海水、淡水冷却系统图设绘通则
1 主题内容与适用范围1.1本标准规定了“海水、淡水冷却系统图”(以下简称系统图)的设绘依据、基本要求、内容要点、图面要求、注意事项、校审要点、质量要求以及附录参考资料。
1.2本标准适用于详细设计及施工设计“海水、淡水冷却系统图”的设绘,技术设计也可参照使用。
2 引用标准及设绘依据图纸
2.1 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效,所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
a) GB4791-84船舶管路附件图形符号;
b) CB*3075-87船用无缝钢管系列。
2.2 设绘依据图纸
a) 船舶合同说明书(技术规格书)或设计任务书;
b) 合同说明书(技术规格书)所规定的规范、公约、规则等有关内容;
c) 机舱布置图;
d) 有关设备及附件的样本及技术资料;
e) 中央冷却系统热平衡计算书。
3 基本要求
3.1 系统图应原理正确、完整、表达清楚,技术要求明确,材料及附件选用合理。并能表示出各设备的相对位置,作为船厂生产设计及施工的依据。
3.2 系统图应满足设计任务书或技术规格书的要求。
3.3 系统图应满足相关规范、公约、规则等的要求。
3.4 系统图应完全正确表达并满足各种冷却设备的冷却原理及要求。
4 内容要点
4.1 系统图由封面、技术要求、附件汇总表、材料汇总表及系统图等组成。
4.2 本系统包括海水冷却系统、淡水冷却系统或中央冷却系统、主机缸套水冷却系统等内容,采用什么冷却系统应依设计任务书或技术规格书、轮机说明书及设备样本或说明书而定。
4.3 海水冷却系统
4.3.1 海水冷却系统是任何有动力的船舶必需的系统,在常规的海水冷却系统中,海水泵(包括主海水泵、辅海水泵、空调冷却海水泵、冷藏装置冷却海水泵等)从海水总管吸入海水排至各自的冷却对象,如主机空气冷却器、滑油冷却器、缸套水冷却器、齿轮箱、中间轴承、可调桨伺服装置、尾管轴承等;发电柴油机的滑油冷却器、缸套冷却器;空气压缩机冷却器、空调及冷藏装置、大气冷凝器或热油冷却器、甲板液压系统冷却器等进行冷却后排出舷外。各部分可相对独立:如可设二台冷藏冷却海水泵,互为备用,专供冷藏装置冷却海水。也可航行时由主海水泵供给各部分所需冷却海水、停泊时由排量较小的备用泵供水。
4.3.2 采用中央冷却系统的船舶,其海水冷却系统通常设二台主海水泵及一台港口停泊海水泵,海水只冷却低温淡水冷却器或高、低温淡水冷却器。其它所有设备用低温淡水冷却,称为完全中央冷却系统。也有另设空调、冷藏冷却海水泵或其它海水泵,部分设备用海水冷却,称为混合式冷却系统。
4.3.3 机舱应设不少于2个并尽可能分布于两舱的海水门,航行于浅水航区的船舶其海水门应有一个是高位。两个(或更多)海水门用海水总管连接,总管上设有海水滤器及相应阀件。海水门应有透气管、蒸汽及压缩空气吹洗管。
4.3.4 海水系统包括海水门,应有防腐、防污装置,如牺牲阳极、电解海水防腐装置等以防止或减少腐蚀及海生物附着。
4.4 淡水冷却系统
4.4.1 常规的淡水冷却系统包括主机、发电柴油机及空压机淡水冷却系统。主机淡水冷却系统由淡水冷却泵(机带泵或独立电动泵)、冷却器、温度自动调节阀、缸套水加热器及泵(有时由电动淡水泵兼),膨胀水箱,海水淡化装置等组成独立的闭式循环系统。系统应设淡水高温报警及超高温自动停车保护装置,主机淡水冷却泵一般有二台(小船除外)互为备用,自动切换。
发电柴油机、水冷式空压机均由各自的淡水泵、冷却器、调节阀、膨胀水箱等组成各自独立闭式系统,其淡水泵一般均为机带泵。
4.4.2 中央冷却系统通常由高温回路及低温回路组成。高、低温水回路各自分开称为独立式,若采用高、低温水的混合来调节参数,称混流式。
a) 独立式完全中央其冷却系统由高、低温二个完全独立的系统组成,低温系统由低温淡水冷却泵、港口低温冷却泵、低温淡水冷却器、温度调节阀膨胀箱等组成,从低温淡水冷却器出来的淡水至各热交换器(有的船舶也包括高温淡水冷却器)。出来后经低温泵至低温冷却器进口,(有的系统设计成从低温淡水冷却器出来的水先经低温泵,再至各热交换器出来,后至低温冷却器进口)反复循环,完成热量交换。其高温系统由高温淡水冷却泵、冷却器、温度调节阀、膨胀水箱等组成独立闭式循环系统,有些船还包括喷油器冷却装置,主机缸套水预热装置、造水机等。从高温冷却器出来的水一路至喷油器冷却装置(假如有的话),另一路进主机一级空气冷却器(假如有的话)再进主机气缸套,气缸头出机后经造水机(假如有的话)后与喷油器冷却装置出口水汇合再经高温淡水冷却泵至高温冷却器进口,反复循环完成热量交换。对于主机空冷器只有一级冷却的船,其空冷器由低温水冷却,本系统一般只冷却主机气缸套气缸头等,故也称主机缸套水冷却系统。
b) 混流式完全中央冷却系统一般流程如下:
从中央冷却器(低温冷却器)出来的水,可分为三路,一路经机带高温淡水泵及电动备用泵至主机增压器,气缸套等冷却后出主机,第二路经机带低温淡水泵及电动备用泵后至主机空冷却器、滑油冷却器后流出。第三路经船上电动低温淡水泵至发电柴油机、空调、冷藏、热油冷却器或大气冷凝器等冷却后流出。三路水最终汇合成一路进中央冷却器。反复循环完成热交换。有的系统是从中央冷却器出来的水先进低温淡水冷却泵,出口后分一路经高温淡水冷却泵至主机缸套等处冷却后出机。其余分至主机空冷器、滑油冷却器、发电机组、空调冷藏等处冷却后与高温回路水汇合后进中央冷却器,反复循环完成热交换。混流式高、低温回路,设一只膨胀水箱,中央冷却淡水进或出口处设温度自动调节阀。混流式冷却系统的特点是主机没有缸套水冷却器,由一部分低温水经高温淡水冷却泵后直接至主机气缸套、气缸头冷却。
4.4.3 中央冷却系统的高、低温水泵各有二台,互为备用,自动切换。系统一般还设一台排量较小的港口停泊低温淡水冷却泵。也可设三台相同排量的低温淡水泵,航行时用2台,一台备用,停泊时用一台。
4.4.4 在独立式中央冷却系统中,若高温水热交换器由低温水冷却,而低温淡水冷却器(中央冷却器)可设计为用自流海水(将冷却器直接与海水接触,利用船舶航行的速度)来冷却,称为自流式中央冷却系统。这种系统可省去主海水泵,但对航速有些影响。
4.5 系统图中的技术要求一般应包括施工安装原则要求,图中有关符号、线条说明,液压试验要求,注意事项等。
5 图面要求
5.1 系统图的封面、技术要求、附件汇总表、材料汇总表等用A4幅面,图纸用A3幅面,需要时可沿横向边加长,加长量应为210mm的倍数。
5.2 管路用粗实线表示,设备轮廓线、仪表等附件及有关的船体部分用细实线表示,需要说明处用*记号表示,电气控制线用点划线。
5.3 管子上(下)方注公称通径(或外径×壁厚)同一张图中若同一通径的管子壁厚不同,可在通径左上方加*号以示区别。
5.4 系统图中每一附件均需标注标识和编号,且每件一号。
附件标注号由系统代号+V+编号组成,设冷却水系统代号为F,FV8则表示淡水冷却系统第8号附件。若船厂要求管子也需编号,则由系统代号+编号组成,如F18表示淡水冷却系统第18根管子。
附件及管子的编号、系统代号等若船厂有要求,则以双方商定的结论为准。
5.5 系统图装订成册,其顺序为封面、技术要求、管系附件汇总表、管系材料汇总表、系统图。汇总表格式参照附录A参考图样。
6 设绘注意事项
6.1 对具有冰区航行船级符号的船舶其海水冷却系统各船级社均有特殊的要求。
6.1.1 入GL级的E级冰区加强者应做到:
1) 一只海水箱的进水口应尽可能位于船中心线上,并尽可能靠后;
2) 机器装置的海水排出管,也应以同样管径接一路至海水箱顶部。
6.1.2 入DNV级的ICE-C级冰区加强的船舶,应做到:
1) 一只海水箱应位于接近船中心线处,并尽量靠后;
2) 至少一只海水箱应有足够的高度,以使冰能积聚在泵吸口以上;
3) 冷却海水排出管,也应以同样管径接一路到至少一只海水箱。
6.2 对具有按1985年芬兰-瑞典冰线规则的IC符号以上的船舶(CCS/Ice Class B3以上、GL/E1以上、LR/IC以上、DNV/ICE-C以上),至少一只海水箱应符合如下要求:
1)海水箱的进水口应尽可能位于接近船中心线处,且尽可能靠近船尾;
2)海水箱应有足够的高度,以使冰块积聚在泵吸口以上,推荐为:
Hmin≥1.5
式中:Hmin――海水箱最小高度(m);
V3――海水箱容积,见下述3)(m3);
吸水口的位置应位于离海水箱顶1/3高度以下。
3)海水箱应有足够大容积,每750kW发动机功率应配约1m3的海水箱容积(此发动机功率为主机功率加上船舶营运所必须的辅发动机功率);
4)海水箱海水进口滤栅的通流面积不小于进水管截面积的4倍;
5)发动机冷却水排出管也应以同样管径接至海水箱顶部;
6)根据需要,海水箱上部可设有融冰加热盘或接入蒸汽;
7)根据需要,可利用压载水作为冷却水。
6.3 根据SOLAS的要求,对周期无人值班的机器处所,海水进水阀的操纵位置应位于一定的高度。其位置应使机舱因海水总管破损,而浸水后轮机员有足够的达到操纵位置进行海水阀的关闭操作。
故需进行浸水计算,以确定操纵位置的高度。对于浸水时间;DNV等船级社可以接受以10min进行计算,而LR等船级社则要求30min。设计时要特别注意。
6.4 海水系统一般用镀锌无缝钢管,也有的船东要求用钢镍合金管,对于后者,焊接工艺要特别注意,以免焊缝处夹有杂质易产生电化腐蚀。
6.5 中央冷却系统中需低温水去冷却的设备较多,且流量要求差别较大。设计时要特别注意流程的合理性及流量分配问题,可适当加些节流孔板,以便调节各分支的平衡。
6.6 常规的淡水冷却系统以及独立式的高温水冷却系统,有些柴油机要求加添加剂,并不能用镀锌无缝钢管;又若主、付机添加剂不同,则不能共用一只膨胀水箱等等设计时都要注意。
6.7 淡水冷却系统均应设置膨胀水箱,安装在一定高度,以保持淡水泵吸入口的正压头,各型柴油机所需膨胀水箱的容量和安装高度均有具体规定,设计时应查阅并在图上注明。
7 校审要点
7.1 检查系统的原理是否正确、合理、完整。
7.2 检查系统图是否符合相关规范、合同说明书或规格书的要求。
7.3 审查图面质量、线条、符号等是否符合有关标准。
7.4 检查系统选用的附件、材料是否合理恰当。
8 质量要求与等级规定
等级的表达方式如下表:
等级评定内容ⅠⅡ
完整、正确及合理性内容完整,原理正确,合理较完整,正确合理
符合规格书等要求及专业协调性完全符合、协调好较符合,较好
图面质量图面清晰,布局合理,符合有关标准较
好
一般差错和图面缺陷
极少
较少
注1: Ⅰ、Ⅱ级即为优良品、合格品,达不到合格为不合格品。
Ⅰ、Ⅱ级品无原则差错。
9 参考资料见附录A
附录A
《海水、淡水冷却系统图》参考资料
A1 相关标准
a) CB/T3790-1997船舶管子加工技术条件
b) CB*/Z345-85 船舶管系布置和安装通用技术条件
c) CB/T3616-94 管路压力试验要求
d) CB*/Z344-85 动力管路的流速
e) CB/T3780-1997管子吊架
A2 有关文献
a) 船舶设计实用手册轮机分册《国防工业出版社出版》
b) 轮机工程手册(下) 《国防工业出版社出版》
c) 内河船舶设计手册 《人民交通出版社出版》
d) 修造船资料手册轮机分册《人民交通出版社出版》
e) 船舶动力装置原理与设计《国防工业出版社出版》
页:
[1]