CN114212210B - 一种模拟船舶***实船工况的保障***及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟船舶***实船工况的保障***及试验方法，涉及船舶***模拟试验领域，保障***包括：水箱；管路组件，其包括用于使所述水箱与船舶***形成循环水路的出水管路和回水管路；第一压力变送器，其设置在所述出水管路和回水管路之间；且所述出水管路用于提供并控制所述管路组件水循环的压头，并通过所述第一压力变送器指示的所述压头的大小确定是否满足所述船舶***的试验需求。本发明中的保障***能够使试验时船舶***的状态与实际运行状态相符，从而准确地模拟船舶***关键设备工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及船舶***模拟试验领域，具体涉及一种模拟船舶***实船工况的保障***及试验方法。
背景技术
随着造船业三维设计软件的成熟，船舶进行模块化设计和软件三维放样，之后进行模块化建造日益成为我国造船方式的主流。舰船模块化设计后，可以同时建造船舶不同模块，然后在船台上完成组装，此方式使原来串行建造改为并行建造，从而可以大大的缩短船舶建造周期。
由于船舶属于大型非标准机械，基本每条船都会根据实际要求进行重新设计或改进，如此不同船只的船舶***之间差异较大，***工作状态不同。模块化建船之后，模块上***调试和整改是影响船舶交付周期的关键因素，进一步人们提出了模块试验，即模块建造完成后，立即开展模块***试验，以便检验模块上***的状态和提前发现问题、解决问题。
模块是有多个单独的分***进行组成的，船舶分***中大量***存在与外部海水或淡水接口，试验时需要外部装置提供模块分***试验时需要的海水或淡水，外部提供海水或淡水的装置集合称为保障***。保障***要求能够模拟实船外部条件，向模块上待检测性能的船舶***提供足量的海水或淡水，而又不影响待测船舶***状态，从而真实地反馈待测***设备工作状态和不同设备的供水量。通常的做法是直接模拟船舶航行水域，紧靠待测模块构建大型水池，使待测***从该水池吸水并向其排水。为了减少额外引入管路引入的***流阻，待测船舶***模块应紧邻大型水池，该方法给试验场地提出了较高要求，要求必须临水和空间较大，使试验相当不便，并且这种方式并不能保证试验时船舶***状态与实际运行状态相符，从而不能准确地模拟船舶***关键设备工作状态。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面提供一种模拟船舶***实船工况的保障***，其能够使试验时船舶***的状态与实际运行状态相符，从而准确地模拟船舶***关键设备工作状态。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种模拟船舶***实船工况的保障***，包括：
水箱；
管路组件，其包括用于使所述水箱与船舶***形成循环水路的出水管路和回水管路；
第一压力变送器，其设置在所述出水管路和回水管路之间；
且所述出水管路用于提供并控制所述管路组件水循环的压头，并通过所述第一压力变送器指示的所述压头的大小确定是否满足所述船舶***的试验需求。
一些实施例中，
所述出水管路一端与所述水箱相连，另一端与所述船舶***的进水口相连，所述出水管路上设有离心泵和调节阀，所述离心泵用于提供所述管路组件水循环的压头，所述调节阀用于调节阻力系数以控制通过所述一压力变送器指示的所述压头的大小。
一些实施例中，所述出水管路还包括：
第二压力变送器，其并联在所述离心泵的两端，用于监控所述离心泵的工作状态。
一些实施例中，所述出水管路还包括设置在所述离心泵出口处的压力表。
一些实施例中，所述出水管路还包括设置在所述调节阀和第一压力变送器之间的温度计。
一些实施例中，所述出水管路还包括设置在所述调节阀和第一压力变送器之间的流量计。
一些实施例中，所述水箱与离心泵之间、所述离心泵与调节阀之间以及所述调节阀与第一压力变送器之间均设有隔离阀。
一些实施例中，所述离心泵的额定流量为所述船舶***最大流量的1.3至1.5倍，所述离心泵的扬程为额定流量下保障***阀门全开时流阻的1.2倍。
一些实施例中，所述回水管路一端与所述水箱相连，另一端与所述船舶***的出水口相连，且所述回水管路上在所述水箱和第一压力变送器之间还设有隔离阀。
本发明第二方面提供利用上述模拟船舶***实船工况的保障***的试验方法，其能够使试验时船舶***的状态与实际运行状态相符，从而准确地模拟船舶***关键设备工作状态。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种利用上述模拟船舶***实船工况的保障***的试验方法，该方法包括以下步骤：
在保障***与船舶***连接后，开启离心泵提供管路组件水循环的压头，并调节调节阀，使第一压力变送器的示数为零。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的模拟船舶***实船工况的保障***，其结构简单，通过调整调节阀，能够使保障***向待试验***提供足量的用水，而不产生额外压头，使试验时船舶***状态与实际运行状态相符，从而能够准确地模拟船舶***关键设备工作状态，提前发现***存在问题，化解***上船后风险。
附图说明
图1为本发明实施例中模拟船舶***实船工况的保障***的结构框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明实施例提供一种模拟船舶***实船工况的保障***，其能够使试验时船舶***的状态与实际运行状态相符，从而准确地模拟船舶***关键设备工作状态。
图1是模拟船舶***实船工况的保障***的结构框图，其包括水箱、管路组件和第一压力变送器。
其中，管路组件包括用于使所述水箱与船舶***形成循环水路的出水管路和回水管路。第一压力变送器设置在所述出水管路和回水管路之间。且所述出水管路用于提供并控制所述管路组件水循环的压头，并通过所述第一压力变送器指示的所述压头的大小确定是否满足所述船舶***的试验需求。
具体而言，本发明实施例中，所述出水管路一端与所述水箱相连，另一端与所述船舶***的进水口相连，所述出水管路上设有离心泵和调节阀，所述离心泵用于提供所述管路组件水循环的压头，所述调节阀用于调节阻力系数以控制通过所述一压力变送器指示的所述压头的大小。
可以理解的是，保障***的管路组件留有两个外部接口，即出水管路的出水口和回水管路的回水口，出水口接船舶***管路进水口，回水口接船舶***管路出水口。但可以通过在出水口、进水口设置多通来扩展保障***对外接口数目，从而使保障***可以服务于多入口、多出口的船舶***陆上试验。为了减少保障***振动对船舶***设备影响，保障***与船舶***连接的接口均设置有挠性接管。
离心泵用于提供保障***水循环的压头，而调节阀用于调整保障***阻力系数，以使保障***的离心泵产生的压头完全由保障***消耗，从而使保障***仅提供船舶***试验用水，而不产生额外压头。第一压力变送器用于指示保障***船舶管路整体压头，试验时，一般通过调整调节阀使第一压差变送器示数为零。这样一来，通过调整调节阀，就能够使保障***向待试验***提供足量的用水，而不产生额外压头，使试验时***状态与实际运行状态相符，准确地模拟船舶***关键设备工作状态，提前发现船舶***存在问题，化解***上船后风险。
应当说明的是，本实施例中的调节阀的流量特性曲线为指数型，调节阀通径、耐压等级与保障***管路一致。此外，第一压差变送器接在保障***管路紧靠外部接口位置，第一压差变送器精度不低于待测船舶***管路所含水泵额定扬程的5％，第一压差变送器单边受压能力与保障***管路保持一致，保障***的出水口接第一压差变送器正端，进水口接第一压差变送器负端。
一些实施例中，所述出水管路还包括第二压力变送器，第二压力变送器并联在所述离心泵的两端，用于监控所述离心泵的工作状态。优选地，所述出水管路还包括设置在所述离心泵出口处的压力表，通过压力表可以监控保障***整体压力。进一步地，所述出水管路还包括设置在所述调节阀和第一压力变送器之间的温度计，通过温度计可以监控供水温度。此外，所述出水管路还包括设置在所述调节阀和第一压力变送器之间的流量计，其用于监控保障***离心泵的流量。
值得说明的是，离心泵参数选取时应根据待验证***状态的船舶***最大用水量确定离心泵的额定流量。一般船舶***管路设计时，含有泵提供***水循环所需的压头，泵确定参数时已考虑***流量、流阻等信息，因此可以参考船舶***中泵的流量确定保障***离心泵的流量，为了防止船舶***设计时***阻力估计偏小，从而使实际运行流量偏大，保障***离心泵的额定流量应选为待测船舶***最大流量的1.3-1.5倍。离心泵的扬程参数根据保障***离心泵额定流量时保障***流阻确定，为了防止设计时流阻估算不准确，离心泵的实际扬程选取为离心泵额定流量时保障***流阻的1.2倍。离心泵选取是否合适可以通过以下方式简单测出：额外取一段管路，连接保障***两个外部接口，所有保障***管路阀门保持全开状态，开启离心泵，观察保障***流量计流量，若流量大于离心泵额定流量，则泵选取合适，否则泵选取不合适，应选用更高扬程的离心泵。
综上所述，本发明中的模拟船舶***实船工况的保障***，其结构简单，通过调整调节阀，能够使保障***向待试验***提供足量的用水，而不产生额外压头，使试验时船舶***状态与实际运行状态相符，从而能够准确地模拟船舶***关键设备工作状态，提前发现***存在问题，化解***上船后风险。
与此同时，本发明实施例提供一种利用上述模拟船舶***实船工况的保障***的试验方法，该方法包括以下步骤：
在保障***与船舶***连接后，开启离心泵提供管路组件水循环的压头，并调节调节阀，使第一压力变送器的示数为零。
在具体的实现中，首先将保障***和待测船舶***进行连接，即使保障***出水口与船舶***进水口进行连接，保障***回水口与船舶***出水口进行连接。然后基于待测船舶***试验方法使待测船舶***上阀门处于对应状态(即进行试验时所要求的阀门关闭状态)，其它测量仪表及泵等处于备用状态。保障***所有阀门处于全开状态，其它测量仪表及泵处于备用状态。开启保障***离心泵，使船舶***管路充满水，若船舶***管路存在高点放气口，应进行高点放气。
然后开启船舶***中的水泵，观察保障***出水口、进水口间的第一压力变送器，此时压力变送器示数应为正，若为负，说明保障***离心泵参数选取不合理，应重新选取。
随后调整调节阀开度，使第一压差变送器示数为零。此时，待测船舶***工作状态与实船工作状态相同，各机械状态、不同设备水量等实际工作状态相同，根据待测船舶***试验方法完成试验即可。
综上所述，本发明中的试验方法，通过调整调节阀，能够使保障***向待试验***提供足量的用水，而不产生额外压头，使试验时船舶***状态与实际运行状态相符，从而能够准确地模拟船舶***关键设备工作状态，提前发现***存在问题，化解***上船后风险。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种模拟船舶***实船工况的保障***，其特征在于，包括：
水箱；
管路组件，其包括用于使所述水箱与船舶***形成循环水路的出水管路和回水管路；
第一压力变送器，其设置在所述出水管路和回水管路之间；
且所述出水管路用于提供并控制所述管路组件水循环的压头，并通过所述第一压力变送器指示的所述压头的大小确定是否满足所述船舶***的试验需求；
其中，所述出水管路一端与所述水箱相连，另一端与所述船舶***的进水口相连，所述出水管路上设有离心泵和调节阀，所述离心泵用于提供所述管路组件水循环的压头，所述调节阀用于调节阻力系数以控制通过所述第一压力变送器指示的所述压头的大小，其中，在保障***与船舶***连接后，开启离心泵提供管路组件水循环的压头，并调节调节阀，使第一压力变送器的示数为零；
所述回水管路一端与所述水箱相连，另一端与所述船舶***的出水口相连，且所述回水管路上在所述水箱和第一压力变送器之间还设有隔离阀；
且所述出水管路还包括第二压力变送器，所述第二压力变送器并联在所述离心泵的两端，用于监控所述离心泵的工作状态。
2.如权利要求1所述的一种模拟船舶***实船工况的保障***，其特征在于，所述出水管路还包括设置在所述离心泵出口处的压力表。
3.如权利要求1所述的一种模拟船舶***实船工况的保障***，其特征在于，所述出水管路还包括设置在所述调节阀和第一压力变送器之间的温度计。
4.如权利要求1所述的一种模拟船舶***实船工况的保障***，其特征在于，所述出水管路还包括设置在所述调节阀和第一压力变送器之间的流量计。
5.如权利要求1所述的一种模拟船舶***实船工况的保障***，其特征在于，所述水箱与离心泵之间、所述离心泵与调节阀之间以及所述调节阀与第一压力变送器之间均设有隔离阀。
6.如权利要求1所述的一种模拟船舶***实船工况的保障***，其特征在于：所述离心泵的额定流量为所述船舶***最大流量的1.3至1.5倍，所述离心泵的扬程为额定流量下保障***阀门全开时流阻的1.2倍。
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