利用柴油机冷却废热的加热系统技术方案

本发明专利技术提供了一种利用柴油机冷却废热的加热系统，包括：供热端、换热器、加热器、回流端和循环泵；所述换热器设有供柴油机冷却水流动的第一通道和供热介质流动以吸收冷却水热量的第二通道，第一通道连接至柴油机冷却系统；所述回流端连接换热器的第二通道的进口，第二通道的出口连接所述加热器的进口，所述加热器的出口连接供热端，从而形成供热介质从回流端流动至供热端的加热通道；循环泵设置于该加热通道内，以提供热介质流动的动力；所述供热端向热用户提供具有设定温度的热介质，所述回流端将向热用户放热后的热介质回流至所述换热器的第二通道。本发明专利技术降低营运成本、使柴油机产生的废热得到了充分的利用，提高平台营运的经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶和海洋工程装备领域，特别涉及一种利用柴油机冷却废热的加热系统。
技术介绍
目前，船舶或海洋平台上常规的加热系统为蒸汽锅炉加热或热油加热系统，但系统设备及附件多而布置复杂，且运营维护成本高，未能达到简约节能的目的。船舶或海洋平台上，一般采用柴油机作为主发电机，为船舶或海洋平台提供电力。柴油机需配备相应的冷却系统进行冷却，现有技术中，冷却系统的常规方式为：冷却水流经柴油机（主要为柴油机的缸套部分）对柴油机进行冷却，吸收了柴油机热量后的冷却水再被海水冷却至较低的温度循环使用。由于柴油机工作温度较高，吸收柴油机热量后冷却水的温度往往可以达到80℃~100℃。业界一直希望能够利用这部分冷却水的废热，现有的一些废热回收利用方案往往是在柴油机冷却系统的基础上进行改造，而对于海洋平台而言，由于冷却系统还涉及到推进器及辅机冷却，在进行改造时会使系统更加复杂，影响运行稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决提供一种利用柴油机冷却废热的加热系统，解决海洋平台常规加热系统设备及管线布置复杂及营运成本高的缺点，同时使柴油机产生的废热得到充分利用。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种利用柴油机冷却废热的加热系统，包括：供热端、换热器、加热器、回流端和循环泵；所述换热器设有供柴油机冷却水流动的第一通道和供热介质流动以吸收冷却水热量的第二通道，第一通道连接至柴油机冷却系统；所述回流端连接换热器的第二通道的进口，第二通道的出口连接所述加热器的进口，所述加热器的出口连接供热端，从而形成供热介质从回流端流动至供热端的加热通道；循环泵设置于该加热通道内，以提供热介质流动的动力；所述供热端向热用户提供具有设定温度的热介质，所述回流端将向热用户放热后的热介质回流至所述换热器的第二通道。优选地，所述设定温度为至少85℃。优选地，所述热介质为水；所述加热系统还设有用于向水中注入化学品的化学品注入单元，所述化学品注入单元连接至所述加热通道。优选地，所述加热器为燃油锅炉，且燃油量可调。优选地，所述循环泵设置于所述换热器和所述加热器之间；所述加热系统中设有至少一台备用的循环泵。优选地，所述加热系统还设有双联滤器；所述双联滤器位于所述加热通道上，并设置于所述换热器和所述循环泵之间。优选地，所述加热系统还设有除气器；所述除气器位于所述加热通道上，并设置于所述回流端与所述换热器之间。优选地，所述加热系统还包括膨胀柜；所述膨胀柜位于加热系统的最高处，膨胀柜与所述加热通道相连通。优选地，所述加热系统还设有能够存储热介质的修整柜，所述修整柜分别与所述膨胀柜、所述加热通道相连通；修整柜与所述加热通道之间设有注入放泄泵，以使热介质在修整柜与加热通道之间流动。优选地，所述加热通道与所述注入放泄泵之间还设有滤器。由上述技术方案可知，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术的加热系统中，通过换热器对柴油机冷却水的废热进行利用，再以加热器作为辅助加热热源，保证供热端处热介质的温度需求，满足平台的热需要；并且利用依次相连的换热器和加热器实现热介质的加热，设备布置较为简单。该加热系统的设计和运行与柴油机冷却系统相独立，系统稳定性高，且不影响柴油机的冷却降温，在保证柴油机正常降温的条件下最大程度地吸收利用柴油机冷却水废热，降低燃油消耗和二氧化碳排放量，降低营运成本，提高能效设计及能效营运指数，提高经济性。附图说明图1是本专利技术加热系统优选实施例的原理示意图。附图标记说明如下：1、回流端；2、换热器；2a、第一通道；21、进口；22、出口；2b、第二通道；23、进口；24、出口；3、循环泵；4、加热器；41、进口；42、出口；5、供热端；6、双联滤器；7、化学品注入单元；8、除气器；9、膨胀柜；10、修整柜；11、注入放泄泵；12、滤器。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。本专利技术提供一种利用柴油机冷却废热的加热系统，可应用于船舶或海洋平台上，该加热系统能够提供高温的热介质满足船舶或平台上热用户的需求。热用户例如可为沸腾式造水机、生活用水加热器、液舱加热等，即：在热用户端可利用加热系统的高温热介质进行造水、加热生活用水、加热液舱等功能。参阅图1，本实施例的加热系统主要包括回流端1、换热器2、加热器4、供热端5和循环泵3。换热器2设有供柴油机冷却水流动的第一通道2a和供热介质流动以吸收冷却水热量的第二通道2b，第一通道2a连接至柴油机冷却系统。回流端1连接换热器2的第二通道2b的进口23，第二通道2b的出口24连接加热器4的进口41，加热器4的出口42连接供热端5，形成供热介质从回流端1流动至供热端5的加热通道HP（图1中在系统原理图外围以虚线加箭头的形式示意了该加热通道及热介质的流向）。循环泵3设置于该加热通道HP内，以提供热介质流动的动力。回流端1、换热器2、加热器4、循环泵3、供热端5等结构通过必要的管路、阀件相连而构成该加热通道HP，热介质在该加热通道HP中吸收热量升温至设定温度。供热端5向热用户提供具有设定温度t5的热介质，回流端1将向热用户放热后的热介质回流至换热器2的第二通道2b。较优地，上述设定温度t5为至少85℃，即从供热端5输出的热介质的温度t5至少为85℃，满足使用需求。该加热系统的工作原理为：柴油机冷却水（一般为柴油机缸套冷却水）经换热器2第一通道2a进口21进入换热器2中，再从第一通道2a出口22流出，再回到柴油机冷却系统中继续冷却柴油机部件。热介质在换热器2的第二通道2b中流动，吸收柴油机冷却水的热量而升温至温度t2。加热器4为热介质的辅助加热热源，当热介质经换热器2吸热后未达到设定温度t5时，加热器4对热介质进行补充加热，使供热端5处的热介质达到设定温度t5。热介质从供热端5向热用户供热，放热后的热介质经回流端1回流至换热器2中再次加热。重复上述循环过程。该加热系统中，通过换热器2对柴油机冷却水的废热进行利用，再以加热器4作为辅助加热热源，保证供热端5处热介质的温度需求，满足平台的热需要；并且利用依次相连的换热器2和加热器4实现热介质的加热，设备布置较为简单。该加热系统的设计和运行与柴油机冷却系统相独立，系统稳定性高，且不影响柴油机的冷却降温，在保证柴油机正常降温的条件下最大程度地吸收利用柴油机冷却水废热，降低燃油消耗和二氧化碳排放量，降低营运成本，提高能效设计及能效营运指数，提高经济性。本专利技术的加热系统可以适用于柴油机冷却系统较为简单的船舶，对于海洋平台而言，其柴油机冷却系统需兼顾推进器、辅机冷却往往比较复杂，特别是在具有DP要求时，柴油机冷却系统更为复杂，而本专利技术的加热系统与柴油机冷却系统相对独立，本专利技术的加热系统同样可适用在海洋平台上。该加热系统中，较优地，采用水作为热介质。利用水的比热容大的优点，充分吸收柴油机冷却水的废热，且成本较低。另外，为了保证水质及防冻功能，在加热系统中还设置有化学品注入单元7，化学品注入单元7连接至加热通道HP的管路中，将化学品注入水中，满足水在加热系统内长期循环使用的需求。本加热系统中，换热器2较优地可采用热交换效率较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用柴油机冷却废热的加热系统，其特征在于，包括：供热端、换热器、加热器、回流端和循环泵；所述换热器设有供柴油机冷却水流动的第一通道和供热介质流动以吸收冷却水热量的第二通道，第一通道连接至柴油机冷却系统；所述回流端连接换热器的第二通道的进口，第二通道的出口连接所述加热器的进口，所述加热器的出口连接供热端，从而形成供热介质从回流端流动至供热端的加热通道；循环泵设置于该加热通道内，以提供热介质流动的动力；所述供热端向热用户提供具有设定温度的热介质，所述回流端将向热用户放热后的热介质回流至所述换热器的第二通道。

【技术特征摘要】
1.一种利用柴油机冷却废热的加热系统，其特征在于，包括：供热端、换热器、加热器、回流端和循环泵；所述换热器设有供柴油机冷却水流动的第一通道和供热介质流动以吸收冷却水热量的第二通道，第一通道连接至柴油机冷却系统；所述回流端连接换热器的第二通道的进口，第二通道的出口连接所述加热器的进口，所述加热器的出口连接供热端，从而形成供热介质从回流端流动至供热端的加热通道；循环泵设置于该加热通道内，以提供热介质流动的动力；所述供热端向热用户提供具有设定温度的热介质，所述回流端将向热用户放热后的热介质回流至所述换热器的第二通道。2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述设定温度为至少85℃。3.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述热介质为水；所述加热系统还设有用于向水中注入化学品的化学品注入单元，所述化学品注入单元连接至所述加热通道。4.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述加热器为燃油锅炉，且燃油量可调。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵小丰，王正权，薛彬，
申请(专利权)人：中国国际海运集装箱集团股份有限公司，烟台中集来福士海洋工程有限公司，中集海洋工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44