一种低噪声船舶通海冷却水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低噪声船舶通海冷却水系统，属于船舶减振降噪技术领域，包括引流机构

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声船舶通海冷却水系统


[0001]本专利技术属于船舶减振降噪
，具体涉及一种低噪声船舶通海冷却水系统
。

技术介绍

[0002]为保证船舶动力系统冷却需求，船舶通常需布置通海冷却水系统，通过循环抽取舷外海水为各热源设备提供足够的冷却介质和冷却量
。
船舶通海冷却水系统一方面由于管径较大，难以对水泵噪声和管路流噪声布置有效的消声措施；另一方面由于连接的动力设备众多，通海冷却水系统构成了船舶机械噪声的重要传递路径，因此，通海冷却水系统往往构成了船舶辐射噪声的重点部位
。
[0003]在现有技术中，为了降低通海冷却水系统对船舶声学性能的不良影响，各冷却系统重通常自流循环技术以改善通海冷却水系统的噪声
。
自流循环最大的降噪优势在于一定航速范围内避免了冷却水泵的振动噪声，但由于要保证冷却系统具有较低的流阻条件，自流循环技术也产生了一定的噪声劣势，一是冷却系统管路必须保持较大管径，进而导致冷却系统通海口噪声辐射面积增加；二是冷却系统内难以布置流阻较大的稳流部件，容易导致流噪声增加；三是在低流阻条件限制下，冷却水泵的低噪声改进空间得到限制
。
此外，冷却水系统在自流状态下并非完全没有泵噪声，冷却水泵叶轮在管内水流冲击下旋转同样会产生叶轮随转噪声，而在船舶航速较低或较高时，自流循环往往不能满足所需的冷却水流量，此时仍需通过“泵流”提供足够的冷却水
。
[0004]并且，在传统船舶通海冷却水系统布置中，通常采用串联方式将通海阀/>、
冷却水泵和换热器等主要设备部件依次连接，该布置形式通常难以保证系统管路内流场的均匀性和稳定性，进而导致较高的冷却水泵噪声和管路流噪声，且很容易通过通海口向船舶舷外辐射
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了一种低噪声船舶通海冷却水系统，其能够显著改善管内场流的均匀性和稳定性，使得冷却水泵的入口和出口两端均能够得到消声和稳流，进而抑制了冷却水泵所产生的流噪声以及噪声传递，大幅降低船舶通海冷却水系统的噪声水平
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种低噪声船舶通海冷却水系统，用于连通船体外侧海水为船舶内部设备或流体介质提供冷却，包括：
[0007]引流机构，所述引流机构为伸出所述船体外壁的管状引流结构，包括引流口，所述引流口垂直于船体并朝向所述船体的船艏；且所述引流机构被配置为：随着所述船体运动，所述海水涌入所述引流机构中形成冷却水并产生动压载荷；
[0008]冷却水泵，所述冷却水泵用于驱动所述冷却水循环流动；
[0009]热交换器，所述热交换器包括第一热交换机构和第二热交换机构，用于通过冷却水对所述船体内热工质的冷却；所述冷却水泵设置在所述第一热交换机构和所述第二热交
换机构之间，用于驱动所述冷却水进入所述热交换器；
[0010]排水口，所述排水口设置在所述船体上，用于将冷却完成后的所述冷却水排出到所述船体外；
[0011]输送管道，所述引流机构
、
所述冷却水泵
、
所述热交换器和所述排水口均设置在所述输送管道上
。
[0012]作为本专利技术进一步地优选，所述冷却水泵的入口与所述第一热交换机构相连通；所述冷却水泵的出口与所述第二热交换机构相连通，用于在入口和所述出口同时抑制所述冷却水泵噪声的传递
。
[0013]作为本专利技术进一步地优选，所述第一热交换机构和所述第二热交换机构为独立的热交换器；或者所述第一热交换机构和第二热交换机构为同一热交换器被隔板分隔的两个组成部分
。
[0014]作为本专利技术进一步地优选，所述第一热交换机构和所述第二热交换机构为独立的所述热交换器；
[0015]所述第一热交换机构包括第一进水口
、
第一出水口和设置在二者之间的第一换热管；所述第一进水口与所述引流机构连通；所述第一出水口与所述入口连通
。
[0016]作为本专利技术进一步地优选，所述第二热交换机构包括第二进水口
、
第二出水口和第二换热管；所述第二进水口与所述出口连通，所述第二出水口与所述排水口连通；
[0017]所述第二进水口和所述第二出水口设置在所述第二换热管一端，所述第二换热管的另一端设置有转向水室；
[0018]或者，所述第二换热管设置在所述第二进水口和所述第二出水口之间
。
[0019]作为本专利技术进一步地优选，所述第一热交换机构和第二热交换机构为同一热交换器被隔板分隔的两个组成部分；
[0020]所述第一热交换机构包括第一进水口
、
第一出水口和第一换热管；所述第二热交换机构包括第二进水口
、
第二出水口和第二换热管；
[0021]所述热交换器的一端依次设置有第一进水口和第二出水口，所述热交换器的另一端依次设置有第一出水口和第二进水口；所述热交换器通过隔板隔离相互平行的第一换热管和第二换热管
。
[0022]作为本专利技术进一步地优选，所述第一热交换机构和所述第二热交换机构均应针对所述冷却水泵的轴频噪声
、
叶频噪声进行消声性能设计，用于抑制所述冷却水泵噪声的传递
。
[0023]作为本专利技术进一步地优选，所述冷却水泵为容积式泵
、
叶轮式泵或喷射式泵
。
[0024]作为本专利技术进一步地优选，所述输送管道的部分或全部为减振接管
。
[0025]作为本专利技术进一步地优选，所述输送管道与所述引流机构
、
所述冷却水泵
、
所述热交换器和所述排水口中的至少一个采用法兰相连通
。
[0026]上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合
。
[0027]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
[0028](1)
本专利技术的低噪声船舶通海冷却水系统，其通过在冷却水泵的进口和出口均连接热交换器，利用热交换器的稳流作用，可以有效改善冷却水泵进口流场稳定性和均匀性，
有利于降低冷却水泵噪声；利用热交换器的消声作用，可以实现在冷却水的进口管路和出口管路均抑制水泵噪声传递，从而大幅降低船舶通海冷却水系统噪声水平
。
[0029](2)
本专利技术的低噪声船舶通海冷却水系统，其通过将热交换器的进水口
、
出水口设置在同一侧，进而将船舶通海冷却水系统以往常用的单流程热交换器改为双流程热交换器，可以在满足相同换热量条件下降低冷却水流量要求，进而减小输送管道管径，有利于降低冷却水系统的通海口噪声辐射面积和提高输送管道中减振接管的减振性能，进而降低冷却水的辐射噪声
。
[0030](3)
本专利技术的低噪声船舶通海冷却水系统，其通过结合设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低噪声船舶通海冷却水系统，用于连通船体外侧海水为船舶内部设备或流体介质提供冷却，其特征在于，包括：引流机构，所述引流机构为伸出所述船体外壁的管状引流结构，包括引流口，所述引流口垂直于船体并朝向所述船体的船艏；且所述引流机构被配置为：随着所述船体运动，所述海水涌入所述引流机构中形成冷却水并产生动压载荷；冷却水泵，所述冷却水泵用于驱动所述冷却水循环流动；热交换器，所述热交换器包括第一热交换机构和第二热交换机构，用于通过冷却水对所述船体内热工质的冷却；所述冷却水泵设置在所述第一热交换机构和所述第二热交换机构之间，用于驱动所述冷却水进入所述热交换器；排水口，所述排水口设置在所述船体上，用于将冷却完成后的所述冷却水排出到所述船体外；输送管道，所述引流机构
、
所述冷却水泵
、
所述热交换器和所述排水口均设置在所述输送管道上
。2.
根据权利要求1所述的低噪声船舶通海冷却水系统，其中，所述冷却水泵的入口与所述第一热交换机构相连通；所述冷却水泵的出口与所述第二热交换机构相连通，用于在入口和所述出口同时抑制所述冷却水泵噪声的传递
。3.
根据权利要求2所述的低噪声船舶通海冷却水系统，其中，所述第一热交换机构和所述第二热交换机构为独立的热交换器；或者所述第一热交换机构和第二热交换机构为同一热交换器被隔板分隔的两个组成部分
。4.
根据权利要求3所述的低噪声船舶通海冷却水系统，其中，所述第一热交换机构和所述第二热交换机构为独立的所述热交换器；所述第一热交换机构包括第一进水口
、
第一出水口和设置在二者之间的第一换热管；所述第一进水口与所述引流机构连通；所述第一出水口与所述入口连通
。5.
根据权利要求4所述的低噪声船舶通海冷却水系统，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣武，章文文，侯九霄，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：