oopt”相比的***10的实际速率“Q”来确定。根据该示例性曲线，当在单个泵操作下Q/Qopt超过的127％时，***可以切换至两个泵操作以实现最高效操作。同样地，当在两个泵操作下Q/Qopt低于74％时，***可以切换至单个泵操作。同时，控制排出阀以便始终保持所需的最小***排出压力。

在该示例性方法的步骤260中，主控制器、二级控制器和备用控制器28、30和32可以诸如经由通信线路46周期性地相互传输数据包。这些数据包可以包括关于包括各自的泵16-20和VFD22-26的各个控制器28-32的临界操作状态或者“健康状况”的信息。如果确定了其中一个控制器28-32已经适当地停止操作或者趋向将指示近期或者远期故障的方向，或者如果其通信线路已经出故障或者是不活动的，那么在该示例性方法的步骤260中将该控制器的职务重新分配给另一个控制器。例如，如果确定了二级控制器30已经适当地停止操作，那么二级控制器30的职务可以重新分配给备用控制器32。作为替代方案，如果确定了主控制器28已经适当地停止操作，那么主控制器28的职务可以重新分配给二级控制器30，而二级控制器30的职务可以重新分配给备用控制器32。从而，***10具有使***10甚至在发生部件故障之后继续正常操作的一定程度的冗余。淡然，应该理解的是，如果在需要额外的冗余层时，***10可以装备额外的控制器、泵和VFD。如果停止的或有问题的控制器修整并且/或者恢复到操作状态并且回到操作中时，将通过通信线路向其它控制器播送信息，备用控制器会自动停止它的泵的操作并且将处于备用模式以便提供未来对其备用作用的需求。

在该示例性方法的步骤270中，主控制器28可以，诸如自动地在各启动操作过程中和/或在从先前的故障和/或停止操作中恢复到启动的过程中，执行“教示”功能，从而在不需要用户操作的情况下可以自动设置***的初始操作参数。“教示”功能的目的在于确定保证***以最小压力水平或者高于最小压力水平操作所需要的泵操作速度，诸如可以由船只的操作者来定义。

参照图5，作为“教示”过程的一部分，可以随着排出阀89的打开启动一个或者两个操作泵16、18。然后逐渐增加泵速度直到达到所需的最小***排出压力值“Pmin”(Hmin)。通过使用泵相关联的VFD还可以测量功率“P*”和泵速度“n*”。这些值用于计算初始流量“Q*”的值。

参照图6至图11，将描述用于操作本公开的***10的更具体的示例性方法的一系列流程图。现在将结合图1所示的***的示意图对该方法进行描述。除非另有说明，所述方法可以全部或者部分通过软件算法来执行，诸如，可以通过一个或多个控制器28-32来执行。

在步骤300中，诸如，通过操作者在其中一个控制器28或30的用户界面(例如，触摸屏)中做出适当的选择，可以使***10通电。为了说明目的，在下面对该具体方法的描述中，假定操作者正在与控制器28的用户界面进行交互。但是，应该理解的是，操作者也可以以类似的方式与控制器30的用户界面进行交互。

在步骤301中，***10可以最初进入自动操作模式。在步骤302中，***10可以向操作者呈现一个选项以将***10放入手动操作模式，以便关闭***10或者维持自动操作模式。这个选项可以在控制器28的显示器上呈现给操作者。如果操作者选择关闭选项，那么在步骤303中控制器28可以将VFD操作模式标志设置为OFF。从而，其它控制器30和32可以识别出控制器28已经关闭，并且备用控制器32可以自动启动以加入操作中。如果操作者选择自动操作模式，那么在步骤304中控制器28可以将VFD操作模式标志设置为MANUAL。这样可以使VFD22以恒定的预定义速度(例如，VFD22的额定速度)来操作泵。这样，手动模式可以提供备用功能，诸如，在如果一个或多个控制器28-32发生故障并且/或者自动***操作被损坏时可能是很必要的。如果操作者选择自动操作模式，那么在步骤305中控制器28可以将VFD操作模式标志设置为AUTOMATIC。

在该示例性方法的步骤306中，***10可以确定是否以2X100％模式还是2泵模式进行操作(如上面相对于图4所描述的)。这种确定可以通过比较泵16和18的操作速度与预定义“切换点”来实现。切换点可以是用于确定***10是否应该从2泵模式切换至2X100％模式或者从2X100％模式切换至2泵模式的操作速度阈值。例如，如果***10正在以2泵模式操作并且两个泵16和18均以小于其最大操作速度的74％的速度来驱动，那么可以确定***10应该切换至2X100％。相反地，如果***正在以2X100％模式操作(例如，只运行主泵16)，并且主泵16正在以大于其最大操作速度的127％的速度来驱动，那么可以确定***10应该切换至2泵模式。该切换点可以基于***10中已知的流速来计算，如图4所示。

如果在步骤306中已经确定了***10应该以2X100％模式操作，那么在步骤307中控制器28可以将泵标志设置为“1”。相反地，如果在步骤306中已经确定了***10应该以2泵模式操作，那么在步骤308中控制器28可以将泵标志设置为“2”。

在步骤309中，控制器可以向操作呈现一个选项以执行***10的配置。如果操作者表明希望诸如通过在控制器28的用户界面中做出适当的选择来执行配置，那么在步骤310中控制器可以执行图7所示的配置子方法。具体地，在该方法的步骤310a中。控制器28可以查看先前设置的泵标志(参照图6中的步骤306)以确定***正以2X100％模式还是2-泵模式操作。如果***10正在以2X100％模式操作，那么在该方法的步骤310b中控制器28可以将自己指定为***10中的主控制器，而控制器30可以指定为备用控制器。作为替代方案，如果***10正在以2泵模式操作，那么在该方法的步骤310c和310d中控制器28可以向操作者呈现一个选项以将控制器28指定为***10的主控制器或者二级控制器。

如果操作选择将控制器28指定为***10中的二级控制器，那么在步骤310e中控制器28可以将另一个控制器30指定为***10中的主控制器。作为替代方案，如果操作选择将控制器28指定为***10中的主控制器，那么在步骤310f中控制器28可以将另一个控制器30指定为***10中的二级控制器。第三控制器32将自动指定为备用控制器。

在该方法的步骤310g中，控制器28可以建立多个泵参数，诸如，可以由泵制造商提供。这些泵参数可以包括参考速度Nref、用于0％到140％范围内的Q/Qopt的参考效率Eff、用于0％到140％范围内的Q/Qopt的参考流量Q、用于0％到140％范围内的Q/Qopt的参考头部H、用于0％到140％范围内的Q/Qopt的参考压力P、速度限值、吸入压力限值、排出压力限值、轴承温度限值和振动限值。

在该方法的步骤310h中，控制器28可以建立多个***参数，诸如，可以由船只操作者提供。这些参数可以包括淡水温度范围、VFD电机速度范围、最小压力水平、淡水流量、水热容量系数、换热器表面积、热传递系数、三通阀的存在和环境温度限值。

在该方法的步骤310i中，上述的已建立的泵参数和***参数均可以诸如通过通信线路46的传输复制到另一个控制器30中(例如，如果***10正在以2泵模式操作)。

回到图6，在执行了上述的配置子方法之后，或者如果在步骤309中操作者没有选择执行***10的配置，那么在该方法的步骤311中控制器28确定***10是否在自动操作(如上所述)下运行。如果控制器28确定了***10当前正在***操作下运行，那么在步骤312中控制器执行图8所示的自动操作与控制子方法。具体地，在步骤312a中，控制器28可以计算海水冷却回路12中海水流量的目标流速QT。例如，QT可以计算为PI控制器的结果PI(Ttarget-TFW)，其中，Ttarget是淡水冷却回路14中淡水的期望温度水平，而TFW是由例如RTD106测量的淡水冷却回路14中淡水的实际温度。

在该方法的步骤312b中，控制器可以确定目标流速QT是否大于海水冷却回路12中的实际流速Q*。如果确定了QT大于Q*，那么在步骤312c中控制器28可以运行三通阀102以确保完全闭合位置(即，全部淡水流经换热器15)。在步骤312e中，控制器28可以根据等式n＝n*QT/Q*以期望速度“n”调节泵16和18(或者如果***10处于2X100％模式时只有泵16)的速度，其中，n*是实现所需的最小***排出压力(如上所述)时的最小速度水平。

作为替代方案，如果在步骤312b中确定了QT小于Q*，那么在步骤312d中控制器28可以运行三通阀102以确保部分打开位置以使一定量的淡水绕开换热器15。在步骤312f中，控制器28可以进一步计算三通分流阀102应该打开的量，诸如，可以通过PI控制器的结果PI(Ttarget-TFW)来给出，并且可以指挥三通分流阀102按照这个量来打开。控制器28可以进一步保持泵16和18(或者如果***10处于2X100％模式时只有泵16)的最小速度n*。

如果控制器28先前在步骤311中停止了***10，那么在该方法的步骤313中控制器28可以确定***是否处于AUTO模式(如上所述)。如果是，那么控制器28可以执行启动过程。该启动过程的第一个步骤是在步骤314中执行图9所述的“教示”子方法。具体地，在该方法的步骤314a中控制器可以增加泵16和18(或者如果***10处于2X100％模式时只有泵16)的速度直到在还是冷却回路12中达到所需的最小***排出压力水平Pmin。在达到Pmin之后，在该方法的步骤314b中，控制器28可以从VFD22和24(或者如果***10处于2X100％模式时只有VFD22)中读取“教示”速度n*和教示压力P*，计算教示流量Q*和新的最小压力水平Pmin，并且可以存储Q*、P*、n*和Pmin。Q*可以通过使用可由泵制造商提供的泵压头与流量曲线来计算。

在执行“教示”子方法之后，在该方法的步骤315中，控制器28可以执行图10所示的“启动控制”子方法。具体地，在步骤315a中，控制器28可以将泵16和18(或者如果***10处于2X100％模式时只有泵16)的速度增加到教示速度水平n*(而且，***的最小速度生成所需的最小***排出压力)。然后控制器28可以继续执行上面相对于图8所描述的步骤312的自动操作子方法。

在执行上述的“自动操作”子方法或者“启动控制”子方法之后，或者如果在步骤313中可以单击运行时，那么在步骤316中控制器28可以确定在***10中是否存在任何警报(例如，利用预定义时延以保证这些警报不是由瞬时电“噪音”产生的假警报).例如，控制器28可以确定泵16或18(或者如果***10处于2X100％模式时只有泵16)是否正在上述配置子方法中建立的泵参数之外运行，诸如，可以从传感器35、37和39中确定。

如果控制器28确定泵16或18正在已建立的泵参数之外运行，那么在该方法的步骤317(图6)中控制器28可以确定是否准备运行备用泵20。如果确定了准备运行备用泵20，那么在步骤318中控制器28可以执行图11所示的备用泵与操作子方法。具体地，在步骤318a中，控制器28可以指挥备用泵20的控制器32将备用泵20的速度增加到VFD22的相同速度水平。最后，如果先前没有停止这个操作，那么在该方法的步骤319中控制器28可以停止故障泵16或18的操作。

在步骤319之后，或者如果控制器28在步骤316中确定了没有警报或者在步骤317中确定了备用泵20没有准备好，那么在该方法的步骤320中控制器使用传感器35、37和39测量海水温度TSW、环境温度Tamb、淡水温度TFW、泵振动V、泵吸入压力PS、泵排出压力PD和泵轴承温度T。在该方法的步骤321中，控制器28可以从VFD22和24(或者如果***10处于2X100％模式时只有VFD22)中读取实际速度nACT、功率消耗P或者扭矩或者当前电压。

在步骤322中，控制器28没有显示与泵16和18或者***10的操作有关的任何警告，并且可以重复执行与步骤301开始的上述整个方法。如这里使用的单数形式的并用措辞“一个”进行的元件或步骤应该理解为不排除复数的元件或步骤，除非明确列举了这中排除。此外，对本发明的“一个实施例”的参照并不用于理解为排除也包含所列举的特征的额外实施例的存在。

虽然在本文中已经描述了本公开的一些实施例，但是并不意味着本公开只限于此，事实上，本公开在范围上与本领域允许的范围一样的并且本说明书也一样。因此，上面的描述不应该理解为限制，而是只是特定实施例的范例。在所附权利要求书的范围和精神之内，本领域技术人员可以想到其它的修改。

上述的各实施例和部件可以作为一个或多个计算机***的一部分来实施。这类计算机***可以包括计算机、输入装置、显示单元和例如用来访问因特网的接口。该计算机可以包括微处理器。该微处理器可以连接至通信雄县。该计算机还可以包括存储器。存储器可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。该计算机***可以进一步包括存储装置，该存储装置可以是硬盘驱动器或者可移动存储驱动器，诸如软盘驱动器、光盘驱动器等。该存储装置还可以是用于将计算机程序或者其它指令装载在计算机***中的其它类似的装置。

如这里使用的术语“计算机”可以包括任何基于处理器或者基于微处理器的***，包括使用微控制器的***、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路和能够执行本文中描述的功能的任何其它电路或处理器。上述示例只是示例性的，并不用来以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含义。

计算机***执行存储在一个或多个存储元件中的一套指令，以便处理输入数据。存储元件还可以存储期望或需要的数据或其它信息。存储元件在处理机内可以是信息源或物理存储元件的形式。

这套指令可以包括指导作为处理机的计算机执行具体操作(诸如本发明的各实施例的方法和过程)的各种命令。该套指令可以是元件程序的形式。该元件可以是各种形式的，诸如***软件或者应用元软件。而且，该软件可以是单独程序的集合、较大程序内的程序模块或者程序模块的一部分的形式。该软件还可以包括面向对象的程序设计形式的模块化程序设计。处理机对输入数据的处理可以响应于用户命令、或者响应于先前处理的结果、或者响应于另一处理机的请求。

如这里使用的术语“软件”包括储存存储器中通过计算机执行的任何计算机程序，这类存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。上述的存储器类型只是示例性的，并不由此限制可用于存储计算机程序的存储器的类型。

Claims (15)

1.一种可变流速冷却***，其包括：

联接至换热器的第一侧的第一流体冷却回路；

联接至所述换热器的第二侧的第二流体冷却回路，所述第二流体冷却回路包括用于通过所述第二流体冷却回路使流体循环的泵；以及

操作性地连接至所述泵的控制器，其中，所述控制器配置为监测所述第一流体冷却回路中的实际温度并且基于监测到的温度调节所述泵的速度，以便在所述第一流体冷却回路中实现所需温度。

2.根据权利要求1所述的可变流速冷却***，其进一步包括与所述第一流体冷却回路相关联的温度检测器，所述控制器操作性地联接至所述温度检测器以接收表示所述第一流体的温度的信号。

3.根据权利要求2所述的可变流速冷却***，其中，所述温度检测器直接定位在热负载的上游。

4.根据权利要求3所述的可变流速冷却***，其中，所述热负载是柴油机。

5.根据权利要求1所述的可变流速冷却***，其中，所述第二流体冷却回路包括直流海水回路。

6.根据权利要求5所述的可变流速冷却***，其中，所述第一流体冷却回路包括闭合淡水回路。

7.根据权利要求1所述的可变流速冷却***，其中，所述泵包括第一和第二泵，所述控制器包括分别与所述第一和第二泵相关联的第一和第二控制器，其中，所述第一和第二控制器操作性地联接以在其之间传送操作信息。

8.根据权利要求1所述的可变流速冷却***，其中，所述控制器配置为基于所述泵的速度和检测到的温度确定***效率，并且在确定两个泵操作比一个泵操作更高效时指挥第二泵的操作。

9.一种用于向换热元件提供可变海水冷却流的方法，所述方法包括：

以第一流速在第一冷却回路中循环第一流体，所述第一冷却回路联接至换热器的第一侧；

以第二流速在第二冷却回路中循环第二流体，所述第二冷却回路联接至所述换热器的第二侧；

检测所述第一流体的温度；以及

调节所述第二流速以将所述第一流体的温度保持在预定温度范围内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，直接在热负载的上游检测所述温度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述热负载是柴油机。

12.根据权利要求10所述的方法，所述第二流体是海水，并且所述循环所述第二流体的步骤包括以可变速度来操作泵以调节所述第二流速。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，调节所述流速是通过使用与所述泵相关联的控制器来执行的。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述泵包括第一和第二泵，所述调节步骤是通过分别与所述第一和第二泵相关联的第一和第二控制器来执行的，所述方法进一步包括在所述第一和第二控制器之间传送操作信息，所述操作信息与所述第一和第二泵有关。

15.根据权利要求1所述的可变流速冷却***，其中，所述控制器配置为基于所述泵的速度和检测到的温度确定***效率，并且在确定两个泵操作比一个泵操作更高效时指挥第二泵的操作。