基于變量調(diào)節(jié)的船舶冷卻水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究.pdf

1、船舶冷卻系統(tǒng)是保證船舶可靠運(yùn)行的總要系統(tǒng)之一，其的發(fā)展一直受到人們的重視。目前船舶冷卻水系統(tǒng)主要通過PID調(diào)節(jié)控制冷卻水管路中三通閥的開度實(shí)現(xiàn)對冷卻系統(tǒng)溫度的控制，這種控制方式雖然能到達(dá)降溫的目的，但離心泵供水量始終大于設(shè)備所需冷卻水量，這樣將造成能量的浪費(fèi)，這不符合當(dāng)今節(jié)能的主題。本文即即冷卻水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化為主題，通過對比不同的冷卻水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方法，選擇最適合船舶冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化方法，即離心泵的變量調(diào)節(jié)。該方法根據(jù)主機(jī)運(yùn)行工況變

2、化，實(shí)時改變離心泵流量，最終達(dá)到冷卻水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的目的。
　　本文首先對冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行簡要介紹，隨后選定目標(biāo)船舶的冷卻水系統(tǒng)，并對該冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。本文首先對冷卻系統(tǒng)設(shè)備和管路進(jìn)行建模，分別建立了冷卻水系統(tǒng)換熱量模型，中央冷卻器換熱模型，離心泵變速模型，管路能耗模型和換熱器流體流速和離心泵流量關(guān)系模型。通過上述模型，可以將冷卻系統(tǒng)的換熱，功耗和流量聯(lián)系起來。然后以這些模型為基礎(chǔ)，建立冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化模型。該模型可根據(jù)

3、主機(jī)運(yùn)行功率和船舶所處環(huán)境，得到當(dāng)前工況下，船舶冷卻水系統(tǒng)離心泵的最佳流量和低溫淡水出口的設(shè)定溫度。隨后，本文設(shè)定了船舶運(yùn)行海況，并分別以主機(jī)額定功率和60％額定功率為例，對冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。通過節(jié)能優(yōu)化結(jié)果可知，當(dāng)主機(jī)以額定功率的100％和60％運(yùn)行時，通過節(jié)能優(yōu)化模型進(jìn)行離心泵變量調(diào)節(jié)，冷卻系統(tǒng)的能耗僅為設(shè)計工況下的23％和18.3％。這表明變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能效果顯著。同時通過對比可知，隨著主機(jī)運(yùn)行功率的下降，變量調(diào)節(jié)的節(jié)能效果將