动力定位船舶冷却水热平衡系统优化设计研究-论文.pdf

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1、动力定位船舶冷却水热平衡系统优化设计研究孔锌于再红(1．上海交通大学上海200030；2．中国船舶及海洋7-程设计研究院上海200011)[摘要]冷却水系统是重要的船舶动力辅助系统。装备动力定位系统的船舶，由于其冷却水系统设备多而分散，且性能差别较大，导致其主要参数与传统船型差异较大。文中针对这种现象进行分析，并进一步研究动力定位船舶的冷却水系统精细化设计。[关键词]动力定位；冷却水；热平衡系统；优化研究[中图分类号]U664．814[文献标志码]A[文章编号]1001—9855(2014)03—0048—08Opti

2、mizationofcoolingwaterthermalequilibriumsystemonl-----laynanuc][1OSiliOnlll~vesselsKONGWei’。YUZai—hong(1．ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200030，China；2．MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract：Coolingwatersystemisanimportantauxiliar

3、ysystemofpowersystem．Mainparametersofdynamicpositioningvesselsdiferalotfromthoseoftraditionaltransportvesselsduetothevarietyandseparationofthecoolingwatersystemandthegreatdiscrepancyinperformance．Basedonthesefeatures，thispaperconductsthefurtherinvestigationofpre

4、cisethedesignofthecoolingwatersystemonthedynamicpositioningvessels．Keywords：dynamicpositioning；coolingwater；thermalequilibriumsystem；optimization引言近年来新设计的动力定位船舶较多采用电力推进系统，即柴油机不直接驱动螺旋桨，而是以主船舶动力定位系统白20世纪70年代逐渐发电站的形式提供电能。电能经过电网输配和变频器展起来，推动其发展的需求主要来自海洋工程、科之后驱动推进电机，仅

5、有部分强调航渡功能的船型学考察等领域。其原理是通过采集风、浪、流等环如三用工作船、平台供应船等仍然采用柴油机带轴境参数，根据位置参照系统提供的位置信息，通过系螺旋桨的推进方式，但是即使是这些船型，通常控制系统计算出抵消所有外力所需的推力大小和方也会通过推进齿轮箱的输出支路匹配轴带发电机，向，并自动控制全船的推进器输出，使船舶能够保有些设计中轴带发电机还能够作为辅助推进电机使持首向和船位。在工程和科研的进一步需求下，出用，这些动力型式实际上也可视为电力推进与传动现了动力跟踪功能，使船舶能够抵抗风浪流的影响，推进方式的结合

6、。沿着预定轨迹航行。电力推进系统，能改善动力定位系统的性能，[基金项目]I=l=_=信部高技术船舶科研项目“动力定位系统研制”课题(GJCB09001)。[收稿日期]2013-11-05；[修回日期]2013-12—05[作者简介]孔群(1982一)，男．在读硕士，工程师，主要从事船舶轮机设计工作。于再红(1976一)，女，高级工程师，主要从事船舶轮机设计工作。具有以下优点：不大。运输船的中央冷却系统最主要的用户是低速(1)对复杂工况的适应性更佳：动力定位船舶推进柴油机，而柴油机的冷却水温升通常较高，所往往会面临多种不

7、同的工况和海况，采用电力推进以中央冷却器淡水侧的温度最高可达到60℃左右。系统可以通过运行不同数量的主发电机组来应对变通常将海水侧出口的温度控制在50℃以下，恰好化的功率需求，从而使原动机始终能够运行在高效低于海水盐析现象发生的限制点，又能够保证较高负荷区间。的换热效率。(2)对动力定位／动力跟踪系统的匹配性更动力定位船舶由于采用电力推进方式，其动力佳：随着定位精度和作业水深的要求不断提高，动设备的配置不同于常规的运输船型；此外，配备动力定位／动力跟踪系统正逐渐成为必要配置，而变力定位功能的船舶通常为工程用途，往往还安

8、装大频电机和全回转推进器的组合具备较佳的响应速度量作业设备，这些设备同样也需要冷却水系统的支和操纵精度。持，且为考虑系统冗余，通常还分为多个独立系统。(3)舱室布置灵活：由于电站与推进电机之间在这种情况下，继续沿用“中央冷却系统”的称呼不需要轴系传动，采用电力推进系统的船舶的动力显得并不合适，文中将以“集中冷却系统”替代。舱室布置