船舶中央冷却水系统设计改进及发动机高温水温控方案探讨
- 格式:pdf
- 大小:582.40 KB
- 文档页数:5
摘要随着计算机技术、测量仪器和控制技术的高速发展,在现代自动控制领域中,应用了越来越多的先进测量控制技术、设备和方法。
在这些众多的先进测量控制技术中,由于单片微处理器的性能日益提高、价格又不断降低,使其性能价格比的优势非常明显。
因此,如何将单片微处理器应用到船舶自动控制领域,成为目前轮机自动化的焦点课题之一,为越来越多的科研机构所重视。
PID水温控制调节方法出现时间较早,已被大部分现代船舶所淘汰。
因此本文针对传统的柴油机中央冷却系统水温PID控制系统算法较为复杂,不能准确、快速、灵敏、稳定的调节柴油机冷却水的温度,提出了基于89C51单片机的智能冷却水调节系统的控制方案和具体方法。
在建立柴油机中央冷却系统高温淡水(缸套冷却水)冷却回路的动态热力模型基础上,将柴油机功率模糊信号引入到了高温冷却水温度控制系统中。
通过调节三通阀的开度,从而可以达到降低冷却水温度的动态偏差,快速而准确的调节冷却水温度的目的。
比较得出基于功率信号模糊预调节与水温Smith+PID调节的智能控制方法,明显优于常规PID控制方法。
在实际应用中实现了对船舶柴油机冷却水的智能精确控制,减少了油耗,延长了发动机的使用寿命。
关键词:智能控制;89C51单片机;精度高;速度快1AbstractWith the rapid development of computer technology, measuring instruments and control technology, the application of advanced measurement and control technology, equipment and methods were applied in the modern field of automatic control. Due to the improving performance and decreasing price of single-chip microprocessor, its cost performance became outstanding beyond the numerous advanced measurements and control technologies. Therefore, one of the focuses of the current turbine automation topics is to apply the single-chip microprocessor into ship automatic control, which has been paid attention to by more and more research institutions.PID temperature control adjustment method, which has the problems of complexity and can not accurately, rapidly, sensitively and stably control the diesel’s cooling system, had been eliminated by most modern ships. Therefore, this essay will focus on the the problems of the PID control system algorithm of the central cooling system water temperature in conventional diesel engines, and propose a control scheme and approach which is based on the 89C51 micro-controller smart cooling water conditioning system. The solution is to introduce the engine power fuzzy signal into a high-temperature cooling water temperature control system by establishing a dynamic model of the central engine cooling system temperature fresh water ( jacket cooling water ) cooling circuit on the basis of thermodynamic model. By adjusting the opening degree of the three-way valve to achieve the aim of reducing the dynamic deviation of water temperature and quickly and accurately adjusting the cooling water temperature. It can be significantly better than the conventional PID control methods system simulation studies which gains fuzzy intelligent control power signal pre-conditioning and water -based Smith + PID regulator. In practical applications, not only precise control of intelligent engine cooling water vessel is achieved, but also the fuel consumption is reduced and the life of the engine is extended.KEY WORDS:intelligent controls,89C51 microcomputer, high precision, high speed2目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (5)第2章船用柴油机中央冷却系统 (10)2.1船用柴油机中央冷却系统工作过程 (10)2.2系统的构成 (10)2.2.1 系统结构图 (11)2.2.2 系统各组成部分功能说明 (11)2.3 系统的性能指标 (13)2.3.1 系统的主要技术功能 (13)2.3.2 系统的性能特点 (14)第3章系统硬件组成 (15)3.1 系统硬件组成结构图 (15)3.2 系统各部分结构 (16)3.2.1 测温电路 (16)3.2.2 A/D转换电路 (17)3.2.3 键盘与显示电路: (18)3.2.4 串行通讯模块: (19)3.2.5 声光报警电路: (19)3.2.6 主控单元(MCC): (20)第4章系统软件介绍 (22)4.1 温度控制系统算法 (22)4.1.1 系统的整体控制 (22)4.1.2 算法介绍 (23)4.2 计算机软件及功能 (28)4.3 单片机的软件设计 (30)34.3.1 主程序: (31)4.3.2 T.0中断服务子程序 (32)4.3.3 串行口中断服务程序 (33)第5章系统可靠性研究 (34)5.1 系统硬件的可靠性设计 (34)5.2 系统软件的可靠性设计 (36)第6章结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)4第1章绪论1.1课题提出背景船舶柴油机冷却水温度控制技术是轮机自动化技术的重要组成部分。
目前,船舶主机缸套冷却水温度的自动控制大多使用的是模拟式调节仪表,由电子器件的逻辑运算输出控制信号来驱动继电器,从而对电动机进行转向控制,实现对温度的控制。
从整体上看主要存在以下两个明显的缺点:一是采用的元器件比较落后,导致电路较为复杂,使用的逻辑元器件也较多,增加了备件管理和维护工作的难度;二是由于系统整体比较复杂和模拟仪表的实现功能的限制,这些温度控制器都采用了较简单的控制规律,不能提供很好的控制性能。
综合这些不利因素,此类控制系统已经无法满足日益提高的控制性能需求,必须采用新的控制方式。
1.1 直接作用式控制方式在20世纪50年代末期,船舶柴油机冷却水温度控制是采用直接作用方式。
这是一种早期的反馈式控制方式。
其特点是,不需要外加能源,而是根据在冷却水管路中的测量元件内充注的工作介质的压力随温度成比例变化而产生的力来驱动三通调节阀,进而改变流经淡水冷却器的淡水流量和旁通淡水流量,从而实现温度调节。
这种控制方式的缺点是显而易见的,测量元件内充注的工作介质对密封性要求很高,如果测量元件内充注的工作介质泄漏,那么其本身的压力就不能随温度成比例进行变化,因而使得温度控制失去作用。
同时,其控制精度不高,冷却水温度变化较大,对船舶柴油机的稳定运行也会不利。
整个船舶主机冷却水温度控制系统主要是由单片机测控平台、温度传感器组、执行机构,以及控制软件等部分组成的。
其中,温度采集模块是由分布在柴油机冷却水系统各部分的温度传感器组成的,采用了具有良好性能的感温元件,用来测量冷却水的温度;单片机测控平台内置单片微处理器,由温度采集接口电路、键盘与显示电路、以及执行机构接口电路所组成,可以对柴油机冷却水的温度进行监控,对执行机构发出控制指令,实现温度的检测与控制[3]。
2.2 系统各组成部分功能说明下面分别对单片机测控平台、温度传感器组、执行机构和控制软件等部分进行详细的说明:1)单片机测控平台单片机测控平台是整个温度控制系统的重要组成部分,它要获取温度传感器组的测量数据,并且与温度设定值进行比较,同时输出控制信号到执行机构,实现温度的检测与控制。
船舶冷却系统常见问题探讨徐景峰(吴淞海事局; 上海 200940)摘 要:汇总长江上海段2020年船舶冷却系统故障案例,分析该系统常见问题,梳理船舶冷却系统工作原理、主要特点、常见缺陷、检查要点和保养要求,挖掘船舶冷却系统故障的季节性规律,提出针对性整改建议。
关键词:船舶冷却系统;膨胀水箱;季节性规律0 引 言冷却系统是保证船舶动力装置安全可靠运行的重要系统,同时也是船舶故障频发的领域之一,经统计,2018-2020年期间,长江上海段船舶机电故障类型中,涉及主、辅机冷却系统故障的比例长期排在前三位,其中多起故障直接导致了船舶的搁浅事故,有关主机冷却系统的管理与维护亟须重视,本文结合日常检查中发现的常见缺陷,进一步梳理船舶冷却系统的主要问题和维保要点。
1 典型案例2020年10月,笔者对某船实施安检期间,发现该船主机膨胀水箱私接软管至疑似红色消防管路,见图1,这引起了检查员的质疑,经调查了解到,该船运行期间,主机冷却水温度始终偏高,膨胀水箱持续冒热气,船员担心主机冷却效果不好,遂自行在膨胀水箱与船舶压载管系之间安装了联通管,一边通过补水阀向水箱内补水,一边将箱内热水通过压载管系排出舷外。
在压载管系上私接管路的安全隐患暂且不说,如此改装在实际效果上并不能有效为主机降温,经安检员详细检查发现,该船冷却水高温的根本原因,是主机淡水冷却器堵塞,导致用以冷却淡水的海水循环管路不通畅,无法进行有效的热交换,不能带走循环淡水的大部分热量,直观表现就是膨胀水箱持续高温。
船员在膨胀水箱处建立了冷热循环,相当于仅置换了膨胀水箱内的热水,冷水很难进入整个淡水冷却水循环管路,是治标不治本。
2 工作原理介绍在上述案例中,导致冷却系统故障的根本原因,是船员对冷却系统的工作原理不熟悉,这里作简要介绍:(1)常规的冷却水系统是由海水和淡水冷却系统组成,即海水回路和淡水回路,在中小型船、内河船等采用较多,其工作原理:①海水回路:海水泵从海底门及海水总管中吸入海水,然后分几路,一路将海水送到主机空冷器中,另一路将海图1 主机膨胀水箱私接软管至疑似红色消防管路NAVIGATION航海51NAVIGATION航海52Marine Technology 航海技术水送人滑油冷却器,再经过淡水冷却器后与主机空冷器排出水汇集排至舷外,有些船舶还会分一路至齿轮箱滑油冷却器、中间轴承或主机排烟管。
船舶柴油机冷却水温度控制系统IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】摘要船舶柴油机冷却水的温度是影响柴油机工作的重要热工参数。
精确控制冷却水的温度,对于提高柴油机的动力性、减少废气的产生、减少燃料消耗量等方面都有着重要的意义。
本设计的单片机系统采用了AT89C51作为微处理器,采用铂电阻(pt100)作为温度传感器,与运算放大器(op27)相结合构成精密测温电路,采用了ADC0809芯片作为精密测温电路与单片机的转换通道。
键盘矩阵采用2行3列非编码方式,显示部分为3位LED数码管显示,看门狗电路采用了较为常见的X25045芯片。
系统输出环节通过单片机输出口传递输出控制信号,经光电藕合4N25和模拟开关CD4052后去控制继电器的通断,进而控制三相伺服交流步进电机电机的旋转,当实际温度偏高时,单片机输出控制信号使正转继电器通电,伺服电机正转,改变三通调节阀的开度,增加流过淡水冷却器的淡水量,使淡水温度降低;当实际温度偏低时,单片机输出控制信号使反转继电器通电,伺服电机反转,改变三通调节阀的开度,增加旁通冷却水流量,使淡水温度升高,最终起到温度控制的作用。
本设计引入了功率模糊控制信号的智能温度控制系统,有效地克服了水温的时滞特性,大大地降低了冷却水温度的超调量,并提高了系统的响应速度;采用屏蔽与隔离技术,提高了控制系统在恶劣环境中的抗干扰能力;采用指令冗余及数字滤波技术,提高了系统的软件抗干扰能力。
关键词:船舶柴油机;冷却水温度;单片机;数码管显示AbstractThe temperature of cooling water of marine diesel engine is an important reference. It is very significant to control the temperature of cooling water accurately. For improving the power performance of diesel engine, decreasing the exhausting and saving fiiel.The design of the SCM system uses AT89C51 as the microprocessor, using platinum resistance (pt100) as a temperature sensor, and operational amplifiers (op27) combined constitute precise temperature measurement circuit, using ADC0809 chip as precision temperature measurement circuit and microcontroller conversion channels. Keyboard matrix using two rows three non-coding mode, the display part of the three LED digital tube display, the watchdog circuit uses more common X25045 chip. System output link passing through the microcontroller output port output control signal, the optical coupling and analog switches CD4052 4N25 go after control relay off, and then control three-phase AC servo motor stepper motor rotation, when the actual temperature is high, the microcontroller output control signal forward relay is energized, the servo motor is transferred, changed way regulating valve opening, increasing freshwater flowing fresh water cooler, so that fresh water temperature decreases; when the actual temperature is low, the microcontroller output control signal reverse relay is energized, reversing the servo motor, three-way valve to change the opening degree of the bypass cooling water flow increases, the fresh water temperature, the temperature control end play a role.This design introduces a fuzzy control signal power intelligent temperature control system, effectively overcome the delay characteristics of the water temperature, which greatly reduces the cooling water temperature overshoot, and improves system response speed; using shielding and isolation technology, improve the control system in the harsh environment of the anti-jamming capability; using instruction redundancy and digital filtering technology to improve the system's software anti-jamming capability.Key Words:SMarine Engine; Temperature of Center Cooling Water System; SCM; Digital display目录第1章绪论1.1课题背景船舶柴油机冷却水温度控制技术是轮机自动化技术的重要组成部分。
摘要:为了实现机舱自动化控制,设计了以DSP为控制核心的船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统,并根据系统需求选用了其他相适应的硬件。
船舶柴油机缸套冷却水温度是监控主机是否正常运行的一个重要热工参数,但其变化具有滞后特性,在该系统引入史密斯补偿的数字PID控制方法后,解决了水温缓慢变化滞后特性引起系统超调量大和振荡的问题,实现了对象的在线控制。
关键词:DSP柴油机冷却水系统温度控制史密斯预估器PID控制滞后特性文章来自:吴云凯Abstract:In order to mi plementautomatic controlofmarine engine compartmen,t an automatic coolingwatercontrolsystemwithDSP as the con-trolkernel for jacketofmarine dieselengine hasbeen designed, and other correspondinghardware is selected in accordancewith the requirementsof the system. The temperature of the coolingwater for jacket is an mi portant thermal parameter formonitoring normal operation of the engine,while it features tmi e-lag characteristic. Having been introduced digitalPID controlwith Smith compensation, the big overshoot and oscillationcaused by tmi e-lag because of the slow change of temperature are elmi inated; thus on-line control of the object can be mi plemented.Keywords:DSP Diesel engineCoolingwater system Temperature control Smith predictor PID control Tmi e-lag characteristic0引言目前,船舶主柴油机大都采用中央冷却水系统[1],汽缸套和汽缸盖几乎都是采用淡水冷却。
内河巡标船主机冷却系统温度过高的问题研究及解决措施作者:***来源:《西部交通科技》2020年第12期摘要:文章介绍了巡标船柴油机冷却系统作用及其工作原理,并以“广西港航4104”巡标船柴油机为例,分析了柴油机冷却水系统与机油润滑系统高温故障及解决方案。
关键词:巡标船;柴油机;主机冷却系统;高温故障;解决方案0 引言随着航道等级的提升,特别是打造西江亿吨“黄金水道”以来,对航道管理养护工作提出了“更快速、更高效、更优质”的要求,需要提升航道养护船舶设备技术性能。
为提升航道养护船舶设备技术性能,增加船舶航行速度及动力,“广西港航4104”巡标船安装有型号为YC6A220C船舶用柴油机,直列6缸、增压水冷、双循环冷却、其额定功率为162 kW,额定转速为2 230 r/min,制造日期为2016-01-05。
在使用期间主机经常出现油温或水温过高提示报警或温度过高系统自动停机等情况。
1 巡标船柴油机冷却系统作用及其工作原理1.1 巡标船柴油机冷却系统作用柴油机通过柴油在内部燃烧产生动力,在燃烧时会产生热能,温度可达2 027 ℃,导致相关零部件的温度升高。
温度较高时柴油机内零件的精度、性能会受到影响,导致润滑度差,从而缩短它的使用寿命,降低工作效率,增大能耗[1]。
所以,冷却系统对于柴油来说是非常重要的,冷却系统正常工作应确保其温度合适。
1.2 柴油机冷却系统的型式柴油机冷却系统的型式一般分为风冷和水冷。
(1)风冷。
用空气作为冷却媒介质,将部分热量散发到空气中,并使温度保持在正常运转范围内,这种冷卻型式结构简单,使用维护方便,适用于缺水地区和小功率柴油机上。
(2)水冷。
用水作直接冷却媒介质将热量带出机体散发冷却水中。
其冷却效果好,控制冷却能力较方便,但结构较复杂,需使用大量冷却液进行冷却[2]。
YC6A220C型号船舶用柴油机的冷却系统采用水冷型式。
1.3 柴油机冷却系统工作原理YC6A220C型号船舶用柴油机的冷却系统是采用海、淡水双路循环冷却,如图1所示:淡水泵将淡水泵入滑油冷却器冷却滑油后,再进入冷却缸体及汽缸盖;从机体出来的高温淡水,经过节温器作用,一部分直接回到淡水泵入口,另一部分经海淡水热交换器后回到淡水泵入口。
摘要船舶柴油机冷却水的温度是影响柴油机工作的重要热工参数。
精确控制冷却水的温度,对于提高柴油机的动力性、减少废气的产生、减少燃料消耗量等方面都有着重要的意义。
本设计的单片机系统采用了AT89C51作为微处理器,采用铂电阻(pt100)作为温度传感器,与运算放大器(op27)相结合构成精密测温电路,采用了ADC0809芯片作为精密测温电路与单片机的转换通道。
键盘矩阵采用2行3列非编码方式,显示部分为3位LED数码管显示,看门狗电路采用了较为常见的X25045芯片。
系统输出环节通过单片机输出口传递输出控制信号,经光电藕合4N25和模拟开关CD4052后去控制继电器的通断,进而控制三相伺服交流步进电机电机的旋转,当实际温度偏高时,单片机输出控制信号使正转继电器通电,伺服电机正转,改变三通调节阀的开度,增加流过淡水冷却器的淡水量,使淡水温度降低;当实际温度偏低时,单片机输出控制信号使反转继电器通电,伺服电机反转,改变三通调节阀的开度,增加旁通冷却水流量,使淡水温度升高,最终起到温度控制的作用。
本设计引入了功率模糊控制信号的智能温度控制系统,有效地克服了水温的时滞特性,大大地降低了冷却水温度的超调量,并提高了系统的响应速度;采用屏蔽与隔离技术,提高了控制系统在恶劣环境中的抗干扰能力;采用指令冗余及数字滤波技术,提高了系统的软件抗干扰能力。
关键词:船舶柴油机;冷却水温度;单片机;数码管显示AbstractThe temperature of cooling water of marine diesel engine is an important reference. It is very significant to control the temperature of cooling water accurately. For improving the power performance of diesel engine, decreasing the exhausting and saving fiiel.The design of the SCM system uses AT89C51 as the microprocessor, using platinum resistance (pt100) as a temperature sensor, and operational amplifiers (op27) combined constitute precise temperature measurement circuit, using ADC0809 chip as precision temperature measurement circuit and microcontroller conversion channels. Keyboard matrix using two rows three non-coding mode, the display part of the three LED digital tube display, the watchdog circuit uses more common X25045 chip. System output link passing through the microcontroller output port output control signal, the optical coupling and analog switches CD4052 4N25 go after control relay off, and then control three-phase AC servo motor stepper motor rotation, when the actual temperature is high, the microcontroller output control signal forward relay is energized, the servo motor is transferred, changed way regulating valve opening, increasing freshwater flowing fresh water cooler, so that fresh water temperature decreases; when the actual temperature is low, the microcontroller output control signal reverse relay is energized, reversing the servo motor, three-way valve to change the opening degree of the bypass cooling water flow increases, the fresh water temperature, the temperature control end play a role.This design introduces a fuzzy control signal power intelligent temperature control system, effectively overcome the delay characteristics of the water temperature, which greatly reduces the cooling water temperature overshoot, and improves system response speed; using shielding and isolation technology, improve the control system in the harsh environment of the anti-jamming capability; using instruction redundancy and digital filtering technology to improve the system's software anti-jamming capability.Key Words:SMarine Engine;Temperature of Center Cooling Water System; SCM; Digital display目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2船舶柴油机冷却水温度控制技术发展历程 (2)1.3主要研究内容 (3)1.3.1 硬件电路设计 (4)1.3.2 软件设计 (4)第2章系统基本构成与性能指标 (5)2.1系统构成框图 (5)2.1.1 温度传感器电路 (5)2.1.2 单片机控制电路 (6)2.1.3 键盘与显示电路 (6)2.1.4 看门狗电路 (6)2.1.5 驱动电路 (7)2.1.6报警电路 (7)2.2系统主要技术指标 (7)2.3系统主要功能 (7)2.3.1 报警功能 (8)2.3.2 按键输入功能 (8)2.4小结 (8)第3章系统硬件电路设计 (9)3.1单片机控制电路设计 (9)3.1.1 AT89C51微处理器 (9)3.1.2 看门狗电路设计 (12)3.1.3 单片机最小系统的设计 (14)3.2温度采集电路设计 (15)3.2.1 温度传感器的选择 (15)3.2.2 温度采集电路连接 (16)3.2.3 A/D转换电路的设计 (17)3.3键盘与显示电路设计 (19)3.4报警电路设计 (20)3.5抗干扰措施 (23)3.6小结 (25)第4章系统软件设计 (26)4.1温度控制算法的确定 (26)4.1.1 系统传递函数和温度控制算法: (26)4.1.2 算法介绍: (28)4.2单片机软件设计: (31)4.3小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录Ⅰ英文资料 (36)附录Ⅱ部分程序代码 (48)附录Ⅲ电路原理图 (56)附录Ⅳ元器件清单 (57)本科生毕业设计(论文)第1章绪论1.1课题背景船舶柴油机冷却水温度控制技术是轮机自动化技术的重要组成部分。
船舶柴油机冷却水系统的智能控制本科生毕业论文(设计)题目:船舶柴油机冷却水系统的智能控制学习中心:层次:专业:电气工程及其自动化年级: 2009 年春季学号:学生:指导教师:完成日期: 2011 年 3 月 15 日I / 18船舶柴油机冷却水系统的智能控制内容摘要本文针对传统的船舶柴油机冷却水PID控制系统不能快速、准确、稳定地调节冷却水温度的问题,提出了智能冷却水温度控制系统总体控制方案和具体方法。
在建立船舶柴油机中央冷却系统高温淡水(缸套冷却水)冷却回路的动态热力学模型的基础上,又将柴油机功率模糊控制信号引入到高温冷却水温度控制系统中。
通过预先调节三通阀的开度,达到降低冷却水温度动态偏差,快速调节冷却水温度的目的。
应用Matlab软件对系统的仿真结果表明,基于功率信号模糊预调节与水温Smith+PID调节的智能控制方法,明显优于常规PID控制方法。
在实际应用中实现了对船舶柴油机冷却水的智能精确控制,减少了油耗,延长了发动机的使用寿命。
关键词:智能温度控制;功率信号;精度高;响应快船舶柴油机冷却水系统的智能控制目录内容摘要 (I)引言 (1)1 船舶柴油机中央冷却水系统 (1)1.1 高温冷却水系统热力学模型 (3)1.2 高温淡水冷却器热力学模型 (4)1.3 冷却水系统三通阀分配比例模型 (4)2 系统结构组成及其工作原理 (4)2.1 控制系统结构 (4)2.2 控制系统Matlab仿真结果 (5)2.3 系统硬件组成 (6)2.3.1 测温电路 (7)2.3.2 A/D转换电路 (8)2.3.3 功率信号测量 (9)2.3.4 膨胀水箱液位信号的测量 (9)2.3.5 压力信号的测量 (10)2.3.6 报警电路 (8)2.3.7 AT89S51 (10)2.3.8 三通阀门控制电路 (10)2.3.9 海水泵控制电路 (11)2.4 系统软件程序 (11)2.4.1 主程序模块 (12)2.4.2 中断程序模块 (12)2.4.3 中值滤波程序模块 (13)3 系统控制工作过程 (13)4 结论 (14)参考文献 (15)II / 18船舶柴油机冷却水系统的智能控制引言船舶柴油机冷却水的温度是影响柴油机工作的重要热工参数。
开题报告轮机工程船舶中央冷却系统节能研究一、选题的背景与意义;近年来随着船舶营运成本的升高与人们对船舶排气污染关注程度的逐渐加强(减少燃油的消耗能减少排气污染总量),这就要求减少船舶燃油的消耗。
首先,本论文介绍了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。
指出了日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,减少海水泵的功耗本文以节能为目标,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、研究的基本内容与拟解决的主要问题:1.中央冷却系统型式多样,根据高、低温淡水回路联接的方式可分为两种基本型式:由柴油机缸套水冷却器联接的中央冷却系统和由三通温控阀联接的中央冷却系统。
2.现行中央冷却系统存在的缺点是:①设计方面(1)系统管网布置不尽合理,对能量的回收问题考虑不够;(2)出于安全考虑,各部件所选容量过大,造成运行能耗及初投资增加;(3)一般设置2 X 100%海水泵,没有考虑运行节能问题;(4)冷却水参数选择不尽合理,如流速、温度等。
②运行方面(1)系统不能根据工况变化及时、有效地调整冷却水流量;(2)系统对温度的控制不够及时、准确。
3.对存在的问题进行改进,具体包括:①设计方面(1)利用换热网络优化方法对中央冷却系统进行优化,尽量回收能量;(2)对中央冷却器海水出口温度进行优化;(3)对换热器和海水泵的配置、选型进行优化;(4)选择最佳流速。