中央冷却系统节能研究

【摘要】： 近年来随着船舶营运成本的升高与人们对船舶排气污染关注程度的逐渐加强(减少燃油的消耗能减少排气污染总量)，这就要求减少船舶燃油的消耗。 首先，本文介绍了目前船舶上应用广泛的几种中央冷却系统，并对它们进行分析。指出了目前中央冷却系统在换热网络布置和设备选型方面的优缺点。在此基础上，根据中央冷却系统的基本要求、设计的一般原则及过程，进行了换热网络优化； 其次，以节能为目标，运用数学方法对海水泵的选型配置和换热器的海水出口温度进行了优化，并编制了应用程序； 第三，中央冷却器的选型及对其压力、阻力降进行校核计算并程序化； 第四，充分利用海水的冷却能力，即随着主机负荷和外界环境温度的变化实时地改变海水流量，减少海水泵的功耗 本文以节能为目标，从设计最优化和控制最优化两方面入手来提高船舶动力装置的效率。设计最优化，充分回收余热，减少燃油消耗；控制最优化，充分利用海水的冷却能力，在满足冷却要求的情况下，尽量减少海水的流量。 【关键词】：中央冷却系统 换热器 泵 网络优化 节能
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：U664.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 前言8-18
• 1.1 中央冷却系统发展历程及其几种型式8-12
• 1.1.1 中央冷却系统的发展8-9
• 1.1.2 中央冷却系统的几种型式9-12
• 1.1.3 中央冷却系统的基本特点12
• 1.2 中央冷却系统节能的可行性分析12-16
• 1.2.1 中央冷却系统成本组成12-13
• 1.2.2 中央冷却系统节能的可行性分析13-15
• 1.2.3 海水回路的节能方法15
• 1.2.4 海水回路节能效果15-16
• 1.3 实现节能存在的问题16
• 1.4 本论文的主要研究内容及意义16-18
• 1.4.1 中央冷却系统现存问题16-17
• 1.4.2 改进措施17-18
• 第2章 中央冷却系统设计原则18-24
• 2.1 中央冷却系统的基本要求18
• 2.2 中央冷却系统的设计优化目标18-19
• 2.3 中央冷却系统设计过程19-24
• 2.3.1 确定中央冷却系统热负荷19-21
• 2.3.2 选择淡水回路最佳的管内流速21-22
• 2.3.3 选择海水最佳出口温度22-24
• 第3章 中央冷却系统换热网络的优化24-38
• 3.1 船舶可供利用的废热及其利用方法24-25
• 3.1.1 柴油机装置的废热24
• 3.1.2 废热的利用方法24-25
• 3.2 废热利用的热平衡计算25-32
• 3.2.1 燃料油加热所需的热量25-29
• 3.2.2 制淡所需热量29
• 3.2.3 舱室供暖所需的热量29-30
• 3.2.4 制冷所需的热量30-32
• 3.3 中央冷却系统换热网络优化32-38
• 3.3.1 换热网络优化的概念32
• 3.3.2 换热网络优化方法的分类32-33
• 3.3.3 图解分析法的概念33-34
• 3.3.4 用图解分析法优化的步骤34-35
• 3.3.5 中央冷却系统换热网络的优化35-38
• 第4章 中央冷却系统主要部件的选型38-54
• 4.1 中央冷却器设计计算38-44
• 4.1.1 选择中冷器种类38-40
• 4.1.2 板式换热器的设计原则40-42
• 4.1.3 板式换热器的设计计算42-44
• 4.2 海水泵的选型44-49
• 4.2.1 主海水泵的排量估算46-47
• 4.2.2 海水泵的压头计算47-48
• 4.2.3 泵的级数和台数48
• 4.2.4 确定泵的类型和型号48-49
• 4.2.5 确定泵的驱动方式49
• 4.3 基于节能考虑的海水泵配置49-53
• 4.3.1 基于数学方法的海水泵配置优化49-52
• 4.3.2 基于经济工况的海水泵配置优化52-53
• 4.3.3 压载泵用作海水泵53
• 4.4 小结53-54
• 第5章 海水回路运行节能54-61
• 5.1 海水流量的优化54-58
• 5.1.1 计算实例中相关参数55
• 5.1.2 工况变化时海水流量的优化55-58
• 5.2 海水泵运行方案的选择58-60
• 5.2.1 运行方案分析59-60
• 5.2.2 运行方案的选择60
• 5.3 小结60-61
• 总结61-62
• 结论与展望62-63
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文及参与科研情况63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-69
• 附录 169-70
• 附录 270-71
• 附录 371

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