船舶中央冷却系统节能研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述轮机工程船舶中央冷却系统节能研究一、研究背景及意义：虽然运输业的形式很多，船舶运输还是在其中占有很大的比重。随着海运业的不断发展，各式各样的特种船舶广泛的应用。因此，对船舶系统的研究需不断地提高和优化，为船舶动力装置的发展做出努力。船舶的冷却系统是一个比较复杂的系统，合理地选择一种冷却系统对整个船舶航运的经济性，维修性是非常重要的，这与造船成本和船东的使用成本都具有很大的影响。中央冷却系统作为船舶冷却系统的一种冷却形式在现代船舶上的应用越来越广泛，对其的研究及优化是一个重要的课题。在我国的船舶行业中，对中央冷却系

2、统的介绍和研究还不是很多，然而在现行的船舶中，船东特别是大公司的船东越来越倾向于中央冷却系统。中央冷却系统对于船厂来说提高了制造成本，对于船东来说提高了设备的可靠性，降低了维修费用，因此，对中央冷却系统的进一步研究有利于船厂降低成本，提高中央冷却系统的应用深度有很大帮助。在我们以前很多船舶系统的设计中，只是部分采用了中央冷却系统的原理，并没有达到完整。目前船舶上应用广泛的几种中央冷却系统，并对它们进行分析。指出了目前中央冷却系统在换热网络布置和设备选型方面的优缺点。在此基础上，根据中央冷却系统的基本要求、设计的一般原则及过程，进

3、行了换热网络优化;其次，以节能为目标，运用数学方法对海水泵的选型配置和换热器的海水出口温度进行了优化，并编制了应明程序;第三，中央冷却器的选型及对其压力、阻力降进行校核计算并程序化;第四，充分利用海水的冷却能力，即随着主机负荷和外界环境温度的变化实时地改变海水流量，减少海水泵的功耗以节能为目标，从设计最优化和控制最优化两方面入手来提高船舶动力装置的效率。设计最优化，充分回收余热，减少燃油消耗;控制最优化，充分利用海水的冷却能力，在满足冷却要求的情况下，尽量减少海水的流量。二、中央冷却系统基本概念：自从第一批装有中央冷却系统的船只

4、在六十年代后期下水以来，新造的船只对这种系统的需求每年都在增长。现在己有相当大量的中央冷却船只在行驶着。所有具有采用这种系统的经验船主，当制定他们的新船计划时，都准备采用这种系统。在中央冷却系统中，为满足所有冷却需求机房中进行的是淡水循环而是海水循环，其目的是为避免冷却系统的腐蚀、污染和阻塞。淡水在中央冷却器中冷却，海水在那里作为冷却介质。这样把海水限制在中央冷却器、输入和输出管、海水泵和阀门中使用。三、中央冷却系统的发展：冷却系统作为船舶重要的动力系统之一，经过几次更新换代，发展到了现在的中央冷却系统。最初柴油机缸套采用开式海

5、水冷却，即，舷外海水直接进入柴油机的冷却腔，然后排出舷外。这样的系统具有设计简单、所需设备和管路较少、维护管理方便、水源丰富的优点，但也存在诸多缺点。当水质和水温变化较大时，零部件、冷却水腔易结垢和堵塞，从而使受热零部件产生过大的热应力，特别是当海水温度达到52-55℃时，海水中的盐分会大量析出，结垢更加严重。为了解决这些问题，出现了半封闭式的冷却系统，即柴油机冷却腔改用淡水冷却，然后冷却淡水再由海水冷却，其它部分仍由海水冷却，这样就减轻了柴油机冷却腔腐蚀和结垢的问题。这样的中央冷却系统虽然设计简单，但仍存在着管路及其辅助设备腐

6、蚀、结垢的缺点。为了进一步减轻腐蚀、结垢的问题，出现了如今的中央冷却系统。它大大减少了海水管路的长度和由海水冷却的部件，其特点是:主柴油机由一个高温冷却水回路冷却，各种冷却器由低温冷却水回路冷却，高、低温冷却水回路山主柴油机缸套水冷却器或三通温控阀联接，低温冷却水再由舷外海水通过中央冷却器冷却。整个系统由高温淡水回路、低温淡水回路和海水回路组成。四、参考文献：[1]李文蛟.船舶中央冷却系统主海水泵变频自动调速节能的模拟试验研究及数值计算方法的建立.大连海事大学硕士论文，1994.[2]詹宗勉，李文蛟，潘延龄.对船舶中央冷却系统进

7、行流阻及传热分析暨有效的节能措施.全国高校工程热物理第五届学术会议论文集，1994:703-706[3]詹宗勉，刘春清等.异步电机变频调压调速技术的运用.1991年亚太地区海运学术讨论会论文集:160-167[4]潘新祥，吴恒，潘延龄.不同工况下船舶中央冷却系统运行方案的选择[J].大连海运学院学报，1990，16(4):393-399[5]彭斌.船舶节能技术综述.武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉430064,2005年第27卷增刊[6]鲍文斌.中央冷却系统的计算及在船舶中应用.工程硕士学位论文,哈尔滨工程大学2001年11月[

8、7]孙培廷，船舶柴油机变流量冷却系统的研究，中国航海，1997[8]李文娇等，船舶中央冷却系统主海水泵变频自动调速系统的模拟实验及其节能研究，大连海事大学学报，1996,22卷第一期[9]孙培廷等，船舶中央冷却系统的设计，大连海事大学学报，1998,24卷第三期