CN211345739U - 一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置，涉及核动力船舶空调领域，包括淡水波动罐，其通过管道接入空调冷水***，淡水波动罐设置安全气阀；淡水波动罐内部设置磁浮球液位计；定压***，其包含减压阀和第一球阀，减压阀通过管道连接核动力船舶的压缩空气***，第一球阀通过管道连接淡水波动罐；补水***，其包含补水泵和自动补水阀，补水泵接入核动力船舶的造水***，自动补水阀接入淡水波动罐；定压***为常开状态，当淡水波动罐内部气压大于临界气压值，安全气阀开启；当水位小于临界低液位时，补水泵和自动补水阀开启。本实用新型的淡水波动装置，替代传统的膨胀水箱，不仅具备定压补水功能，还减小了体积，提高了自动化程度。

Description

一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置

技术领域

本实用新型涉及核动力船舶空调领域，具体为一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置。

背景技术

现有的空调***中，空调冷水管网中常用的定压补水装置主要是膨胀水箱。由于膨胀水箱是独立的装置，没有外部接口接入其他设备，因此需靠自身内部额外的定压、补水、排污等部件来实现空调冷水管网的定压补水，这就造成膨胀水箱存在以下缺陷：

1、膨胀水箱体积大，安装时所占空间大；

2、内部部件多，造价较高；

3、安装不便，在实际安装过程中，膨胀水箱一般需要设置在管网的最高处，不利于空调***设备的统一管理，增加了空调***后期运营维护的负担和成本；

而在核动力船舶中，船舶本身具备压缩空气***和造水***，因此利用上述条件设计一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置替换传统的膨胀水箱具有非凡的意义。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，利用核动力船舶自身条件，本实用新型提供了一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置，替代传统的膨胀水箱，不仅具备定压补水功能，还减小了体积，提高了自动化程度。

为达到以上目的，采取的技术方案是：一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置，其特征在于，包括：

淡水波动罐，其通过管道接入所述空调冷水***，所述淡水波动罐顶部设置安全气阀，所述安全气阀设定临界气压值；所述淡水波动罐内部设置监测水位的磁浮球液位计，所述磁浮球液位计设定临界低液位；

定压***，其包含串联的减压阀和第一球阀，所述减压阀通过管道连接核动力船舶的压缩空气***，所述第一球阀通过管道连接所述淡水波动罐；

补水***，其包含串联的补水泵和自动补水阀，所述补水泵通过管道接入核动力船舶的造水***，所述自动补水阀通过管道接入所述淡水波动罐；

所述定压***为常开状态，当所述淡水波动罐内部气压大于所述临界气压值，所述安全气阀开启；所述补水泵和自动补水阀为常闭状态，当所述磁浮球液位计监测到的水位小于所述临界低液位时，补水泵和自动补水阀开启。

在上述技术方案的基础上，所述淡水波动罐底部设置安全水阀，所述磁浮球液位计还设定临界高液位；当磁浮球液位计监测到的水位大于所述临界高液位时或者当淡水波动罐需要排放污水时，安全水阀开启。

在上述技术方案的基础上，所述定压***还包含用于调节压缩空气进气流量和流速的第二电磁阀，所述第二电磁阀串联安装于所述第一球阀与所述淡水波动罐之间。

在上述技术方案的基础上，所述定压***还包含直角截止阀，所述直角截止阀串联安装于第二电磁阀与淡水波动罐之间。

在上述技术方案的基础上，所述定压***还包含自动放气阀，所述自动放气阀并联安装于第二电磁阀与直角截止阀之间；所述自动放气阀设定临界阈值，当管道中压缩空气的压力高于所述临界阈值时，自动放气阀自动开启。

在上述技术方案的基础上，所述定压***还包含第一压力表，所述第一压力表并联安装于第二电磁阀与直角截止阀之间。

在上述技术方案的基础上，所述补水***还包含直通截止阀，所述直通截止阀串联安装于补水泵与造水***之间。

在上述技术方案的基础上，所述补水***还包含安装于所述补水泵两侧的第二压力表和第三压力表，当两者压差异常时，关闭补水泵。

在上述技术方案的基础上，所述补水***还包含第一电磁阀，所述第一电磁阀串联安装于自动补水阀与淡水波动罐之间。

在上述技术方案的基础上，所述淡水波动罐顶部还安装有第四压力表和温度计。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的淡水波动装置，集自动充气、排气、补水、泄水和排污功能于一体，从压缩空气***过来的高压气体，经过减压阀减压至定压需求压力，流通至淡水波动罐1中，淡水波动罐1与空调冷水***连通，能够反馈补偿空调冷水***的压力波动，达到定压目的；

同时自动放气阀作为双保险，可以防止自动放气阀和减压阀其中一个失去功能时导致进入淡水波动罐的压力过高，超出其承受范围而使其损坏；安全气阀进一步限定了淡水波动罐内的压力，一旦淡水波动罐中的压力超过临界气压值(即定压需求压力)，进行排气降压；

当磁浮球液位计监测到的水位小于临界低液位时，补水***的自动补水阀和补水泵开启，进行补水；当磁浮球液位计监测到的水位大于临界高液位或者需要排放污水时，安全水阀开启，进行泄水排污。

2、本实用新型的淡水波动装置体积小、占地空间少且便于安装维护，采用本实用新型的淡水波动装置替代传统的膨胀水箱，不仅更好的实现了定压补水功能，还减小了装置的体积，提高了自动化程度，降低了运行成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的淡水波动装置的流程图。

附图标记：1-淡水波动罐、2-补水泵、3-自动补水阀、4-第一电磁阀、5-第二电磁阀、6-第一球阀、7-第二球阀、8-自动放气阀、9- 安全气阀、10-安全水阀、11-减压阀、12-直角截止阀、13-直通截止阀、14-第一压力表、15-第二压力表、16-第三压力表、17-压力传感器、18-磁浮球液位计、20-第四压力表、21-温度计。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置，包括淡水波动罐1、定压***和补水***，三者结合替代了传统空调冷水***的膨胀水箱，实现了定压补水的功能。

淡水波动罐1通过管道接入空调冷水***，淡水波动罐1顶部设置安全气阀9，安全气阀9设定临界气压值，用于淡水波动罐1中的压力过高时的压力释放。淡水波动罐1内部设置监测水位的磁浮球液位计18，礠浮球液位计用于监测淡水波动罐1内淡水的液位，磁浮球液位计18设定临界低液位。

定压***包含串联的减压阀11和第一球阀6，减压阀11通过管道连接核动力船舶的压缩空气***，第一球阀6通过管道连接淡水波动罐1。减压阀11用于降低来自于压缩空气***的空气压力，使其满足定压需求。球阀6用于压缩空气***的开启和截断，同时用于减压阀11发生故障时的隔离。

补水***包含串联的补水泵2和自动补水阀3，补水泵2通过管道接入核动力船舶的造水***，自动补水阀3通过管道接入淡水波动罐1。补水泵2用于为来自造水***的淡水进入淡水波动罐1提供动力。自动补水阀3在需要补水时自动开启，补水结束时自动关闭。补水***通过造水***提供的淡水维持淡水波动罐1的水量，进而补充空调冷水***水量的不足。

定压***为常开状态，具体地，第一球阀6和减压阀11为常开状态；在淡水波动装置运行的过程中，当淡水波动罐1内部气压大于安全气阀9的临界气压值，安全气阀9开启，进行压力释放。

补水***的补水泵2和自动补水阀3为常闭状态，当磁浮球液位计18监测到的水位小于临界低液位时，补水泵2和自动补水阀3开启，进行补水。

在本实施例中，淡水波动罐1底部设置安全水阀10，磁浮球液位计18还设定临界高液位；安全水阀10处于常闭状态，当磁浮球液位计18监测到的水位大于临界高液位时，安全水阀10开启；或者淡水波动罐1中存在污水需要排放时，安全水阀10开启。

进一步地，磁浮球液位计18还设定额定液位；在补水泵2和自动补水阀3开启之后进行补水时，当液位达到额定液位(介于临界高液位和临界低液位之间)时，补水泵2和自动补水阀3关闭。

优选地，定压***还包含第二电磁阀5，第二电磁阀5串联安装于第一球阀6与淡水波动罐1之间；第二电磁阀5用于调节管道中的压缩空气的流量和流速。第二电磁阀5处于常开状态。当淡水波动罐 1内的压力不足时，第二电磁阀5调大压缩空气的进气的流量和流速，使得淡水波动罐1的压力迅速恢复。

进一步地，定压***还包含直角截止阀12，直角截止阀12串联安装于第二电磁阀5与淡水波动罐1之间。直角截止阀12用于直角管道的承接，即起着作为“弯头”的作用，同时还起着开关的作用。直角截止阀12处于常开状态。

优选地，定压***还包含自动放气阀8，自动放气阀8并联安装于第二电磁阀5与直角截止阀12之间。自动放气阀8处于常闭状态，自动放气阀8设定临界阈值，当管道中压缩空气的压力高于临界阈值 (临界阈值即为实际的定压需求的压力值)时，自动放气阀8自动开启，放出多余的空气，当压力降至临界阈值后自动关闭。自动放气阀 8在减压阀11的基础之上，起着双保险的作用；既设置了减压阀又设置了自动放气阀，可以防止某一阀门失去功能时导致进入淡水波动罐1的压力过高，超出其承受范围而使其损坏。

进一步地，定压***还包含第一压力表14，第一压力表14并联安装于第二电磁阀5与直角截止阀12之间。第一压力表14用于监测管道中的压缩空气的压力，能够直观通过压力表反映出来。

在本实施例中，补水***还包含直通截止阀13，直通截止阀13 串联安装于补水泵2与造水***之间。直通截止阀13用于补水管道的开启与截断，同时用于水泵发生故障后的管道截断，常处于开启状态。

补水***还包含安装于补水泵2两侧的第二压力表15和第三压力表16，第二压力表15和第三压力表16分别用于监测补水泵2，两侧的压力，当两者压差异常时，关闭补水泵2，进行检修或更换。该设置能够及时发现补水泵2故障，保证补水功能长期稳定。

进一步地，补水***还包含第一电磁阀4，第一电磁阀4串联安装于自动补水阀3与淡水波动罐1之间。第一电磁阀4用于调节补水管道中的淡水流量和流速。

优选地，淡水波动罐1顶部还安装有第四压力表20和温度计21。第四压力表20能够直观反映淡水波动罐1中的压力值。温度计21能够直观反映淡水波动罐1中的温度值。在本实施例中，温度计用于监测淡水波动罐1内淡水的温度是否处于12～15℃。

优选地，淡水波动罐1与空调冷水***的管道中还安装有第二球阀7，第二球阀7用于空调冷水***与淡水波动罐1之间管道的开启与截断，常处于开启状态。

优选地，淡水波动罐1还设置有压力传感器17，压力传感器17 用于监测淡水波动罐17的压力是否正常，基于提高淡水波动装置的可靠性考虑，该压力传感器17与第四压力表20属于双保险，以防其中一个辅件出现故障时导致装置压力无法被监测。

在本实施例中，定压***的管道通径为DN15，补水***的管道通径为DN32，淡水波动罐1与空调冷水***相连的管道通径为DN20。

本实用新型的淡水波动装置靠近空调冷水机组，方便管理。淡水波动装置下方设置有接水盘，且在接水盘最低处安装泄水口。另外，充分考虑操作的便利性，第二球阀7的安装高度不超过1.8m。

本实用新型的淡水波动装置具有一定的抗摇摆、振动和冲击的功能，可满足横倾±15°，纵倾±5°；横摇±22.5°，纵摇±10°的环境工况。

在托航离港、系泊联接、高海况驻泊、系泊解脱和托航返港这五种特殊工况下，由于核动力船舶中的核反应堆处于冷停堆模式，空调冷水***无需运行，则本实用新型的淡水波动装置也无需运行。

本实用新型的淡水波动装置的工作原理如下：

如图1所示，正常情况下，即淡水波动罐1压力恒定无压力波动，淡水充足无需补水；此时补水泵2、自动补水阀3、自动放气阀8、安全气阀9和安全水阀10关闭，其余阀门开启；压缩空气***的压缩空气经过减压阀11减压至满足定压需求，并经过管道流入淡水波动罐1中，来维持淡水波动罐1的压力稳定，淡水波动罐1与空调冷水***连通，进而反馈补偿空调冷水***的压力波动，达到定压的目的。

在本实施例中，压缩空气***提供的压缩空气为1.6MPa，经过减压阀11减压之后的压缩空气为1.0MPa，淡水波动罐1的定压需求为1.0MPa。

当定压***的管道中的压力超压时，第一压力表14显示压力偏大，自动放气阀8自动开启，放出多余的空气，当压力满足定压需求 (即重新变为1.0MPa)后，自动放气阀8自动关闭。

当淡水波动罐1中的压力超压(即淡水波动罐1内部气压大于安全气阀9的临界气压值1.0MPa)时，安全气阀9开启，进行压力释放，待压力恢复至1.0MPa后，安全气阀9自动关闭。

当需要补水时，即磁浮球液位计18监测到淡水波动罐1的水位小于临界低液位时，补水泵2和自动补水阀3开启，进行补水；待水位达到额定液位，补水泵2和自动补水阀3关闭。

当需要排水时，即淡水波动罐1的液位大于临界高液位，安全水阀10开启，待水位降低至额定液位，安全水阀10关闭。

当需要排污时，安全水阀10开启，直至淡水波动罐1排空(此过程中，补水泵2和自动补水阀3一直处于关闭状态)，安全水阀10 关闭，重新进行补水。

本实用新型提供了一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置，替代传统的膨胀水箱，能够及时补充空调冷水***因泄露或蒸发等消失的水量，淡水波动罐1与空调冷水***连通，能够反馈补偿空调冷水***的压力波动，达到定压补水目的，还减小了体积，提高了自动化程度，降低了运行成本。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种用于核动力船舶空调冷水***的淡水波动装置，其特征在于，包括：

淡水波动罐(1)，其通过管道接入所述空调冷水***，所述淡水波动罐(1)顶部设置安全气阀(9)，所述安全气阀(9)设定临界气压值；所述淡水波动罐(1)内部设置监测水位的磁浮球液位计(18)，所述磁浮球液位计(18)设定临界低液位；

定压***，其包含串联的减压阀(11)和第一球阀(6)，所述减压阀(11)通过管道连接核动力船舶的压缩空气***，所述第一球阀(6)通过管道连接所述淡水波动罐(1)；

补水***，其包含串联的补水泵(2)和自动补水阀(3)，所述补水泵(2)通过管道接入核动力船舶的造水***，所述自动补水阀(3)通过管道接入所述淡水波动罐(1)；

所述定压***为常开状态，当所述淡水波动罐(1)内部气压大于所述临界气压值，所述安全气阀(9)开启；所述补水泵(2)和自动补水阀(3)为常闭状态，当所述磁浮球液位计(18)监测到的水位小于所述临界低液位时，补水泵(2)和自动补水阀(3)开启。

2.如权利要求1所述的淡水波动装置，其特征在于：所述淡水波动罐(1)底部设置安全水阀(10)，所述磁浮球液位计(18)还设定临界高液位；当磁浮球液位计(18)监测到的水位大于所述临界高液位时或者当淡水波动罐(1)需要排放污水时，安全水阀(10)开启。

3.如权利要求1所述的淡水波动装置，其特征在于：所述定压***还包含用于调节压缩空气进气流量和流速的第二电磁阀(5)，所述第二电磁阀(5)串联安装于所述第一球阀(6)与所述淡水波动罐(1)之间。

4.如权利要求3所述的淡水波动装置，其特征在于：所述定压***还包含直角截止阀(12)，所述直角截止阀(12)串联安装于第二电磁阀(5)与淡水波动罐(1)之间。

5.如权利要求4所述的淡水波动装置，其特征在于：所述定压***还包含自动放气阀(8)，所述自动放气阀(8)并联安装于第二电磁阀(5)与直角截止阀(12)之间；所述自动放气阀(8)设定临界阈值，当管道中压缩空气的压力高于所述临界阈值时，自动放气阀(8)自动开启。

6.如权利要求4所述的淡水波动装置，其特征在于：所述定压***还包含第一压力表(14)，所述第一压力表(14)并联安装于第二电磁阀(5)与直角截止阀(12)之间。

7.如权利要求1所述的淡水波动装置，其特征在于：所述补水***还包含直通截止阀(13)，所述直通截止阀(13)串联安装于补水泵(2)与造水***之间。

8.如权利要求1所述的淡水波动装置，其特征在于：所述补水***还包含安装于所述补水泵(2)两侧的第二压力表(15)和第三压力表(16)，当两者压差异常时，关闭补水泵(2)。

9.如权利要求1所述的淡水波动装置，其特征在于：所述补水***还包含第一电磁阀(4)，所述第一电磁阀(4)串联安装于自动补水阀(3)与淡水波动罐(1)之间。

10.如权利要求1-9任意一项所述的淡水波动装置，其特征在于：所述淡水波动罐(1)顶部还安装有第四压力表(20)和温度计(21)。

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