CN213443058U - 一种船用低温淡水冷却*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种船用低温淡水冷却***，低温淡水泵将淡水送至中央冷却器进行冷却，分为三路，分别连接主机的空冷器、空压机的冷却器、其他船用设备，然后三路汇成一路回到三台低温淡水泵；还包括膨胀水箱在高位给***补水；在空压机的冷却器与低温淡水泵间接入自动除气报警检测装置；自动除气报警检测装置包括罐体，罐体底板中间设有垂直的挡板，罐体下半部挡板两侧两侧分别设有进水短管、出水短管；罐体上半部设有浮球液位开关、观察镜；罐体顶盖上设有自动排气阀、透气截止阀、放气阀；透气截止阀通过透气管路与高位的膨胀水箱连接。本实用新型缓解泵轮叶片的汽蚀问题，使***的水压更加稳定、不断流，有利于带走更多的热量。

Description

一种船用低温淡水冷却***

技术领域

本实用新型涉及船舶管路技术领域，具体涉及一种船用低温淡水冷却***。

背景技术

现代船舶广泛采用低温冷却***后，与海水直接接触的管线和附件较少，这不但满足主机、辅机和其他辅助设备冷却要求，保证船舶装置安全可靠地工作，而且满足了设备及管线对防腐防漏的要求。中央淡水低温冷却***能及时有效地带走机械设备做功后产生的过多热量，保证部件的正常工作，但日常使用中，低温冷却***的回水管路无可避免地会出现因淡水温度上升以及外界影响而溢出大量的气体，设备及管线中如果不及时排除，就会出现水泵失吸、叶片汽蚀、冷却水不稳定甚至缺失、断流等问题，最终导致设备散热不良，造成重大事故。

某国大型油轮在航行过程中，突然发现副机低温淡水压力出现异常，且伴有继续下降的趋势，船员立即启动备用低温冷却淡水泵，3台低温淡水泵同时运转后，***淡水压力虽然有所回升，但仍有较大的波动，分别检查三台泵的运行速度、电流以及声音等均为正常，但始终达不到正常工作压力。检查低温膨胀水箱，发现液位下降了较多，并有大量的水泡从透气管中吹出，初步确认故障是由于大量的外界气体进入***导致的。于是，只好停机瘫船逐一排查，对水泵叶轮、除气筒、主机空冷器、空压机冷却器进行逐项检查，最后才确定为空压机冷却盘管泄漏，气水腔串通，空气压缩机启动后直接往淡水***打入高压气体造成的。进气后的淡水冷却水不稳定、流量降低甚至断流，无法及时带走设备的热量，另外，大量的气体从膨胀水箱溢出，压力大、速度快，会将冷却水源源不断地通过透气管吹到大气中，导致膨胀水箱“开锅”，液位下降。

该轮的低温淡水冷却***，工作原理是：三台低温淡水泵将淡水送至中央冷却器进行冷却，再经过三通调温阀和除气筒后分为三路，一路去主机的空冷器，一路去空气压缩机的冷却器，还有一路去柴油发电机的空冷器、空调、冷藏、大气冷凝器等船用设备进行冷却，最后三路汇成一路回到三台低温淡水泵的吸入口，构成一个闭式循环***。膨胀水箱在高位给***补水，使管路始终保持较高的稳定压力，减少***因低压而产生的汽化现象。然而该***存在以下不足：

淡水冷却设备后温度上升，气泡析出，未经除气后又被低温冷却淡水泵吸入，容易产生“气穴现象”，容易损害水泵叶轮。

1.空压机的空冷器因为高温部件，工作温度达150℃以上，长期的高温环境下难免会出现橡胶垫床老化破碎、冷却盘管腐蚀泄漏、软管接头松动的问题，导致冷却***进气，单靠原***中的除气筒和膨胀水箱的透气管很难及时将气体排除。

2.检测反馈不及时。在***进气后直至膨胀水箱几乎充满气体液位低至警戒线后才能收到报警信号，但此时主机、副机等设备的冷却散热已经开始受阻，留给船员排查的时间并不多，若无法及时诊断出问题所在，则只能停机瘫船进行彻底排查，这对于茫茫大海中的船舶来说是十分危险的。

3.***进气后，难以诊断究竟是哪些设备出问题引起的，只能逐一排查。然而空冷器的拆检复杂、查漏困难，尤其是主机空冷器，体积和重量大，需要行车、电动葫芦配合才能吊出。如果判断错误，往往需要耗费巨大的人力和物力，耽误抢修时间。

因此，通过设计和改造淡水冷却***，制作一套除气及检测装置，当***中意外串入压缩气体时，能及时发出预警信号，通过简单操作，准确诊断故障所在，就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型通过优化淡水冷却***管路，设计并加装一新型除气及检测装置，以达到加快气液分离，增强除气能力，提前对***进气发出预警，缩短检测诊断时间，使***工作更平稳，提高设备的使用寿命以及保证船舶的航行安全。

一种船用低温淡水冷却***，包括三台低温淡水泵，三台低温淡水泵将淡水送至中央冷却器进行冷却，再经过三通调温阀和除气筒后分为三路，一路连接主机的空冷器，一路连接空压机的冷却器，还有一路连接其他船用设备进行冷却，最后三路汇成一路回到三台低温淡水泵的吸入口，构成一个闭式循环***；还包括膨胀水箱在高位给***补水；膨胀水箱通过淡水冷却泵与冷却淡水泄放舱连接；

在空压机的冷却器冷却淡水出口总管与低温淡水泵进口总管间，接入自动除气报警检测装置；

所述的自动除气报警检测装置，包括罐体，罐体底部设有底座，底座上设有底板，底板中间设有垂直的挡板，挡板位于罐体内；罐体下半部设有进水短管、出水短管，进水短管、出水短管分别位于挡板两侧；出水短管同侧，在底板上还设有卸放阀；

罐体上半部设有浮球液位开关、观察镜；

罐体顶部设有顶盖，顶盖上设有自动排气阀、透气截止阀、放气阀；

透气截止阀通过透气管路与高位的膨胀水箱连接，并且透气管路出口位于膨胀水箱液面上方；

透气管路出口在膨胀水箱内设有弯头，弯头朝向膨胀水箱内壁上的防冲击板。

进一步的，自动除气报警检测装置的进水短管连接第一截止阀，第一截止阀连接空压机的冷却器冷却淡水出口总管；

出水短管连接有第二截止阀，第二截止阀连接低温淡水泵进口总管；

第一截止阀、第二截止阀之间还设有旁通管路和第三截止阀，用于隔离自动除气报警检测装置。

优选的，自动除气报警检测装置的下方设有接集水槽。

所述的浮球液位开关与罐体的连接处设有格栅。

自动排气报警检测装置罐体在车间内制作，罐体的进、出水短管的管径应不小于与原***连接处的管径，进、出水短管应满足低进高出的布置；透气管路的管径应不小于与原***连接处的管径的1.5倍，透气管路从罐体至高位的膨胀水箱间布置时，应有一定的向上倾角，以免憋气；观察镜的安装位置要合适，确保能观察到浮球的准确位置；加粗支管尺寸根据液位浮球报警开关的浮球的行程而定，不能阻碍浮球的上下自由摆动；本体采用Sch80管子，法兰采用JIS 10K标准。罐体及附属短管制作完成后要试压，试验压力为1.0MPa，检查焊缝无泄漏后，罐体及附属管线整体镀锌处理。

自动除气报警检测装置应安装在空压机所在位置的上一层平台上，以增强***除气功能，管路的修改要根据现场而定，该装置要与电气设备保持一定的距离。

安装结束后要进行效用试验，关闭阀门隔开设备后启动淡水冷却泵，让淡水充满整个***，再通过人为注入压缩空气来模拟***进气，观察自动排气阀能否正常工作，装置报警功能是否正常，管路焊缝、法兰连接处有无泄漏等。

船舶航行过程中，若***进气导致除气装置报警，船员可先用手电筒配合照射，通过观察镜查看浮球情况，排除装置误报警的可能。然后打开透气截止阀，利用膨胀水箱的静压力头，压迫管路液体，使罐体内的气体沿着管路爬升，进入膨胀水箱后从透气管排出，而携带的淡水被吹到箱壁的防冲击板后，又回到膨胀水箱中，从而尽可能地减少了冷却淡水的流失，旋开放气阀，直至有液体从透气管路的弯管流出，表示装置内的气体已排除干净。最后，对三台空气压缩机分别逐台检查：关闭透气截止阀、放气阀，只启动一台空压机，透过观察镜观察罐体内部液位，若液面继续下降，再次触发报警，则可判断***进气是由该台空压机故障引起的，如果液面很久没有下降，则该空压机正常，采取同样的方法，再对其余两台空压机进行检测，直至找到故障的原因。

同理，如果为使诊断更准确、***更安全，也可以在其他有可能发生汽水腔串通的船用设备的冷却水出口处加入相同的自动除气报警检测装置，通过改变阀门的启闭状态，快速精准锁定故障的位置，从而减少不必要的拆检和吊运。

本实用新型通过设置自动除气报警检测装置，具有以下好处：

增强了***的除气功能。空压机冷却器为高温部件，冷却后的介质在经过低温淡水泵前用自动排气阀预先除气，能较好地缓解泵轮叶片的汽蚀问题，使***的水压更加稳定、不断流，有利于带走更多的热量，延长设备的使用寿命。

空压机冷却器出现气水串通故障是常见的问题，直接在空压机冷却水出口处加装自动除气报警检测装置，若出现故障，能把泄漏的气体最大化地聚集在罐体内，在主、副机等船用设备冷却受阻前及时发出***进气预警，为船员的排查工作赢得宝贵的时间。

***进气出现故障时，通过该装置可以分别对每台空压机进行交替检测，可以准确地判断出是哪台空压机出了漏气故障，减少无目的拆检和吊运工作，减少人力、物力损耗，大大提高维修效率。

罐体内的高压空气沿着管路爬升到膨胀水箱后从透气管排出，而携带的淡水被吹到箱壁的防冲击板后，又回流到膨胀水箱中，大大减少了冷却淡水的流失，避免原***膨胀水箱出现“开锅”现象。

当海况不适宜停机瘫船或者现场短时间内无法找出故障时，可通过罐体上的自动除气阀以及透气截止阀97进行除气，可暂时缓解***进气后设备冷却不良的问题。

附图说明

图1为本实用新型的低温淡水***原理简图；

图2为自动除气报警检测装置的整体结构示意图；

图3为自动除气报警检测装置的***结构示意图；

图4为自动除气报警检测装置的剖面结构示意图；

图5为膨胀水箱内的透气管路弯头结构示意图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的技术方案。

如图1所示：一种船用低温淡水冷却***，包括三台低温淡水泵1，三台低温淡水泵1将淡水送至中央冷却器2进行冷却，再经过三通调温阀3和除气筒4后分为三路，一路连接主机的空冷器5，一路连接空压机的冷却器6，还有一路连接其他船用设备7进行冷却，最后三路汇成一路回到三台低温淡水泵1的吸入口，构成一个闭式循环***；还包括膨胀水箱8在高位给***补水；膨胀水箱8通过淡水冷却泵11与冷却淡水泄放舱12连接；

在空压机的冷却器6冷却淡水出口总管与低温淡水泵1进口总管间，接入自动除气报警检测装置9；

如图2到图4所示，所述的自动除气报警检测装置9，包括罐体92，罐体92底部设有底座911，底座911上设有底板913，底板913中间设有垂直的挡板93，挡板3位于罐体92内；罐体92下半部设有进水短管91、出水短管99，进水短管91、出水短管99分别位于挡板93两侧；出水短管99同侧，在底板913上还设有卸放阀912；

罐体92上半部设有浮球液位开关95、观察镜96；

罐体92顶部设有顶盖910，顶盖910上设有自动排气阀94、透气截止阀97、放气阀98；

透气截止阀97通过透气管路10与高位的膨胀水箱8连接，并且透气管路10出口位于膨胀水箱8液面上方；

如图5所示，透气管路10出口在膨胀水箱8内设有弯头，弯头朝向膨胀水箱8内壁上的防冲击板13；

自动除气报警检测装置9的进水短管91连接第一截止阀14，第一截止阀14连接空压机的冷却器6冷却淡水出口总管；

出水短管99连接有第二截止阀15，第二截止阀15连接低温淡水泵1进口总管；

第一截止阀14、第二截止阀15之间还设有旁通管路和第三截止阀16，用于隔离自动除气报警检测装置9。

自动除气报警检测装置9的下方设有接集水槽17。

所述的浮球液位开关95与罐体92的连接处设有格栅914。

冷却空压机后的淡水优先经过自动除气报警检测装置9除气，进入低温淡水泵1吸口总管，再被低温淡水泵1吸入。自动除气报警检测装置9本体采用Sch80管子，所有法兰为JIS 10K标准，十分耐压，安全可靠；浮球液位开关95安装在加粗的横向支管法兰座内，可避免水流的冲击以及气流干扰而导致的误报警；浮球液位开关95支管管口内焊接圆钢条作为格栅914防护，可防止浮球意外松脱后掉落到桶腔内，堵塞管路，引起排水故障；罐体92的顶盖910中心位置安装有一常闭透气截止阀97和透气管路10连接至膨胀水箱8的侧面壁板内侧上，透气管路10出气口高于膨胀水箱8正常液位200mm以上。

该自动除气报警检测装置9进水管侧第一截止阀14以及出水侧安装有第二截止阀15，以及设置有旁通管路和第三截止阀16，必要时，可通过关闭第一截止阀14及第二截止阀15，打开旁通第三截止阀16，隔离该自动除气报警检测装置9。

自动除气报警检测装置9周围的正下方地板应焊接集水槽17，便于日常清洁和维护。

自动除气报警检测装置9的主要工作原理是：空压机的冷却淡水从进水短管91进入截面积较大的罐体92，压力骤减，后又经挡板93阻隔而改变流向，有利于气泡更彻底地从液体表面溢出，聚集在罐体92内的上部，通过自动排气阀94自动排走，使***的水流更平稳，不易断流，这样可大大减少泵轮叶片的汽蚀现象。若空压机的冷却器6不慎发生损坏泄漏，会往低温冷却水***中不断串入高压空气，导致***的气体的溢出速度远远大于除气速度，此时聚集在罐体92上部的气体会不断压迫液面，使液位缓慢下降，浮球失去浮力下降，最终触发液位开关95报警，通知船员前来检查及处理。

船员到达现场后，先用手电筒配合照射，通过观察镜96查看罐体92内部液位及对侧支管浮球液位开关95内的液位浮球情况，排除装置误报警的可能。然后打开透气截止阀97，使罐体92内的气体沿着透气管路10爬升，进入高位的膨胀水箱8后从膨胀水箱8的透气管路10的弯管排出，而携带的淡水被吹到箱壁的防冲击板13后，又回流到膨胀水箱8中，从而尽可能地减少了冷却淡水的流失。最后旋开放气阀98，直至有液体从透气管路10流出，表示自动除气报警检测装置9内的气体已排除干净。最后，再对三台空气压缩机分别逐台检查：关闭透气截止阀97和放气阀98，只启动一号空压机，透过观察镜96观察罐体92内部的液位，若液面继续下降，再次触发报警，则可判断***进气是由该台空压机故障引起的，如果液面很久没有下降，则说明该空压机工作正常，同理，采取同样的方法，再对其余两台空压机进行检测，直至找到故障的原因。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种船用低温淡水冷却***，包括三台低温淡水泵(1)，三台低温淡水泵(1)将淡水送至中央冷却器(2)进行冷却，再经过三通调温阀(3)和除气筒(4)后分为三路，一路连接主机的空冷器(5)，一路连接空压机的冷却器(6)，还有一路连接其他船用设备(7)进行冷却，最后三路汇成一路回到三台低温淡水泵(1)的吸入口，构成一个闭式循环***；还包括膨胀水箱(8)在高位给***补水；膨胀水箱(8)通过淡水冷却泵(11)与冷却淡水泄放舱(12)连接；

其特征在于：

在空压机的冷却器(6)冷却淡水出口总管与低温淡水泵(1)进口总管间，接入自动除气报警检测装置(9)；

所述的自动除气报警检测装置(9)，包括罐体(92)，罐体(92)底部设有底座(911)，底座(911)上设有底板(913)，底板(913)中间设有垂直的挡板(93)，挡板(93)位于罐体(92)内；罐体(92)下半部设有进水短管(91)、出水短管(99)，进水短管(91)、出水短管(99)分别位于挡板(93)两侧；

所述的罐体(92)上半部设有浮球液位开关(95)、观察镜(96)；

所述的罐体(92)顶部设有顶盖(910)，顶盖(910)上设有自动排气阀(94)、透气截止阀(97)、放气阀(98)；

所述的透气截止阀(97)通过透气管路(10)与高位的膨胀水箱(8)连接，并且透气管路(10)出口位于膨胀水箱(8)液面上方。

2.根据权利要求1所述的一种船用低温淡水冷却***，其特征在于：所述的自动除气报警检测装置(9)的进水短管(91)连接第一截止阀(14)，第一截止阀(14)连接空压机的冷却器(6)冷却淡水出口总管；

所述的出水短管(99)连接有第二截止阀(15)，第二截止阀(15)连接低温淡水泵(1)进口总管；

第一截止阀(14)、第二截止阀(15)之间还设有旁通管路和第三截止阀(16)，用于隔离自动除气报警检测装置(9)。

3.根据权利要求1所述的一种船用低温淡水冷却***，其特征在于：所述的透气管路(10)出口在膨胀水箱(8)内设有弯头，弯头朝向膨胀水箱(8)内壁上的防冲击板(13)。

4.根据权利要求1所述的一种船用低温淡水冷却***，其特征在于：所述的自动除气报警检测装置(9)的下方设有接集水槽(17)。

5.根据权利要求1所述的船用低温淡水冷却***，其特征在于：所述的底板(913)上还设有卸放阀(912)，卸放阀(912)与出水短管(99)同侧。

6.根据权利要求1所述的一种船用低温淡水冷却***，其特征在于：所述的浮球液位开关(95)与罐体(92)的连接处设有格栅(914)。

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