自升式海洋平臺的冷卻系統的製作方法

2023-06-13 19:22:46

專利名稱：自升式海洋平臺的冷卻系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷卻系統，尤其涉及一種自升式海洋平臺的冷卻系統。
背景技術：
自升式海洋平臺是進行海上作業非常重要的關鍵設施，其上設置有大量的機械設備。目前對於上述機械設備的冷卻大多採用的是一種由海水直接進行冷卻的方式，該種海水冷卻系統的典型結構可參閱圖1所示，其具體工作過程描述如下:潛水泵12將海水提升至自升式平臺的主船體海水總管11，通過海水管路將海水供給用戶4，該用戶4包括需被冷卻的各機械設備，各機械設備各自帶有滿足其規格書要求的冷卻方式的冷卻器，上述海水進入各冷卻器中充分進行熱交換後再排出舷外，因此該海水冷卻系統為開式冷卻系統。然而，在上述海水冷卻系統中，海水直接進入各機械設備的冷卻器中，由於海水具有較強的腐蝕性，故而各機械設備自帶的冷卻器都需採用不鏽鋼或鈦合金等耐海水腐蝕的材料，並且上述海水冷卻系統的海水冷卻管路長，而各冷卻管路均需採用鍍鋅或其他方法來防止海水管路的腐蝕，故而冷卻系統的設備製造成本較高，且設備易被海水腐蝕損壞，工作安全可靠性不高，維護成本也較高。

發明內容
本發明的主要目的是為了解決目前存在的自升式海洋平臺冷卻系統的設備成本以及維護成本均較高且工作安全可靠性不高的技術問題。為了解決上述技術問題，本發明提供一種自升式海洋平臺的冷卻系統，與所述海洋平臺上各機械設備自帶的冷卻器相連通，包括一海水冷卻子系統、一淡水冷卻子系統以及一中央熱交換子系統，所述海水冷卻子系統通入海水，所述淡水冷卻子系統通入淡水且與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通，所述海水冷卻子系統以及所述淡水冷卻子系統分別進入所述中央熱交換子系統內部以在所述中央熱交換子系統內部充分進行熱交換。所述的冷卻系統，其中，所述海水冷卻子系統為開式系統，所述淡水冷卻子系統為閉式循環系統。所述的冷卻系統，其中，所述海水冷卻子系統包括互相連通的潛水泵以及海水總管，所述海水總管延伸入所述中央熱交換子系統內部，所述潛水泵將海水提升至所述海水總管後進入所述中央熱交換子系統內部進行熱交換。所述的冷卻系統，其中，所述海水冷卻子系統還包括一壓力調節閥，所述壓力調節閥連接在所述海水總管上，以在超壓時控制所述海水總管排出海水。所述的冷卻系統，其中，所述潛水泵的安裝形式為樁腿海水塔、絞車軟管或獨立海水塔。所述的冷卻系統，其中，所述淡水冷卻子系統包括互相連接的中央冷卻水泵以及淡水管路，所述淡水管路與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通，且所述淡水管路部分伸入所述中央熱交換子系統內部，所述中央冷卻水泵設置在所述淡水管路上靠近所述中央熱交換子系統的位置，以將熱交換完畢的淡水通過所述淡水管路輸送至所述各機械設備自帶的冷卻器。所述的冷卻系統，其中，所述淡水冷卻子系統還包括溫控閥，所述溫控閥設置在所述淡水管路上，以通過所述溫控閥的開度控制淡水進入中央熱交換子系統以及各機械設備自帶的冷卻器的流量。所述的冷卻系統，其中，所述淡水冷卻子系統又包括多個流量調節閥，所述多個流量調節閥分別設置在所述淡水管路與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通的位置，以對分別流入所述各機械設備自帶的冷卻器中的淡水流量進行準確控制，保證各機械設備自帶的冷卻器穩定工作。所述的冷卻系統，其中，所述中央熱交換子系統包括兩臺並聯的兩臺中央冷卻器。所述的冷卻系統，其中，所述冷卻系統還包括一監控中心，所述海水冷卻子系統裝有壓力傳感器，以實時監控得到所述海水冷卻子系統內部的壓力數值並傳送至所述監控中心；所述溫控閥出口裝有溫度傳感器，以實時監控得到所述溫控閥出口的水溫數值並傳送至所述監控中心；所述所述中央冷卻水泵的出口裝有壓力開關，可根據泵出口壓力情況自動切換所述中央冷卻水泵並同時將泵出口的壓力數值傳送至所述監控中心，所述監控中心接收到異常的壓力數值或溫度數值後輸出報警信號，從而保證冷卻系統安全可靠運行。本發明具有以下有益效果，本發明的自升式海洋平臺的冷卻系統上直接接觸海水的管線的長度大大減少，且進入各機械設備自帶的冷卻器中的冷卻液變為了淡水，因此減少了海水管系及其防腐措施，並且各機械設備自帶的冷卻器的製作也無需使用耐海水材料，故而大大降低了設備的製造成本；由於採用淡水冷卻，海水腐蝕減少，設備損壞率大大降低，故而設備的維護成本也相應降低，設備的冷卻效果更為均衡高效，設備也更為可靠長壽；而且，系統重要部位設置有監控報警和自動控制裝置，保證了系統的安全可靠運行。


圖1是現有技術的自升式海洋平臺的冷卻系統的結構示意 圖2是本發明的自升式海洋平臺的冷卻系統的結構示意圖。
具體實施例方式本發明的自升式海洋平臺的冷卻系統可與海洋平臺上各機械設備自帶的冷卻器相連通，以對各機械設備進行冷卻處理，各機械設備可為發電機組100、泥漿泵200、空壓機300、空調冷水機組400、冷藏機組500、變頻器600以及電阻器700等等。為了進一步說明本發明的原理和結構，現結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。請參閱圖2所示，本發明的自升式海洋平臺的冷卻系統包括一海水冷卻子系統1、一淡水冷卻子系統2以及一中央熱交換子系統3，還可以包括一監控中心(圖中未示出)。所述海水冷卻子系統I通入海水，所述海水冷卻子系統I進入所述中央熱交換子系統3的內部。所述海水冷卻子系統I可為開式系統，所述海水冷卻子系統I可包括互相連通的海水總管11以及潛水泵12，還可包括一壓力調節閥13。所述海水總管11延伸入所述中央熱交換子系統3的內部，所述海水總管11上可裝有壓力傳感器，以實時監控得到所述海水冷卻子系統內部的壓力數值並傳送至所述監控中心。所述潛水泵12的設置數量可為多個，所述潛水泵12將海水提升至所述海水總管11內部，然後海水再通過所述海水總管11進入所述中央熱交換子系統3內部進行熱交換。所述潛水泵12的安裝形式可為樁腿海水塔、絞車軟管或獨立海水塔，根據具體設計情況而定，目前採用樁腿海水塔形式比較普遍。所述壓力調節閥13連接在所述海水總管11上，當監測到所述海水總管11內部的壓力超出設定值時，所述壓力調節閥13打開以控制所述海水總管11排出部分海水至舷外，待監測到壓力低於設定值時，所述壓力調節閥13關閉，海水停止排出，從而所述海水總管11內部的壓力維持在一個穩定的範圍之內。所述淡水冷卻子系統2通入淡水且與各機械設備自帶的冷卻器相連通，所述淡水冷卻子系統2進入所述中央熱交換子系統3的內部以在所述中央熱交換子系統3內部與所述海水冷卻子系統I的海水總管11充分進行熱交換，所述淡水冷卻子系統2可為閉式循環系統。所述淡水冷卻子系統2可包括互相連接的淡水管路21以及中央冷卻水泵22，還可以包括溫控閥23，又可包括多個流量調節閥24。所述淡水管路21與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通，且所述淡水管路21部分伸入所述中央熱交換子系統3的內部。所述中央冷卻水泵22設置數量可為兩個，所述中央冷卻水泵22設置在所述淡水管路21上靠近所述中央熱交換子系統3的位置，所述淡水管路21內的淡水進入所述中央熱交換子系統3內部進行熱交換完畢後，所述中央冷卻水泵22再將淡水通過所述淡水管路21輸送至所述各機械設備自帶的冷卻器。所述中央冷卻水泵22的出口可裝有壓力開關，可根據泵出口壓力情況自動切換所述中央冷卻水泵並同時將泵出口的壓力數值傳送至所述監控中心。所述溫控閥23設置在所述淡水管路21上，且設置數量可為一個或一個以上，所述淡水管路21內的淡水的溫度由所述溫控閥23控制，通過所述溫控閥23的開度控制淡水進入所述中央熱交換子系統3以及各機械設備自帶的冷卻器中的流量，使得流出所述中央熱交換子系統3的淡水的溫度保持在36°C或37°C。所述溫控閥23上可設置有應急手動操作裝置，以在緊急時手動操作控制所述溫控閥23。所述溫控閥23的出口可裝有溫度傳感器，以實時監控得到所述溫控閥23出口的水溫數值並傳送至所述監控中心。所述多個流量調節閥24分別設置在所述淡水管路21與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通的位置，所述多個流量調節閥24對分別流入所述各機械設備自帶的冷卻器的淡水流量進行準確控制，從而保證各機械設備自帶的冷卻器穩定工作。所述中央熱交換子系統3可包括兩臺並聯的兩中央冷卻器31，以適應不同工況下設備負荷的變化，所述海水總管11以及所述淡水管路21分別伸入所述兩中央冷卻器31中。所述監控中心接收到所述海水總管11上的壓力傳感器、所述溫控閥23出口的溫度傳感器以及所述中央冷卻水泵22出口的壓力傳感器傳送過來的異常的壓力數值或溫度數值後輸出報警信號，從而保證冷卻系統安全可靠運行。本發明的自升式海洋平臺的冷卻系統在使用時:首先，所述海水冷卻子系統I上的所述潛水泵12將低溫的海水提升至所述海水總管11，低溫海水又經由所述海水總管11分別流入所述兩中央冷卻器31 ;同時，所述淡水冷卻子系統2的淡水管路內被各機械設備散發的熱量加熱後的淡水經過所述淡水管路21也流入所述兩中央冷卻器31，所述淡水管路21內的高溫熱水與所述海水總管11內的低溫海水充分進行熱交換後所述淡水管路21內的淡水被冷卻，此時可通過所述溫控閥23控制淡水流入所述中央冷卻器31的流量，從而使得冷卻後的淡水的溫度保持在36°C或37°C;進一步地，當壓力調節閥13探測到所述海水總管11內的壓力超過設定值時，所述海水總管11排出部分海水至舷外，同時所述中央冷卻水泵22將冷卻後的淡水通過所述淡水管路21輸送至各各機械設備自帶的冷卻器中，從而開始下一輪的冷卻動作。本發明的自升式海洋平臺的冷卻系統上直接接觸海水的管線的長度大大減少，且進入各機械設備自帶的冷卻器中的冷卻液變為了淡水，因此減少了海水管系及其防腐措施，並且各機械設備自帶的冷卻器的製作也無需使用耐海水材料，故而大大降低了設備的製造成本；同時由於採用淡水冷卻，海水腐蝕減少，設備損壞率大大降低，故而設備的維護成本也相應的降低，設備的冷卻效果更為均衡高效，設備也更為長壽可靠；而且系統重要部位設置有監控報警和自動控制裝置，保證了系統的安全可靠運行。然而，以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，並非限制本發明的保護範圍，故凡運用本發明說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，均包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種自升式海洋平臺的冷卻系統，與所述海洋平臺上各機械設備自帶的冷卻器相連通，其特徵在於，包括一海水冷卻子系統、一淡水冷卻子系統以及一中央熱交換子系統，所述海水冷卻子系統通入海水，所述淡水冷卻子系統通入淡水且與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通，所述海水冷卻子系統以及所述淡水冷卻子系統分別進入所述中央熱交換子系統內部以在所述中央熱交換子系統內部充分進行熱交換。
2.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特徵在於，所述海水冷卻子系統為開式系統，所述淡水冷卻子系統為閉式循環系統。
3.根據權利要求2所述的冷卻系統，其特徵在於，所述海水冷卻子系統包括互相連通的潛水泵以及海水總管，所述海水總管延伸入所述中央熱交換子系統內部，所述潛水泵將海水提升至所述海水總管後進入所述中央熱交換子系統內部進行熱交換。
4.根據權利要求3所述的冷卻系統，其特徵在於，所述海水冷卻子系統還包括一壓力調節閥，所述壓力調節閥連接在所述海水總管上，以在超壓時控制所述海水總管排出海水。
5.根據權利要求3所述的冷卻系統，其特徵在於，所述潛水泵的安裝形式為樁腿海水塔、絞車軟管或獨立海水塔。
6.根據權利要求2所述的冷卻系統，其特徵在於，所述淡水冷卻子系統包括互相連接的中央冷卻水泵以及淡水管路，所述淡水管路與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通，且所述淡水管路部分伸入所述中央熱交換子系統內部，所述中央冷卻水泵設置在所述淡水管路上靠近所述中央熱交換子系統的位置，以將熱交換完畢的淡水通過所述淡水管路輸送至所述各機械設備自帶的冷卻器。
7.根據權利要求6所述的冷卻系統，其特徵在於，所述淡水冷卻子系統還包括溫控閥，所述溫控閥設置在所述淡水管路上，以通過所述溫控閥的開度控制淡水進入中央熱交換子系統以及各機械設備自帶的冷卻器的流量。
8.根據權利要求7所述的冷卻系統，其特徵在於，所述淡水冷卻子系統又包括多個流量調節閥，所述多個流量調節閥分別設置在所述淡水管路與所述各機械設備自帶的冷卻器的相連通的位置，以對分別流入所述各機械設備自帶的冷卻器中的淡水流量進行準確控制，保證各冷卻器穩定工作。
9.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特徵在於，所述中央熱交換子系統包括兩臺並聯的中央冷卻器，以適應不同工況下設備負荷的變化。
10.根據權利要求7所述的冷卻系統，其特徵在於，所述冷卻系統還包括一監控中心，所述海水冷卻子系統裝有壓力傳感器，以實時監控得到所述海水冷卻子系統內部的壓力數值並傳送至所述監控中心；所述溫控閥出口裝有溫度傳感器，以實時監控得到所述溫控閥出口的水溫數值並傳送至所述監控中心；所述中央冷卻水泵的出口裝有壓力開關，可根據泵出口壓力情況自動切換所述中央冷卻水泵並同時將泵出口的壓力數值傳送至所述監控中心，所述監控中心接收到異常的壓力數值或溫度數值後輸出報警信號，從而保證冷卻系統安全可靠運行。
全文摘要
一種自升式海洋平臺的冷卻系統，與所述海洋平臺上各機械設備自帶的冷卻器相連通，包括一海水冷卻子系統、一淡水冷卻子系統以及一中央熱交換子系統，所述海水冷卻子系統通入海水，所述淡水冷卻子系統通入淡水且與所述各機械設備自帶的冷卻器相連通，所述海水冷卻子系統以及所述淡水冷卻子系統分別進入所述中央熱交換子系統內部以在其內部充分進行熱交換，被冷卻後的淡水重回淡水冷卻子系統，海水則排入海。該冷卻系統減少了海水管系及其防腐設施，且各冷卻器的製作也無需使用耐海水材料，降低了製造成本；且由於海水腐蝕減少，設備損壞率大大降低，故而設備維護成本也相應降低，但冷卻效果卻更為均衡高效及安全可靠。
文檔編號B63J2/12GK103085962SQ201110331208
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者金賢, 沈曉明, 褚歡歡, 林安, 魏永, 胡思平, 魏亮 申請人:中集船舶海洋工程設計研究院有限公司, 中國國際海運貨櫃(集團)股份有限公司