武汉理工大学：《船舶动力装置原理与设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 船舶管路系统 Shipping Pipe System（4.3）冷却管路 cooling water system

§4-3冷却管路 (cooling water system)

§4-3 冷却管路 （cooling water system）

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。 2021/2/22 2

2021/2/22 2 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。 2021/2/22 3

2021/2/22 3 ◼ 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 ,器活,出选 (1)工作原理 1-海底门 2-通海阀; 3-滤器 4海水冷却泵; 5-温度调节器 6-滑油冷却器 7-主机; 8-单向阀 2021/2/22 4

2021/2/22 4 （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 1-海底门； 2-通海阀； 3-滤器； 4-海水冷却泵； 5-温度调节器； 6-滑油冷却器； 7-主机； 8-单向阀

(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 )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。 2021/2/22

2021/2/22 5 （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。凸随立 (1)工作原理 凸 1-淡水冷却器 2-膨胀水箱; 3-主机; 4海水冷却泵 正中 5-通海法; 6-海底门; 7滑油冷却器 8-淡水冷却器 2021/2/22 6

2021/2/22 6 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 1-淡水冷却器 2-膨胀水箱； 3-主机； 4-海水冷却泵； 5-通海法； 6-海底门； 7-滑油冷却器； 8-淡水冷却器

(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。 2021/2/22 7

2021/2/22 7 （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。 2021/2/22 8

2021/2/22 8 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

集中式冷却的几种方案: 1)独立式高、低温冷却系统(图1) 海水泵 低温淡水冷却器 高温淡水冷却器 低温淡水 高温 高温淡水 低温 淡水 海水 淡水 泵 泵 庄机1 庄机2 图1 滑油冷却器 -机 主机空冷器 2021/2/22

2021/2/22 9 集中式冷却的几种方案： 1）独立式高、低温冷却系统（图1 ） 海水泵 低温淡水冷却器 高温淡水冷却器 主机空冷器 滑油冷却器 主机1 主机2 主机 低温淡水 高温淡水 海水 低温 淡水 泵 高温 淡水 泵 图1

2)交叉式高、低温冷却水系统(图2) 低温淡水 高温淡水 海水 海水泵 32℃ 中央冷却器一 35℃淡水泵 主机 +主机 主机 各分冷器 高温 淡水 冷却 器 62℃ 淡水泵 图2 45℃ 2021/2/22 10

2021/2/22 10 2）交叉式高、低温冷却水系统(图2) 图2 低温淡水 高温淡水 海水