轮船发动机冷却系统的介绍
中央冷却系统讲解
大连海事大学毕业论文Array二○一二年八月船舶中央冷却系统简介专业班级：船舶与海洋工程*名：***指导教师：***继续教育学院内容摘要现代柴油机船舶动力装置普遍采用中央冷却系统，对主柴油机和其他辅助设备进行冷却，以保证装置安全可靠地工作．冷却系统是保证船舶动力装置安全可靠运行的动力系统之一，其作用是冷却动力装置中的柴油机组和各种辅助设备以及需要冷却的其他配套装置，使整个动力装置系统设备得到稳定、可靠、合理的冷却，以保证在有效的工作范围内正常工作。
近年来，舰船对海水系统防腐防漏的要求越来越高，中央冷却系统与海水接触的管路和附件相对较少，其总体防腐蚀性能有望改善，采用中央冷却系统将成为舰船冷却系统设计的一个发展方向。
而对综合电力推进舰船而言，由于需要冷却的设备多、布置比较分散，工况又比较复杂，中央冷却系统采用自动控制，可以显著提高其运行的可靠性和节能效果，并且可与综合电力推进系统整体高自动化水平相适应。
中央冷却系统及其控制技术的研发对提高舰船机舱自动化水平和开拓动力保障系统的完善设计大有裨益。
2中央冷却系统的特点和设计理念以采用综合电力推进系统的某型舰船为例，其中冷却系统具有如下特点: (l)在航行和动力定位工况下共用一套供电系统，推进装置供电和日常低压配电均由中压电网来提供。
中央冷却系统除了需对分设在前后机舱的多台柴油发电机组进行冷却外，还要对变压器、变频器、推进装置进行有效冷却，在国外,现在许多新造的海船都采用中央冷却系统；在国内，为国外船东建造的船舶，按照船东的要求也全都采用这种系统。
用中央冷却系统取代传统冷却系统当前已成为必然的趋势，可见中央冷却的重要性。
An analysis of distribution of water flow incentral cooling system on board “ship of future”SUN Pei-ting,HUANG Lian-zhong, MA Bao-sheng, LU Dai-chen (Marine Engineering College,Dalian Maritime Univ.,Dalian 116026,China) Abstract：This Article analyzes the distribution of the water flow rate in the central cooling system on board of the German “Ship of the Future”. According to the conservation of energy and mass, the position of the temperature control valve is determined by calculation, the reason of poor control ability of the system is found out, and improvement methods proposed.Key word:marine diesel engine;central cooling system;temperature control;three-way valve;control abi目录一、船舶中央冷却系统定义 ---------------------------------------------1中央冷却系统管路组成-------------------------------------------------1 二、船舶冷却系统定义---------------------------------------------------------1船舶冷却系统常见几种系统-----------------------------------------------1船舶系统冷却分类---------------------------------------------------11.开式海水冷却系统----------------------------------------------12.闭式淡水冷却系统-----------------------------------------------13.中央冷却系系统 ------------------------------------------------1船舶冷却系统组成----------------------------------------------------11.海水冷却系统---------------------------------------------------12.淡水冷却系统---------------------------------------------------13.中央冷却系统---------------------------------------------------1三、冷却水系统的作用---------------------------------------------------------1冷却水系统的基本形式--------------------------------------------21.开式冷却水系统--------------------------------------------22. 闭式冷却水系统-------------------------------------------23. 中央冷却水系统-------------------------------------------24.常规冷却水系统与中央冷却水系统的优缺点--------------------3四、中央冷却系统热平衡计算----------------------------------------------------3中央冷却中流量分布分析---------------------------------------8中央冷却水系统--------------------------------------------------------8船舶中央冷却特点------------------------------------------------------8中央冷却系统其设计应能满足下列基本要求------------------------------------------------9结论-------------------------------------------------------------------------------------------------10参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------11船舶中央冷却系统简介一、船舶中央冷却定义为了解决冷却系统的腐蚀和污染,近年来发展了采用淡水取代海水在冷却系统的中间回路中循环,这种冷却系统通常称为中央冷却系统。
船舶发动机的组成
船舶发动机的组成
船舶发动机通常由以下几个主要部分组成：
缸体和缸盖：发动机的主体部分，通常由铸铁或铸钢制成，内部是活塞和气门。
曲轴箱：发动机的曲轴和连杆通常位于曲轴箱内，曲轴箱还包括油泵和油压表等部件。
燃油系统：燃油系统包括油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油嘴等部件，用于将燃油输送到发动机燃烧室。
冷却系统：冷却系统包括散热器、水泵、水管、水滤器等部件，用于将发动机产生的热量散发出去，保持发动机温度在适宜范围内。
排气系统：排气系统包括排气管、消声器等部件，用于将发动机燃烧产生的废气排出船外。
控制系统：控制系统包括启动机、发电机、点火系统、电控系统等部件，用于控制发动机的启动、运行和停止等操作。
辅助系统：辅助系统包括空气压缩机、水泵、发电机等部件，用于为发动机和船舶提供辅助动力和电力。
这些部分共同构成了船舶发动机，各部分协同工作，使发动机能够正常运转，为船舶提供动力。
轮船发动机冷却系统的介绍
汽车发动机冷却系统介绍冷却系统的作用是及时散发发动机受热零件吸收的部分热量，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
发动机的冷却系有风冷和水冷之分。
冷却液为冷却介质的称水冷系统，新上市轿车几乎都用水冷系统。
冷却系统的循环在冷却系统中，有两个散热循环：一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内暖风循环。
1、发动机冷却主循环：主循环中包括了两种工作循环，即冷车循环和正常循环。
发动机起动后，逐渐升温，冷却液的温度还无法打开节温器，此时冷却液只经过水泵在发动机内进行冷车循环，使发动机尽快地达到正常工作温度。
随着发动机冷却液温度升到了节温器的开启温度，冷却循环开始正常循环。
此时，冷却液从发动机流出，经过散热器散热后，再经水泵流回发动机。
2、暖风循环：暖风循环同样是发动机的一个冷却循环。
冷却液经过暖风加热芯，将冷却液的热量传入车内，然后流回发动机。
暖风循环不受节温器的控制，只要打开暖气，该循环就开始工作。
冷却系统零部件在冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应塞、水温传感器、储液罐、暖风加热芯等。
1、冷却液冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。
它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。
现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。
2、水泵水泵给冷却液加压，保证冷却液在冷却系中循环流动。
水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或出声。
3、散热器发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外流过，热冷却液由于向空气散热而变冷。
散热器上还有一个重要的小零件，就是散热器盖，随着温度变化，冷却液会热胀冷缩，散热器器因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定时，散热器盖开启，冷却液流到储液罐；当温度降低，冷却液回流入散热器。
4、节温器节温器在80℃后开启，95℃时开度最大。
节温器不关闭，会使循环从开始就进入正常循环，这样就造成发动机不能尽快达到正常温度。
船舶柴油机冷却系统工作原理
船舶柴油机冷却系统工作原理船舶柴油机冷却系统是一个重要的系统组成部分，能有效地控制柴油机的温度，保障机械设备的安全和稳定运行。
本文将阐述船舶柴油机冷却系统的工作原理，包括冷却水的循环流动、热交换和调节机理。
船舶柴油机冷却系统的工作原理是基于热力学原理的，通过对冷却水的循环流动、与柴油机发热零件之间的热交换以及冷却水的温度调节来控制柴油机的冷却效果。
具体结构包括水面冷却系统和内部冷却系统。
水面冷却系统主要是将海水或淡水通过水泵引入船舶柴油机水箱中，由此达到冷却柴油机的目的。
在水箱中，冷却水和柴油机的发动机之间通过一个热交换器来实现热量的转换。
当柴油机内部发热部件的温度升高时，冷却水会吸收这些热量并迅速流回水箱，实现了的循环。
内部冷却系统是柴油机内部直接对高温部件的冷却工作进行调节，与水面冷却系统相辅相成。
其基本结构是水泵、散热器和水管。
当柴油机开始工作时，水泵将冷却水抽入散热器，然后在散热器中排放。
此时，由于高速碰撞和摩擦，发动机内部的摩擦部件和气缸壁上会产生大量的热量。
热量通过壳体和水管传到散热器的壁面，然后通过水管将热量传导到冷却水内部，进而再次进行循环的利用。
在船舶柴油机冷却系统中，调节机理也很重要。
为了控制柴油机的温度，冷却水需要不断地循环流动，并根据柴油机的用途和负载使用船舶柴油机冷却系统中的通断器、调节杆、水温计来控制水温，由此保持柴油机的稳定工作。
在日常维护中，需要对船舶柴油机冷却系统进行定期的检修和清洁，以保证其顺畅地运行。
一旦发现故障，要及时处理，以免造成更多的损害。
特别是在长时间停运的船舶中，冷却水常常滞留在发动机中，因此必须在重新启动发动机前进行清洗和注油的工作以防止冷却水在启动过程中对机器产生影响。
综上所述，船舶柴油机冷却系统是一个复杂且重要的系统。
正常的运转和维护需要有专业的技术人员进行监视和操作。
在航行途中出现故障或者机器过热时，要及时对船舶柴油机冷却系统进行维修和调试，以确保整个船舶的安全、稳定和经济效益。
船舶水冷机组工作原理
船舶水冷机组工作原理
船舶水冷机组是一种用于船舶的冷却设备，其工作原理如下：
1. 循环水系统：船舶水冷机组通过循环水系统实现冷却。
该系统由主机、冷却水箱、泵、阀门和冷却器组成。
主机将冷却水引入冷却水箱，然后通过泵将冷却水循环送入冷却器，最后再回流到冷却水箱中进行循环。
2. 冷却介质：常见的冷却介质是淡水或海水。
淡水通常用于冷却船舶内部的设备，而海水则用于冷却船舶的发动机和其他热源。
3. 冷却器：冷却器是船舶水冷机组的核心部件。
它通过与冷却介质的接触，将冷却介质中的热量带走，使其温度降低。
冷却器通常采用换热器的原理，利用金属管道或板材将热量传递给冷却介质。
4. 泵和阀门：泵用于将冷却介质从冷却水箱中抽出，并向冷却器送入冷却介质。
阀门用于控制冷却水的流量和压力，以达到最佳的冷却效果。
5. 控制系统：船舶水冷机组通常配备有控制系统，用于监测和调节冷却水的温度、流量和压力。
控制系统可以自动运行，根据船舶工况和环境条件对冷却水进行调节，确保船舶的正常运行。
总的来说，船舶水冷机组通过循环水系统，利用冷却介质和冷却器来实现船舶的冷却，从而保证船舶各项设备的正常工作。
船用发动机冷却系统故障分析与处理
一常规冷却系统发动机常规冷却系统主要分强制液体冷却和风冷，船用最常用的为强制液体冷却系统，主要分淡水冷却系统和海水冷却系统。
康明斯K19柴油机冷却系统流向示意图淡水冷却系统中，由于淡水本身水质较好，使用之后不会出现结垢问题，而且传热效果非常好，就目前来讲其使用范围是非常广泛的。
海水冷却系统的缺点是容易使用之后结垢，结垢之后就会影响到该系统的效用；因此，为了减少腐蚀和结垢情况，设置海水的温度不能超过45℃，否则就会造成较大的问题，而且目前很多船用发动机都不使用海水冷却系统进行直接冷却，而采用淡水循环冷却，使用淡水对设备进行冷却，方式是闭式循环冷却；而使用海水对设备进行冷却的时候，使用的方式是开式冷却。
二中央冷却系统目前，船舶中央冷却系统应用最广泛的有两种基本的形式——独立式中央冷却系统和混流式中央冷却系统。
独立式中央冷却水系统示意图混流式中央冷却水系统示意图混流式采用高低温水的混合来调节参数，这种冷却形式通过混合阀将高温淡水与低温淡水联通，根据高温淡水的温度要求，混合阀控制低温淡水进入高温淡水系统的流量，所有淡水的热量由中央冷却器中的海水带走。
因此每套系统仅有一个和海水直接接触的冷却器。
相对独立式冷却形式而言，少了一个高温冷却器，高温水通过低温水来进行冷却，这样进出柴油发电机及中央冷却器的水温控制较难。
在独立式中央冷却系统中，高温水热交换器可用低温水冷却，也可用海水冷却。
船用中央冷却系统是使用不同工作温度的两个单独的淡水循环系统；高温淡水冷却系统和低温淡水冷却系统，经常使用高温淡水冷却系统来冷却船用发动机等设备，这是因为船用发动机在运行过程中，机器内的温度会逐渐升高，使得各个部件的温度也增高，如果使用常温的冷却系统，那么会出现温度差，太大的温度差直接改变系统内部件的物理性能，从而影响到船用发动机的使用时间。
高温淡水冷却系统主要是由机带的水泵、柴油机缸套、高温冷却机等一些部件组成的循环水回路。
这套回路设备对于冷却船用设备的发动机尤为重要，不仅不会对设备产生副作用，还会实现冷却设备的目的。
K19--m康明斯船用柴油机冷却系统解析
2、 当发动机运行时，部分燃烧气体有可能通过汽缸盖或喷 油器周围，以及空压机盖泄漏到冷却液中。
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五、对冷却液中存在空气泡采取的措施
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六、水泵
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淡水泵
溢水、油 检测孔
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“新一代”特点：
• 符合（ASTM）D-4985标准规格，完全满足康明斯各系列
发动机任何工作状态下冷却系统的各项使用要求。 • 沸点高于110℃，冰点低于-40℃。
• 物理、化学稳定性好，不沉淀，不产生水垢。 • 保护冷却系统钢、铝、紫铜、黄铜、铸铁、焊锡等金属不 腐蚀，防止缸套穴蚀。 • 与康明斯指定的DCA4相容性好，不产生沉淀和其他副作用。
3 0 /7 0 4 0 /6 0 5 0 /5 0 5 5 /4 5 6 0 /4 0 6 2 /3 8 6 5 /3 5
冰点℃ -3.8 -7.5
-1 4 -2 2 -3 2 -4 2 -5 5 -6 0 -6 4
3 4 5 6 7 8 9
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十、康明斯专用防冻液
•CaCO3最大浓度: 300 (ppm)
•硫酸盐最大浓度：100 (ppm) •不容性固体最大浓度：500 (ppm)
2.防冻液
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2018年10月18日源自17康明斯重庆培训中心2018年10月18日
附表2：乙二醇与软化水混合剂防冻能力（参考） 序号
1 2
船舶柴油机冷却系统
– 进出机温差小（不大于20～25℃） – 冷却水温高
波纹管式调温器
初开温度：70± 2℃ 全开温度：83± 3℃
蜡质调温器
• 石蜡加铜粉 • 水温达到最
高值时，主 阀1全开 • 寿命长，结 构复杂
调温器工作原理
• 气缸套、气缸盖的冷却－淡水或海水
– 淡水要将盐分处理掉 – 调节某缸冷却水流量－调节该缸冷却水出口
冷却的意义
• 冷却水温过低 –滞燃期长 –散热损失增大 –热应力变大 –摩擦功增大
出机温度的控制
• 开式不超过50度
– 过高结水垢（可用酸洗法清洗） – 对缸套－电化学腐蚀
• 闭式60～80 度
– 过高：气缸磨损、油膜蒸发、水密橡胶圈老化 – 冷却介质是淡水
两种冷却系统
• 开式冷却系统
– 结构简单 – 电化学腐蚀
淡水冷却器
倒顺车机油冷却器 主机机油冷却器
开 式 循 环 系 统
加锌块－防止部 件的电化学腐蚀示意图
阀的开度
– 发现淡水温度偏高－关小淡水冷却器旁通阀 – 全负荷时－出机温度保持在规定范围的上限 – 冬季暖机工作
• 冷却水加热 • 滑油预热
• 缺水过热－错误方法：迅速注满冷水
滑油冷却器
水箱
闭
翻泡 －气
式
缸盖 裂纹
循
环 双主机的一
冷 台淡水泵坏 停－保持膨
却 胀水箱最高 水位，低负
系
荷运转
统
淡水压力高 于海水压力
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汽车发动机冷却系统介绍
冷却系统的作用是及时散发发动机受热零件吸收的部分热量，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
发动机的冷却系有风冷和水冷之分。
冷却液为冷却介质的称水冷系统，新上市轿车几乎都用水冷系统。
冷却系统的循环
在冷却系统中，有两个散热循环：一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内暖风循环。
1、发动机冷却主循环：
主循环中包括了两种工作循环，即冷车循环和正常循环。
发动机起动后，逐渐升温，冷却液的温度还无法打开节温器，此时冷却液只经过水泵在发动机内进行冷车循环，使发动机尽快地达到正常工作温度。
随着发动机冷却液温度升到了节温器的开启温度，冷却循环开始正常循环。
此时，冷却液从发动机流出，经过散热器散热后，再经水泵流回发动机。
2、暖风循环：
暖风循环同样是发动机的一个冷却循环。
冷却液经过暖风加热芯，将冷却液的热量传入车内，然后流回发动机。
暖风循环不受节温器的控制，只要打开暖气，该循环就开始工作。
冷却系统零部件
在冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应塞、水温传感器、储液罐、暖风加热芯等。
1、冷却液
冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。
它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。
现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。
2、水泵
水泵给冷却液加压，保证冷却液在冷却系中循环流动。
水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或出声。
3、散热器
发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外流过，热冷却液由于向空气散热而变冷。
散热器上还有一个重要的小零件，就是散热器盖，随着温度变化，冷却液会热胀冷缩，散热器器因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定时，散热器盖开启，冷却液流到储液罐；当温度降低，冷却液回流入散热器。
4、节温器
节温器在80℃后开启，95℃时开度最大。
节温器不关闭，会使循环从开始就进入正常循环，这样就造成发动机不能尽快达到正常温度。
节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器循环，造成温度过高，或时高时正常。
5、散热风扇
正常行驶中，高速气流已足以散热，风扇一般不会在这时候工作；但在慢速和原地运行时，风扇就可能转动来助散热器散热。
风扇的起动由水温感应器控制。
6、水温感应塞
水温感应器是一个温度开关，当发动机冷却液温度超出90℃以上，水温感应器将接通风扇电路。
循环正常时，温度升高，如果风扇不转，就需要检查水温感应塞和风扇。
7、水温传感器
水温传感器感知发动机冷却液温度，并把发动机冷却液温度信号传送到发动机控制模块
（ECM）。
8、储液罐
储液罐的作用是补充冷却液和缓冲热胀冷缩的变化，不要加液太满。
如果储液罐完全没有冷却液，就不能仅仅在罐中加液，要开启散热器盖检查液面并添加冷却液。
9、暖风加热芯
此循环不受节温器控制，冷车时，打开暖风，这个循环会对发动机的升温稍有延后的影响，但影响实在不大。
冷却系统发生故障，发动机水温表显示将会升高，驾驶员应经常观察水温表的指示。