一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统及方法与流程

1.本发明属于柴油机生产制造技术领域，具体涉及一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统及方法。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.柴油机台架试验是指产品出厂前，需要进行模拟试运行试验，通过之后方能投入使用，其中试车循环水系统是试验中重要的系统；试车循环水系统通常埋设在地沟内，对于濒临海域的一些船舶企业，布置在地沟内的试车循环水系统管路受潮汐环境的影响锈蚀严重,严重时管路出现泄漏现象，影响生产，应对其进行维护或者改造。维护或者改造过程中为了不影响生产，保证正常交机，需要布置临时管路系统保证柴油机正常试车。
4.柴油机试车情况较为复杂，在试车时，可能一台柴油机试车，也可能多台柴油机同时试车，运行负荷从25％、50％、75％、100％、110％不等；试车的机型也有差别很大，从35～70、80机(机指的是柴油机缸径大小用来区别不同型号柴油机)不等；从而需要的冷却水量最小几百立方米每小时，最大可能高达四千立方米每小时不等。现有技术中缸套冷却水回水、滑油冷却水回水以及水力测功机回水通过支管路回到总管路，总管路具有斜度且很长，通过水的自然流动直接通向热水池。在冷却水回水量较小时尚可完成有效回流，但当冷却回水量较大时，由于管径、长度以及倾斜角度的限制，最大排水量有限，造成冷却回水不能有效回流。


技术实现要素：

5.本发明为了实现船用柴油机台架试验冷却水回水系统的有效回水，本发明提出了一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统及方法，并通过如下的技术方案来解决：
6.第一方面，本发明提供了一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统，包括一个或多个回水支管，所述回水支管与总管路的进水端连通，所述总管路上设有流量监测装置；
7.和水箱以及热水池，所述总管路的出水端连通所述水箱，所述水箱靠近所述回水支管，所述水箱底部设有变频潜液泵，所述变频潜液泵通过出水总管与所述热水池连通，所述出水总管上设有流量监测装置；
8.和控制器，所述控制器分别与所述变频潜液泵和所述流量监测装置电性相连。
9.进一步地，在所述流量监测装置与所述变频潜液泵之间的出水总管上设有内流支管，所述内流支管与所述水箱连通，所述内流支管上设有电动调节阀，所述水箱上部和下部分别安装高液位传感器和低液位传感器，所述控制器分别与高液位传感器、低液位传感器和电动调节阀电性连接。
10.进一步地，所述水箱上部设有透气管。
11.进一步地，在所述内流支管与所述流量监测装置之间的出水总管上设有止回阀。
12.进一步地，所述总管路上设有透气管。
13.进一步地，所述总管路具有倾斜角度，且其进水端高于出水端。
14.进一步地，所述倾斜角度为3
°
。
15.进一步地，所述变频潜液泵的最大流量大于或等于总管路的最大回水量。
16.进一步地，所述水箱容量2m3～5m3。
17.第二方面，本发明提供了一种基于第一方面所述的船用柴油机台架试验冷却水回水系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
18.(a)柴油机试车，回水支管中的水通过总管路进入水箱，启动变频潜液泵，水箱中的水在变频潜液泵的作用下通过出水总管进入热水池；
19.(b)当回水总量大于变频潜液泵的最低流量时，利用总管路上的流量监测装置检测回水总量，同时利用出水总管上的流量监测装置监测变频潜液泵的流量，比对出水总管上的流量监测装置监测的变频潜液泵的流量，当变频潜液泵的流量大于或小于监测到的回水总量时，控制器控制变频潜液泵降低或增大转速，直至回水总量和变频潜液泵流量达到平衡；
20.(c)当回水总量小于变频潜液泵的最低流量时，出水总管上的流量监测装置失效，低液位传感器监测到液位到达水箱最低处，控制器控制电动调节阀打开，使变频潜液泵出口水回到水箱，保证泵前流量。
21.上述本发明的有益效果如下：
22.(1)本发明提供了一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统，其总管路的进水端与回水支管连通，其出水端与水箱连通，并且总管路较短，使得水箱靠近回水支管，保证回水充分流进水箱，同时利用水箱中的变频潜液泵及时的将水回排至热水池，实现了水的有效回流。
23.(2)当回水总量大于变频潜液泵的最低流量时，利用总管路上的流量监测装置检测回水总量，同时利用出水总管上的流量监测装置监测变频潜液泵的流量，比对出水总管上的流量监测装置监测的变频潜液泵的流量，当变频潜液泵的流量大于或小于监测到的回水总量时，控制器控制变频潜液泵降低或增大转速，直至回水总量和变频潜液泵流量达到平衡，保证了在有效回水的情况下节省了能源的消耗。
24.(3)当回水总量小于变频潜液泵的最低流量时，出水总管上的流量监测装置失效，低液位传感器监测到液位到达水箱最低处，控制器控制电动调节阀打开，使变频潜液泵出口水回到水箱，保证泵前流量，可以有效减少变频潜液泵发生汽蚀，增加了变频潜液泵的使用寿命。
附图说明
25.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。
26.图1为现有技术中柴油机台架试验冷却水回水系统连接示意图；
27.图2为本发明示出的柴油机台架试验冷却水回水系统连接示意图。
28.图中，1缸套冷却水回水支管，2滑油冷却水回水支管，3水力测功机回水支管，4透气管，5总管路，6热水池，7出水总管，8电动调节阀，9内流支管，10控制器，11止回阀，12压力传感器，13高液位传感器，14低液位传感器，15变频潜液泵，16水箱，17透气管，18电线，19电
线，20电线，21电线，22电线。
29.为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
31.根据背景技术中介绍，现有技术中缸套冷却水回水、滑油冷却水回水以及水力测功机回水通过支管路回到总管路，如图1所示，缸套冷却水回水支管1、滑油冷却水回水支管2以及水力测功机回水支管3连通总管路5，总管路5具有斜度且很长，通过水的自然流动直接通向热水池6。在冷却水回水量较小时尚可完成有效回流，但当冷却回水量较大时，由于总管路5管径、长度以及倾斜角度的限制，最大排水量有限，造成冷却回水不能有效回流
32.为了克服上述缺陷，实施例提供了一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统的典型实施方式，结合附图进行详细说明。
33.实施例1
34.如图2所示，一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统，包括一个或多个回水支管，本实施例中为三个回水支管，包括缸套冷却水回水支管1、滑油冷却水回水支管2以及水力测功机回水支管3，回水支管与总管路5的进水端连通，总管路5上设有流量监测装置，图中未示出，用于监测总管路中5的回水量；
35.本实施例的船用柴油机台架试验冷却水回水系统还包括水箱16以及热水池6，总管路5的出水端连通水箱16，水箱16靠近回水支管，水箱16底部设有变频潜液泵15，变频潜液泵15通过出水总管7与热水池6连通，出水总管7上设有流量监测装置；优选的，本实施例中流量监测装置为压力传感器12，当然可以理解的，在其他一些实施例中，凡具有水流量监测功能的装置均可使用。
36.本实施例中的回水系统还包括控制器10，控制器10分别与变频潜液泵16和流量监测装置电性相连。如图2中所示，控制器10通过电线18与变频潜液泵16连接，通过电线21与压力传感器12连接，通过电线与总管路上的流量监测装置连接，图中示出。
37.本发明总管路5较短，使得水箱16靠近回水支管，保证冷却回水充分流进水箱16，同时利用水箱16中的变频潜液泵15及时的将水回排至热水池6，实现了水的有效回流。当回水总量大于变频潜液泵15的最低流量时，利用总管路5上的流量监测装置检测回水总量，同时利用出水总管7上的压力传感器12监测变频潜液泵15的流量，比对出水总管7上的压力传感器12监测的变频潜液泵15的流量，当变频潜液泵15的流量大于或小于监测到的回水总量时，控制器10控制变频潜液泵15降低或增大转速，直至回水总量和变频潜液泵15流量达到平衡，保证了在有效回水的情况下节省了能源的消耗。
38.本实施例中，在压力传感器12与变频潜液泵15之间的出水总管7上设有内流支管9，内流支管9与水箱16连通，内流支管9上设有电动调节阀8，水箱16上部和下部分别安装高液位传感器13和低液位传感器14，控制器10分别与高液位传感器13、低液位传感器14和电动调节阀8电性连接。控制器10通过电线19与高液位传感器13连接，控制器10通过电线20与低液位传感器14连接，控制器10通过电线21与电动调节阀8连接。
39.当回水总量小于变频潜液泵15的最低流量时，出水总管7上的压力传感器12失效，
低液位传感器14监测到液位到达水箱16最低处，控制器10控制电动调节阀8打开，使变频潜液泵15出口水回到水箱16，保证泵前流量，可以有效减少变频潜液泵15发生汽蚀，增加了变频潜液泵15的使用寿命。
40.为了保证有效回水，本实施例中，变频潜液泵15的最大流量大于或等于总管路5的最大回水量。同时为了避免管路中存有积压空气，在水箱16上部设有透气管17，在总管路5上设有透气管4；水箱16容量为2m3～5m3，优选的，水箱16容量为3m3。
41.为了防止热水池6的中水回流至变频潜液泵15中，造成对变频潜液泵15的损伤，在内流支管9与压力传感器12之间的出水总管7上设有止回阀11，仅允许水从变频潜液泵15中流入热水池6中。
42.总管路5具有倾斜角度，且其进水端高于出水端，倾斜角度为3
°
，有利于回水支管中的水尽快流入水箱16中。
43.实施例2
44.本实施例提供一种基于实施例1所述的船用柴油机台架试验冷却水回水系统的使用方法，包括以下步骤：
45.(a)柴油机试车，回水支管中的水通过总管路5进入水箱16，启动变频潜液泵15，水箱16中的水在变频潜液泵15的作用下通过出水总管7进入热水池6；
46.(b)当回水总量大于变频潜液泵15的最低流量时，利用总管路5上的流量监测装置检测回水总量，同时利用压力传感器12监测变频潜液泵15的流量，比对压力传感器12监测的变频潜液泵15的流量，当变频潜液泵15的流量大于或小于监测到的回水总量时，控制器10控制变频潜液泵15降低或增大转速，直至回水总量和变频潜液泵15流量达到平衡；
47.(c)当回水总量小于变频潜液泵15的最低流量时，出水总管7上的压力传感器12失效，低液位传感器14监测到液位到达水箱16最低处，控制器10控制电动调节阀8打开，使变频潜液泵15出口水回到水箱16，保证泵前流量。
48.本发明虽然己以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。