船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及船用动力装置技术领域，公开了一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器，超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平、超临界二氧化碳冷却器、压缩机和换热器的第一换热侧；柴油机冷却器的冷却介质进口连接于超临界二氧化碳冷却器的出口，柴油机冷却器的冷却介质出口连接于压缩机的进口。该船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统综合利用了船舶柴油机发电和超临界二氧化碳布雷顿循环发电，而且还解决了现有海水冷却技术直接应用于船用柴油机所导致的流道腐蚀和冷却器故障的问题，增加柴油机运行的可靠性。

Cooling system of marine diesel engine supercritical CO 2 combined cycle power plant

【技术实现步骤摘要】
船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统
本专利技术涉及船用动力装置
，尤其涉及一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统。
技术介绍
船舶动力装置技术水平关系到国家海上经济的发展，目前柴油机是应用最为普遍的船舶动力装置；相对昂贵的燃气轮机也因其突出的动力重量比而逐渐发展起来，此外，电力推进装置或混合动力装置也得到越来越多的关注。但是，无论是柴油机或是燃气轮机，其能量利用率仅在50％左右，仍有50％左右的能量被排气、冷却介质带走。目前，船用柴油机冷却器的冷却剂通常是来自舷外的海水，海水尤其是近岸含泥沙海水对冷却器的腐蚀是导致噪声冷却器故障的重要原因，而且海水流速超过3m/s会显著加速海水流道的冲刷腐蚀，此外，对潜水器用柴油机，随下潜深度变化产生的交变海水压力会导致冷却器结构疲劳，降低柴油机冷却器的可靠性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，用以解决现有的海水冷却技术应用于船用柴油机会引起海水流道腐蚀导致冷却器故障、可靠性下降、寿命降低的问题，以提高柴油机的运行性能。本专利技术实施例提供一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器，所述超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平、超临界二氧化碳冷却器、压缩机和换热器的第一换热侧；所述柴油机冷却器的冷却介质进口连接于所述超临界二氧化碳冷却器的出口，所述柴油机冷却器的冷却介质出口连接于所述压缩机的进口。r>其中，所述柴油机冷却器的进口通过冷却管路连接于所述超临界二氧化碳冷却器的出口，所述冷却管路上安装有调节阀。其中，所述冷却管路上还安装有压力传感器。其中，所述冷却管路上还安装有流量计。其中，还包括柴油机，所述柴油机冷却器的工作液换热侧串联接入所述柴油机的工作液循环管路。其中，所述柴油机的排气口接入所述换热器的第二换热侧。其中，还包括滑油冷却器，所述滑油冷却器的进口通过三通旋塞阀阀连接于所述柴油机冷却器的冷却介质进口，所述滑油冷却器的出口连接于所述柴油机冷却器的冷却介质出口。本专利技术实施例提供的船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器，超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平、超临界二氧化碳冷却器、压缩机和换热器的第一换热侧，柴油机冷却器的冷却介质进口连接于超临界二氧化碳冷却器的出口；柴油机冷却器的冷却介质出口连接于压缩机的进口。该船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统不仅综合利用了船舶柴油机发电和超临界二氧化碳布雷顿循环发电，而且还将超临界二氧化碳冷却器出口的一部分低温低压超临界二氧化碳引导至柴油机冷却器对柴油机内部循环工作液进行冷却，从根本上解决了现有海水冷却技术直接应用于船用柴油机所导致的流道腐蚀和冷却器故障的问题，增加柴油机运行的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中的一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统的结构示意图；附图标记说明：1：柴油机冷却器；2：二氧化碳透平；3：超临界二氧化碳冷却器；4：压缩机；5：换热器；6：柴油机。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在专利技术实施例中的具体含义。图1是本专利技术实施例中的一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器1，超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平2、超临界二氧化碳冷却器3、压缩机4和换热器5的第一换热侧。柴油机冷却器1的冷却介质进口连接于超临界二氧化碳冷却器3的出口，柴油机冷却器1的冷却介质出口连接于压缩机4的进口。具体地，超临界二氧化碳循环回路的循环介质和柴油机冷却器1的冷却介质均为超临界二氧化碳，常温超临界二氧化碳具有密度大(约为常温液态水密度的30％-50％)、比热比高(约为常温液态水比热比的1.5倍)、粘度低(约为常温液态水的1/30)的特点，由于粘度低，高流速时超临界二氧化碳不会因粘性力过大对冷却流道造成冲刷腐蚀。超临界二氧化碳进入压缩机4压缩后进入换热器5吸热，然后进入二氧化碳透平2中膨胀做功，二氧化碳透平2通过轴系连接于发电机，进而接入船舶的发电系统，最后超临界二氧化碳进入到超临界二氧化碳冷却器3中被冷却至出状态点，重新进入压缩机4完成一个循环过程。同时，超临界二氧化碳冷却器3的出口再引出一路连接至柴油机冷却器1的冷却介质进口，提供一部分的超临界二氧化碳用于冷却柴油机。本实施例提供的一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器，超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平、超临界二氧化碳冷却器、压缩机和换热器的第一换热侧，柴油机冷却器的冷却介质进口连接于超临界二氧化碳冷却器的出口；柴油机冷却器的冷却介质出口连接于压缩机的进口。该船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统不仅综合利用了船舶柴油机发电和超临界二氧化碳布雷顿循环发电，而且还将超临界二氧化碳冷却器出口的一部分低温低压超临界二氧化碳引导至柴油机冷却器对柴油机内部循环工作液进行冷却，从根本上解决了现有海水冷却技术直接应用于船用柴油机所导致的流道腐蚀和冷却器故障的问题，增加柴油机运行的可靠性。进一步地，柴油机冷却器1的进口通过冷却管路连接于超临界二氧化碳冷却器3的出口，冷却管路上安装有调节阀(图中未示出)。具体地，可以采用电动调节阀或者手动调节阀，通过调整调节阀的开度来调整通向柴油机冷却器1的超临界二氧化碳压力和流量。更进一步地，冷却管路上还安装有压力传感器(图中未示出)，冷却管路上还安装有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，其特征在于，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器，所述超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平、超临界二氧化碳冷却器、压缩机和换热器的第一换热侧；所述柴油机冷却器的冷却介质进口连接于所述超临界二氧化碳冷却器的出口，所述柴油机冷却器的冷却介质出口连接于所述压缩机的进口。/n

【技术特征摘要】
1.一种船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，其特征在于，包括超临界二氧化碳循环回路和柴油机冷却器，所述超临界二氧化碳循环回路包括依次连接的二氧化碳透平、超临界二氧化碳冷却器、压缩机和换热器的第一换热侧；所述柴油机冷却器的冷却介质进口连接于所述超临界二氧化碳冷却器的出口，所述柴油机冷却器的冷却介质出口连接于所述压缩机的进口。


2.根据权利要求1所述的船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，其特征在于，所述柴油机冷却器的进口通过冷却管路连接于所述超临界二氧化碳冷却器的出口，所述冷却管路上安装有调节阀。


3.根据权利要求2所述的船用柴油机超临界二氧化碳联合循环动力装置冷却系统，其特征在于，所述冷却管路上还安装有压力传感器。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳星胜，赵振兴，吴君，马灿，廖梦然，杨小虎，戴春辉，柳勇，吕伟剑，刘春林，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42