第3节船舶动力管路课件.pptVIP

§4-3 冷却管路 （cooling water system） 一、冷却管路的功用及形式 （一）功用 在柴油机中，燃料燃烧放出的热大约45-50%转换为有用功，25-35%要从活塞、气缸等部件散出，其余由排气带出。为保证受热部件温度不致过高而影响工作，必须供给冷却液。 船舶柴油机动力装置中须散热冷却的机械设备有：（1）主、辅柴油机，包括气缸、活塞、喷油器、增压器等；（2）主辅机的滑油冷却器、淡水冷却器等热交换器；（3）轴系中的齿轮箱、轴承、尾轴管等；（4）空压机、冷凝器等。 功用：对需散热的机械设备提供足够的淡水、江水、海水或冷却油进行冷却，以保证其在一定温度范围内可靠地工作。 （二）冷却管路的形式 1、开始冷却管路 直接用舷外的水对主、辅机进行冷却，由称为直接冷却。 （1）工作原理 （2）优缺点 优点：管路设备少，管路简单、维护方便、水源丰富。 缺点： 1）冷却水质差。江、河水中由各种杂质、浮油，进入冷却空间后，会造成堵塞或附着在冷却表面；海水对金属有腐蚀作用，并会在冷却空间沉积水垢，使传热条件变坏，金属壁过热受损； 2）舷外水温度变化大。舷外水温受季节、航区的影响很大，不利于进入柴油机冷却。 因此，开式冷却只能用于小型柴油机和对冷却水要求不十分严格的各种热交换器、空压机、排气管、尾轴管等。 2、闭式冷却 用淡水对主辅机进行冷却，再用舷外水冷却淡水，又称间接冷却。 （1）工作原理 （2）膨胀水箱 功用：1）提供热胀冷缩的空间；2）透气； 3）补充淡水泵吸入压头； 4）补充管路中淡水的损失。 （3）优缺点 优点：淡水水质好，不会产生堵塞和析盐现象，积垢少，利于控制柴油机进、出水温度； 缺点：设备多，管路复杂，维修管理不便。 广泛应用于大中型船舶。 3、集中式冷却 也是一种闭式冷却管路。 优点：缩短了海水管路，减少了海水对管路的腐蚀；有些分冷器由于用淡水冷却，对材质要求低，使管路造价有所降低，并便于管理与安装。 缺点：消耗的淡水量大。 用于航行于海洋的大型船舶。 2）交叉式高、低温冷却水系统(图2) 3）混合式高、低温冷却系统（图3） 4、舷外自然冷却 也是一种闭式冷却方式。于一般闭式冷却管路相比，就是把海水对淡水的冷却移至舷外，把淡水冷却器装在船舶水线以下船壳的外板上，利用舷外水进行自然冷却。 优点：省去了海水泵及其管路，并减少了驱动海水泵的动力；减少了维护管理的工作量。 缺点：冷却器安装于舷外，易撞坏；舷外冷却器的材质要求好，初建费增加。 二、对冷却管路的要求 1、船舶机舱至少设两个海底门，一个高位海底门，一个低位海底门，布置在船舶的左右舷。海底门应尽量设在机舱前部，以避免吸入空气和污水。 2、海底门应设格栅或孔板，以阻挡泥沙、杂质进入海水管路。海水箱上应设透气管、压缩空气管和蒸汽管，以便吹除污物和冰粒等。 3、排水口排出用过的污水，通常布置在海底门或吸水口之后，并尽可能使两者远离。 4、除主机自带水泵外，还必须设独立驱动的备用泵，小型船舶可用其它足够排量的泵代替。海水泵的布置要考虑船舶的最低赤水，应使水泵的叶轮常处于吃水线下，且在船舶正常的情况下可由任一海底门吸水。 5、海水管路的布置应满足对对各种设备的压力和温度参数的要求，力求设备能量小、管路短、方便操纵和检修等。 6、采用闭时冷却时，每台主机应有独立的闭式冷却管路。为防止污染，主机淡水管路分为三路：缸套淡水管路、活塞淡水管路和喷油器淡水管路。在海水和淡水管路间设连通管，中间设阻隔阀，以便闭式冷却管路发生故障时，用海水进行冷却。 7、航行于海洋中的船舶，当采用海水直接冷却时，必须采取在冷却水套内插新棒防腐措施。附件及海水箱等，均应有防蚀保护措施。 8、主海底阀及舱底水应急吸口的截止阀的操作手轮应高于花铁板至少460mm，小型船舶布置困难时可例外。 三、主要设备及其估算 （一）膨胀水箱（expansion tank） 膨胀水箱是由钢板焊接成的箱体，其上设有注入管、透气管、溢流管和液位计等，并加盖。膨胀水箱的大小，应能满足管路中淡水受热膨胀的需要，能及时向管路中补充淡水。 （二）冷却水泵（cooling water pump） 1、淡水冷却泵 (fresh water cooling pump) 其排量一般根据淡水须带走的热量进行计算。 对许多种、低速柴油机来说，淡水冷却泵是由柴油机本身带动的；对于大型低速柴油机，由于缸套冷却淡水和活塞冷却淡水管路是互为独立的，故须另设缸套淡水冷却泵和