一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置，所述船舶中央冷却系统的定频泵选型装置包括一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵、控制机构与淡水管路系统；所述控制机构与一换热器信号连接，一换热器设置在淡水管路系统上，淡水管路系统的进水端通过二换热器与海水区连通，淡水管路系统与海水区之间的管路上设置有二流量传感器、温度传感器，淡水管路系统与控制机构之间的管路上设置有一流量传感器，淡水管路系统上依次设置有一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵。本设计可以根据海水温度以及流量实际的情况对定频泵进行选型，降低了较优的低温淡水流量大小预估的误差性。淡水流量大小预估的误差性。淡水流量大小预估的误差性。
【技术实现步骤摘要】
一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置及其选型方法
[0001]本专利技术涉及一种船舶中央冷却系统中定频泵选型技术的改进，属于船舶中央冷却系统领域，尤其涉及一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置及其选型方法。
技术介绍
[0002]当前船舶主机冷却系统大多为中央冷却系统，该冷却系统用来冷却主机以及其它辅机设备；船舶主机冷却系统由高温淡水冷却系统、低温淡水冷却系统、海水区冷却子系统组成，冷却水泵是这三个子系统的主要耗能元件。由于变频泵价格昂贵，故大多船舶设计、制造时会选用定频泵作为冷却水泵，该做法虽然降低了初期建造成本，但是由于定频泵只能提供固定量的流量，因此在船舶设计中通常选择留有一定富余流量偏大的泵，无法根据海水温度以及流量实际的情况对定频泵进行选型，造成泵的实际营运能耗偏高，提高了船舶的营运成本。
[0003]申请号为CN201921170017.6，申请日为2019年7月24日的中国专利申请揭示了一种应用于极地船舶的混合式变频中央冷却系统；包括海水区冷却系统、淡水冷却系统以及电气控制系统；海水区冷却系统用于抽取冷却海水区对淡水冷却系统中的淡水进行冷却，海水区冷却系统包括与海水区总管、冷却海水区进口管、中央冷却器、海水区出口管以及冷却海水区回水管；每根冷却海水区进口管上均设有一个海水区冷却泵；淡水冷却系统用于为船舶供水，并将其换热升温后的热水输送至海水区冷却系统进行换热降温；淡水冷却系统包括冷却淡水出口管以及冷却淡水进口管；电气控制系统用于控制整个混合式变频中央冷却系统；但是对比文件依旧没有解决无法无法根据海水温度以及流量实际的情况对定频泵进行选型的问题。
[0004]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的无法根据无法根据海水温度以及流量实际的情况对定频泵进行选型的问题，提供了存在可以无法根据海水温度以及流量实际的情况对定频泵进行选型的一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置及其选型方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置，所述船舶中央冷却系统的定频泵选型装置包括一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵、控制机构与淡水管路系统；所述控制机构与一换热器信号连接，一换热器设置在淡水管路系统上，淡水管路系统的进水端通过二换热器与海水区连通，淡水管路系统与海水区之间的管路上设置有二流量传感器、温度传感器，淡水管路系统与控制机构之间的管路上设置有一流量传感器，淡水管路系统上依次设置有一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵。
[0007]所述淡水管路系统包括主管路、一分支管路与二分支管路，一冷却水泵设置于主管路上，二冷却水泵设置于一分支管路上，三冷却水泵设置于二分支管路上。
[0008]所述一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵之间互不连通。
[0009]一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置的选型方法，所述船舶中央冷却系统的定频泵选型装置的选型方法包括以下步骤：步骤一：获取控制机构与海水区处的低温淡水总流量Q1、低温淡水入口流量Q2以及海水区入口温度T5的流量数据；步骤二：根据流量数据以及控制机构正常工况下的数据生成数据库后，建立低温淡水入口流量Q2 与海水区入口温度T5数据库；步骤三：根据建立的数据库，通过神经网络建立低温淡水入口流量Q2和海水区侧换热器的海水区入口温度T5的数学模型；步骤四：向数学模型中输入通航环境中海水区的预设温度，得到当前海水区温度下的低温淡水入口流量Q21；步骤五：将低温淡水入口流量Q21与低温淡水总流量Q1进行比对分析后，得到选型结果。
[0010]所述获取控制机构与海水区处的流量数据具体为：一流量传感器获取控制机构营运过程中的低温淡水总流量Q1；二流量传感器获取二换热器处的低温淡水入口流量Q2；温度传感器获取二换热器处的海水区入口温度T5。
[0011]所述根据流量数据以及控制机构正常工况下的数据生成数据库后还包括：所述控制机构内设置有低温淡水子系统与海水区冷却子系统，控制机构对低温淡水子系统与海水区冷却子系统的数据进行监测。
[0012]所述比对分析具体为：若Q21小于Q1，则一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵的选型过大；若Q21大于Q1，则冷却系统性能下降或一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵的选型过小；若Q21等于Q1，则一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵选型合理。
[0013]所述若Q21小于Q1，说明低温淡水有一部分经过二换热器的管道，即该部分的低温淡水流量无需冷却，可根据Q21的数据结果进行冷却水泵的选型。
[0014]所述神经网络建立具体为：确定网络层和每层神经元的数量，输入层和输出层分别为 1 层，对应的神经元数分别为输入和输出变量的数据维度，模型中输入变量为二换热器处的低温淡水入口流量Q2，输出变量为低温淡水总流量Q1，故数据维度均为1；在模型中，选用 Log
‑
sigmoid函数作为中间层的传递函数，将数据映射到（0,1）区间范围进行处理，选用 purelin 函数作为输出层的传递函数，选用 LM算法作为神经网络模型的训练函数，选用 learngdm 函数作为学习函数；选择数据库中十分之七数据使用 Matlab 进行训练，训练完成后，选择数据库中剩余数据对模型的泛化能力进行验证；验证后模型建立完成。
[0015]所述中间层数和每层神经元的数量可通过不断改变进行试凑来确定，并且对于不
同的船舶数据其数量均不同。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置及其选型方法中，控制机构与一换热器信号连接，一换热器设置在淡水管路系统上，淡水管路系统的进水端通过二换热器与海水区连通，淡水管路系统与海水区之间的管路上设置有二流量传感器、温度传感器，淡水管路系统与控制机构之间的管路上设置有一流量传感器，淡水管路系统上依次设置有一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵，通过一流量传感器和二流量传感器测量低温淡水流量，温度传感器测量海水入口温度，通过主控机构根据测量结果选择一冷却水泵、二冷却水泵、三冷却水泵，可以根据海水温度以及流量实际的情况对定频泵进行选型，降低了较优的低温淡水流量大小预估的误差性。因此，本设计选型方便，准确性高。
[0017]2、本专利技术一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置及其选型方法中，根据建立的数据库，通过神经网络建立低温淡水入口流量Q2和海水区侧换热器的海水区入口温度T5的数学模型，向数学模型中输入通航环境中海水区的预设温度，得到当前海水区温度下的低温淡水入口流量Q21，得出较优的低温淡水流量后，既可以对泵的选型提供了科学的参考，从而减少选型过大而造成的能源浪费，又可以对冷却系统的性能进行评估。因此，本设计节约能源，评估精准。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的结构示意图。
[0019]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置，其特征在于:所述船舶中央冷却系统的定频泵选型装置包括一冷却水泵（3）、二冷却水泵（4）、三冷却水泵（5）、控制机构（7）与淡水管路系统（11）；所述控制机构（7）与一换热器（9）信号连接，一换热器（9）设置在淡水管路系统（11）上，淡水管路系统（11）的进水端通过二换热器（10）与海水区（8）连通，淡水管路系统（11）与海水区（8）之间的管路上设置有二流量传感器（2）、温度传感器（6），淡水管路系统（11）与控制机构（7）之间的管路上设置有一流量传感器（1），淡水管路系统（11）上依次设置有一冷却水泵（3）、二冷却水泵（4）、三冷却水泵（5）。2.根据权利要求1所述的一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置，其特征在于：所述淡水管路系统（11）包括主管路（111）、一分支管路（112）与二分支管路（113），一冷却水泵（3）设置于主管路（111）上，二冷却水泵（4）设置于一分支管路（112）上，三冷却水泵（5）设置于二分支管路（113）上。3.根据权利要求2所述的一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置，其特征在于：所述一冷却水泵（3）、二冷却水泵（4）、三冷却水泵（5）之间互不连通。4.一种权利要求1所述的船舶中央冷却系统的定频泵选型装置的选型方法，其特征在于：所述船舶中央冷却系统的定频泵选型装置的选型方法包括以下步骤：步骤一：获取控制机构（7）与海水区（8）处的低温淡水总流量Q1、低温淡水入口流量Q2以及海水区入口温度T5的流量数据；步骤二：根据流量数据以及控制机构（7）正常工况下的数据生成数据库后，建立低温淡水入口流量Q2 与海水区入口温度T5数据库；步骤三：根据建立的数据库，通过神经网络建立低温淡水入口流量Q2和海水区侧换热器2的海水区入口温度T5的数学模型；步骤四：向数学模型中输入通航环境中海水区的预设温度，得到当前海水区温度下的低温淡水入口流量Q21；步骤五：将低温淡水入口流量Q21与低温淡水总流量Q1进行比对分析后，得到选型结果。5.根据权利要求4所述的一种船舶中央冷却系统的定频泵选型装置的选型方法，其特征在于：所述获取控制机构（7）与海水区（8）处的流量数据具体为：一流量传感器（1）获取控制机构（7）营运过程中的低温淡水总流量Q1；二流量...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿佳东，尹奇志，郑文奇，汤敏，金鑫，陈鑫垚，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。