一种舰用柴油机余热冷却系统

摘要

本发明涉及一种舰用柴油机余热冷却系统，包括柴油机淡水预热管路和柴油机外部冷却系统管路，在柴油机冷却系统外部管路上增加余热冷却换热器，其包括外部循环水部分和淡水冷却部分，淡水冷却部分通过截止阀与柴油机淡水预热管路相连，在柴油机淡水预热管路与所述淡水冷却部分的管路的相连处安设T型旋塞，T型旋塞处于不同位置状态时可实现柴油机淡水预热功能与余热冷却功能切换，所述的外部循环水部分通过截止阀与柴油机外部冷却系统管路连通。该余热冷却系统利用淡水直接冷却柴油机机体、冷却效果好、设备体积小、加装方便，适用于水面舰船及潜艇柴油机冷却系统。

说明书

 

技术领域

本发明属于舰用柴油机冷却系统领域，特别涉及一种可实现舰船柴油机停机后机体余热冷却系统。

背景技术

柴油机是舰船的主要推进动力及电力动力源。现代柴油机采用内部淡水冷却循环，外部循环水冷却循环的冷却方式，大多拥有独立的冷却系统，机带淡水泵、外部循环水泵及淡水冷却器，可在柴油机运行时提供充足的冷却。但柴油机停机后，机带冷却系统随之停止工作，机体内大量热量无法通过冷却系统带走，只能通过机体向舱室空间辐射，导致机舱温度居高不下。舱室温度过高不仅影响舰员的工作生活环境，还会影响机舱设备的工作可靠性。

在柴油机冷却系统外部管路上增加一套余热冷却系统以实现柴油机停机后冷却功能。目前国内外舰船已有的余热冷却系统均采用的外部循环水直接冷却方式，即将外部循环水通过外部循环水泵直接输入柴油机中达到冷却效果。但由于柴油机内部以淡水冷却为主，停机后内部淡水循环停止，该方案冷却效果有限，且无法应用于如潜艇等外界海水压力高的舰船领域。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术需求而提供一种利用淡水直接冷却柴油机机体的舰用柴油机余热冷却系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：舰用柴油机余热冷却系统，包括柴油机淡水预热管路和柴油机外部冷却系统管路，其特征在于：包括余热冷却换热器，所述的余热冷却换热器包括外部循环水部分和淡水冷却部分，所述的淡水冷却部分通过截止阀与柴油机淡水预热管路相连，在柴油机淡水预热管路与所述淡水冷却部分的管路的相连处安设T型旋塞，T型旋塞处于不同位置状态时可实现柴油机淡水预热功能与余热冷却功能切换，所述的外部循环水部分通过截止阀与柴油机外部冷却系统管路连通。

按上述方案，所述的T型旋塞串接在柴油机淡水预热管路中，其旁路阀口与余热冷却换热器的淡水冷却部分进水管路相连，在外部循环水部分与柴油机外部冷却系统的连接管路中串接流量调节阀。

按上述方案，截止阀为球阀。

按上述方案，余热冷却换热器淡水冷却部分入口设计温度为柴油机正常工作时淡水温度，经冷却后淡水冷却部分温度下降15℃，淡水冷却部分设计流量为柴油机淡水预热泵流量，淡水冷却部分设计压力不高于1MPa；外部循环水部分入口设计温度为相关规范规定的舰船航行海域水温，外部循环水部分设计温升5℃，外部循环水部分设计压力根据舰船使用压力确定。

按上述方案，余热冷却换热器外部循环水部分进出口两端装有差压表，用于对余热冷却换热器压降进行实时监测。

按上述方案，余热冷却系统淡水循环由柴油机自带淡水预热泵驱动，外部循环水循环由柴油外部冷却系统驱动。

本发明的有益效果是：在柴油机冷却系统外部管路上增加一套余热冷却系统，以实现柴油机停机后利用淡水直接冷却柴油机机体的功能，减少机体向舱室空间的热辐射，改善舰员的工作生活环境，保证机舱设备的工作可靠性。该系统的设备体积小、安装方便且能达到良好的冷却效果，还可以应用于如潜艇等外界海水压力高的舰船领域。

附图说明

图1为舰用柴油机余热冷却系统工作原理示意图。

图2a、图2b分别为T型旋塞在柴油机淡水预热和余热冷却工作状态的切换示意图。

图中标记为：余热冷却换热器1，外部循环水流量调节阀2，差压表3，外部循环水部分球阀4，淡水冷却部分球阀5，T型旋塞6，余热冷却换热器淡水入口管路7，柴油机淡水预热跨接管路8，余热冷却换热器淡水出口管路9，柴油机外部循环水管路10，柴油机预热循环泵11，柴油机预热管路进口A，柴油机预热管路出口B,柴油机外部循环水管路进口C,柴油机外部循环水管路出口D。

具体实施方式

现结合附图对本发明实施方式进行说明，本发明并不局限于下述实施例。

本舰用柴油机余热冷却系统由余热冷却换热器1，外部循环水流量调节阀2，差压表3，外部循环水部分球阀4，淡水冷却部分球阀5，T型旋塞6，余热冷却换热器淡水入口管路7，柴油机淡水预热跨接管路8，余热冷却换热器淡水入口管路9、柴油机外部循环水管路10等组成，如图1所示。外部循环水部分球阀4安装于余热冷却换热器外部循环水部分进出口端，淡水冷却部分球阀5安装于余热冷却换热器淡水冷却部分进出口端，差压表3安装于余热冷却换热器淡水冷却部分进出口端，外部循环水流量调节阀2安装于余热冷却换热器外部循环水入口管路10上，T型旋塞安装于余热冷却换热器淡水入口管路7与柴油机淡水预热跨接管路8间。

当本发明工作时，将T型旋塞旋转至柴油机余热冷却状态，如图2b所示。启动柴油机外部冷却系统向余热冷却换热器1外部循环水部分供水，启动柴油机淡水预热泵将柴油机内部淡水经余热冷却换热器淡水入口管路7引入余热冷却换热器1，经冷却降温后由余热冷却换热器淡水出口管路9返回柴油机淡水预热管路对柴油机体进行冷却。系统运行30分钟后可将柴油机内部淡水温度降低至设定值时，系统停止运行。

当本发明工作时，差压表3用于对余热冷却换热器压降进行实时监测，当差压表示数超出设定值时对余热冷却换热器1进行检修清洗。

当本发明不工作时，将T型旋塞旋转至柴油机淡水预热状态，如图2a所示。柴油机淡水预热管路8中淡水不经过柴油机余热冷却换热器1，柴油机淡水预热功能不受影响。