船舶柴油机冷却系统介绍及温度控制系统改进探讨.doc

毕业论文 船舶柴油机冷却系统介绍及温度控制系统改进探讨 专业班级:轮机08级18班 姓 名: 指导教师: 轮机工程学院 摘要 目前船舶柴油机采用的冷却水温度B动控制系统，都是通过反馈环节控制柴油机气 缸冷却水的进口管水温或出水管水温，使水温保持在给定值或给定值附近。但是，在柴汕 机负荷突变或超负荷的情况下，会造成气缸冷却水进口温度过低或岀口温度过高，无论哪 种情况的出现对柴油机都是不利的。为此，本文在对船舶柴油机冷却水系统介绍的基础上, 结合实际运行管理屮的观察及记录，对船舶柴油机冷却水温度控制系统的改进进行探讨。 关键词:冷却水 关键词: 冷却水 Abstract Oily water equipment in t separator is one of the most important pollute protection Keywords: cooling water 目录 ■—l=i ■—l=i 第一章 船舶柴油机冷却系统工作原理及组成 1.1合理冷却的重要性 2冷却媒介 3冷却系统的组成和设备 第二章船舶柴油机冷却水温度自动控制系统介绍 2?1基本现状 2几种典型的冷却水温度控制系统 2.2.1直接作用式冷却水温度控制系统 2. 2.2 MR-II型电动气缸冷却水温度自动控制系统 2.2.3 OMRON智能调节器温度自动控制系统 第三章船舶柴油机冷却水温度控制系统改进探讨 1 船舶柴油机冷却系统介绍及温度控制系统改进探讨 前吕 船舶主机运转吋,主机及其附属设备将会散发岀大量的热量。此时，为了 保证部件能不因温度超过材料的承受极限，必须及吋将这些多余的热量散发出 去。因此，冷却水系统的功用，就是对需要及吋散热的机械和设备提供足够的 冷却水进行冷却，以保证其在一定合适的温度范围内安全、可靠地工作。 船舶柴油机气缸冷却水温度的口动控制系统的控制方法很多，总体分为三 种:直接作用式，如WALTON恒温阀;气动控制方式，如TQWQ-C-405型；电动控 制方式，如MR-11型。这儿种控制方式都是通过反馈环节控制柴油机气缸冷却 水的进口管水温或出水管水温，使水温保持在给定值或给定值附近。但当柴油 机超负荷的情况下，会造成气缸冷却水进口温度过低或出口温度过高。无论哪 种情况的出现对柴油机都是不利的。柴油机气缸进口温度过低会造成热损失增 加、热应力增大、低温腐蚀；气缸出口温度过高会使缸套内壁油膜蒸发、缸壁 内壁磨损加剧、冷却腔内发牛汽化现象、缸套密封圈加速老化。对于屮高速柴 油机，一?般出口温度可控制在70°C?80°C （不烧含硫重油吋），低速机可控制 在60°C?70°C,进出口温差不大于12°Co为提高柴油机运转的安全性、可靠 性和经济性，本文在对现有的船舶主机冷却系统及温度控制系统介绍的基础 ±,结合实际工作屮发现的不足，对船舶主机冷却系统的改进进行探讨。 第一章船舶柴油机冷却系统工作原理及组成 1.1合理冷却的重要性 从利用能量的角度分析，对主机的冷却应当是一项被避免的能量损失。但是，为了保 证主机的正常运行，对主机的冷却又是不可或缺的。对主机的冷却能起到这些作用： 合适的冷却可以保证受热件的工作温度不超过各部件材料的承受极限，因而确保了运 行过程屮受热部件在高温下依I 口能够保证足够的强度。 柴汕机燃烧室部件受热温度高低对其材质变化及可靠性影响特别大。 肖先是如果金屈材料受热温度过高，会出现过热，并导致晶粒粗大，尤其是当部件的 温度接近共至超过某一临界温度时，金属内部结构中会发生再结晶过稈，显微纟R织发生明 显变化，材料的强度、硬度、韧性显著下降，犁性变形增大。因此，采用高温淡水对主机 进行冷却，必须使主机的受热部件温度不超过某个温度界限。例如冷却式铸钢活塞顶不得 超过480-485°C,第一环槽应小于140-180,气缸套内壁最高温度一般应在300°C以下， 铸钢缸盖燃气侧最高温度不得超过400-500€。否则，将导致机械方面的故障。【2】 另一方面需要指出的是，受热件温度有其下限值。例如，活塞顶、笫一环槽和喷油器 端部分别不应低于205C、140°C和12(TC°【3】否则，除了恶化柴汕机性能外，还会带来 一些其他问题。柴汕机工作时，受热部件燃气侧的温度一般可达300-500°C,而在冷却水 侧温度较低，壁厚两边存在较大温差。高温内舉的膨胀必然大于外壁，但内部的膨胀受到 外部的约束，故其内部产生压应力，外部受到拉应力，即是所谓的热应力。 图1.1-1缸嘰热应力分析图 受热部件热应力一般表示为： o t=E g At (kgf/cm2) 对于薄壁气缸套外、内表血拉、压应力则是： o t=+ E At/ （2-2 li ） （kgf/cm2） At = q S / X = K 6 （tti-tf2）/ 入二 t