【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柴油机领域，具体涉及船用柴油机冷却系统。
技术介绍
1、柴油机工作期间，高温燃气与机体接触，使机体零件温度升高，若温度过高时，柴油机工作过程恶化，零件磨损加剧，柴油机的动力性、经济性、可靠性以及寿命都会下降；若过度冷却，会使内燃机散热损失及摩擦损失增加，零件磨损加剧，排放恶化。冷却系统的功用是及时并适量的把在高温条件下工作的机件所吸收的热量散发到环境中去，保持柴油机在最适宜的温度下工作。
2、目前涡轮增压柴油机在高负荷工作时，由于要排气量增加，排出废气的能量也增加，会导致增压器转速增加，为保证涡轮增压器不会超速，会通过废气旁通的方法控制进入废气涡轮的废气流量，而旁通的废气由于没有经过涡轮增压器做功，损失掉了一部分能量。船舶余热利用主要集中在以水为工质的蒸汽朗肯循环和使用有机工质的有机朗肯循环，但仍有部分局限性。首先，蒸汽朗肯循环虽然技术成熟、应用广泛，但对余热温度要求较高，并且系统设备占地较大；其次，有机朗肯循环虽然机组体积小于蒸汽朗肯循环，但对工质理化性质限制较多，需要从种类繁多的工质中合理地选择，而且受限于热稳定温度，往往不能很好利用更高温度的余热源；另外，碳氢有机工质的可燃性也是在设计船舶余热利用系统时需要考虑的重要因素。
3、二氧化碳性质稳定、无毒安全，以co2为工质的动力循环具有较高的循环效率、与热源具有良好的匹配特性等特点，且机组涡轮设备和换热器体积小于蒸气朗肯循环。用于船舶主机余热回收时具有较大的潜力。
技术实现思路
1、为解决涡
2、一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，该系统包括：柴油机、废气涡轮、压气机、冷却工质换热器、喷射器、气液分离器、冷却水换热器、三通阀、冷却水泵、冷却水水箱、温度反馈控制单元和温度传感器；
3、所述柴油机的旁通废气管路连接所述废气涡轮，所述废气涡轮与所述压气机同轴，所述压气机、所述冷却工质换热器中的二氧化碳循环管道、所述喷射器和所述气液分离器分离出来的气体管路依次串联形成二氧化碳气体循环回路；
4、所述喷射器和所述气液分离器分离出来的液体管路、所述冷却水换热器的冷却管路依次串联构成液体循环回路；
5、所述冷却水换热器、所述三通阀、所述冷却水水箱、所述柴油机的冷却管路和所述冷却水泵依次串联构成液体循环回路，其中，所述冷却水泵的液体出口与所述柴油机的冷却管路连通；
6、三通阀的第一出口直接通往所述冷却水泵，三通阀的第二出口经冷却水换热器后通往冷却水泵；
7、温度传感器用于采集所述冷却水泵的入口水温作为低温水温，并将所述低温水温发送给温度反馈控制单元，所述温度反馈控制单元用于根据输入的低温水温产生控制信号，并将所述控制信号发送给所述三通阀控制其开度。
8、进一步，该系统还包括：外循环海水管道，所述外循环海水管道与所述冷却工质换热器实现热交换。
9、进一步，该系统还包括：节流阀，所述节流阀串联在所述气液分离器与所述冷却水换热器之间。
10、进一步，该系统还包括：温度传感器，所述温度传感器用于采集所述冷却水水箱的出口水温作为高温水温，并将所述高温水温发送给所述温度反馈控制单元。
11、一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统实现的冷却方法，所述方法包括以下步骤：温度反馈控制单元根据所述低温水温产生控制信号的过程为：当所述低温水温低于21℃时，控制三通阀第一出口的开度为最大且第二出口开度为最小；
12、当所述低温水温为升高状态时，控制三通阀第一出口的开度减小且第二出口的开度增大，直到所述三通阀的第二出口的开度增加到80％时，停止增加该开度。
13、进一步，所述低温水温和所述三通阀的第二出口开度存在线性关系，当低温水温升高0.7℃时，所述三通阀的第二出口开度增加到1％
14、进一步，所述方法还包括：
15、当所述低温水温为降低状态时，控制所述三通阀(12)的第一出口的开度增加且第二出口的开度减小。
16、进一步，所述线性关系还包括：
17、当所述低温水温降低0.7℃时，所述三通阀(12)的第二出口开度降低1％。
18、本专利技术的有益效果为：
19、1、本专利技术设计了一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，使用二氧化碳喷射制冷循环作为淡水内循环冷却系统的冷却换热系统，可以进一步减少海水的腐蚀，且结构更为简单、紧凑。
20、2、本专利技术使用二氧化碳喷射制冷循环，可以更有效地回收旁通废气，且对余热温度的要求更低。
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1.一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统包括：柴油机(1)、废气涡轮(3)、压气机(4)、冷却工质换热器(6)、喷射器(8)、气液分离器(9)、冷却水换热器(11)、三通阀(12)、冷却水泵(17)、冷却水水箱(18)、温度反馈控制单元(14)和温度传感器(15)；
2.根据权利要求1所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统还包括：外循环海水管道(5)，所述外循环海水管道(5)与所述冷却工质换热器(6)实现热交换。
3.根据权利要求1所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统还包括：节流阀(10)，所述节流阀(10)串联在所述气液分离器(9)与所述冷却水换热器(11)之间。
4.根据权利要求1所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统还包括：温度传感器(13)，所述温度传感器(13)用于采集所述冷却水水箱(18)的出口水温作为高温水温，并将所述高温水温发送给所述温度反馈控制单元(14)。
5.一种回收利用柴油机旁
6.根据权利要求5所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统实现的冷却方法，其特征在于，所述低温水温和所述三通阀(12)的第二出口开度存在线性关系，当所述低温水温升高0.7℃时，所述三通阀(12)的第二出口开度增加1％。
7.根据权利要求5所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统实现的冷却方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求6所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统实现的冷却方法，其特征在于，所述线性关系还包括：当所述低温水温降低0.7℃时，所述三通阀(12)的第二出口开度降低1％。
...【技术特征摘要】
1.一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统包括：柴油机(1)、废气涡轮(3)、压气机(4)、冷却工质换热器(6)、喷射器(8)、气液分离器(9)、冷却水换热器(11)、三通阀(12)、冷却水泵(17)、冷却水水箱(18)、温度反馈控制单元(14)和温度传感器(15)；
2.根据权利要求1所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统还包括：外循环海水管道(5)，所述外循环海水管道(5)与所述冷却工质换热器(6)实现热交换。
3.根据权利要求1所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统还包括：节流阀(10)，所述节流阀(10)串联在所述气液分离器(9)与所述冷却水换热器(11)之间。
4.根据权利要求1所述的一种回收利用柴油机旁通废气能量的喷射式冷却系统，其特征在于，该系统还包括：温度传感器(13)，所述温度传感器(13)用于采集所述冷却水水箱(18)的出...
【专利技术属性】
技术研发人员：向拉，杨涛，丁宇，随从标，张文清，孟繁硕，管帅，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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