一种船用凝汽器在线阻垢系统及其控制方法与流程

本申请涉及船用凝汽器阻垢，特别涉及一种船用凝汽器在线阻垢系统及其控制方法。

背景技术：

1、船用凝汽器采用海水作为冷却水，海水中存在大量钙离子、镁离子、co2及其对应酸根离子，在传热管壁处由于海水温度上升，水中溶解的碳酸氢根发生分解同时ph上升，形成碳酸钙、氢氧化镁等污垢，积累在凝汽器传热管壁，此类污垢传热系数远低于传热管本体，导致凝汽器换热能力下降，严重影响动力系统性能。

2、现有凝汽器阻垢方式主要有化学除垢及物理除垢两种，其中化学除垢主要通过停机时化学清洗的方法清除污垢，其操作复杂、清洗需求与船舶运行周期难以匹配；物理除垢方法主要采用胶球在线清洗的方式，但由于该方法需布置胶球回收装置，在空间狭小的船舶上无法使用。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种船用凝汽器在线阻垢系统及其控制方法，以解决相关技术中化学清洗技术操作复杂、需停机保养及胶球在线清洗技术装置在船舶舱室中无法布置的问题。

2、本申请实施例第一方面提供了一种船用凝汽器在线阻垢系统，包括：

3、凝汽器换热单元，所述凝汽器换热单元包括凝汽器，凝汽器的入口端随海水的流动方向依次连接有海水入口舷侧阀、循环水泵和第一测量模块，所述凝汽器的出口端随海水的流动方向依次连接有第二测量模块和海水出口舷侧阀；

4、除垢剂添加单元，所述除垢剂添加单元包括连接在循环水泵入口端的二氧化碳电动调节阀，连接于二氧化碳电动调节阀入口端的二氧化碳分离系统；

5、控制器单元，所述控制器单元分别与第一测量模块、第二测量模块和二氧化碳电动调节阀连接，所述控制器单元根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息控制二氧化碳电动调节阀的开度来控制二氧化碳的流量。

6、在一些实施例中：所述第一测量模块包括用于测量凝汽器的入口端海水温度的第一温度传感器、用于测量凝汽器的入口端海水流量的第一流量传感器、测量凝汽器的入口端海水酸碱度的第一酸碱度测试仪、测量凝汽器的入口端海水钙离子含量的第一钙离子分析仪、测量凝汽器的入口端海水溶解性固体总量的第一溶解性固体总量检测装置。

7、在一些实施例中：所述第二测量模块包括用于测量凝汽器的出口端海水温度的第二温度传感器、用于测量凝汽器的出口端海水流量的第二流量传感器、测量凝汽器的出口端海水酸碱度的第二酸碱度测试仪、测量凝汽器的出口端海水钙离子含量的第二钙离子分析仪、测量凝汽器的出口端海水溶解性固体总量的第二溶解性固体总量检测装置。

8、在一些实施例中：所述除垢剂添加单元包括连接于二氧化碳电动调节阀和二氧化碳分离系统之间的第三测量模块，所述第三测量模块包括用于测量二氧化碳电动调节阀入口端二氧化碳温度的第三温度传感器、用于测量二氧化碳电动调节阀入口端二氧化碳压力的压力传感器。

9、在一些实施例中：所述控制器单元根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息并通过langelier饱和指数法对凝汽器的入口端和出口端海水水质进行判断，进而调节二氧化碳电动调节阀的开度，使得凝汽器入口端和出口端海水水质均满足稳定性水质条件，以使凝汽器内壁不产生污垢。

10、在一些实施例中：所述控制器单元根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息并通过ryznar稳定指数法对凝汽器的入口端和出口端海水水质进行判断，进而调节二氧化碳电动调节阀的开度，使得凝汽器入口端和出口端海水水质均满足稳定性水质条件，以使凝汽器内壁不产生污垢。

11、在一些实施例中：所述控制器单元根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息并通过极限碳酸盐硬度法对凝汽器的入口端和出口端海水水质进行判断，进而调节二氧化碳电动调节阀的开度，使得凝汽器入口端和出口端海水水质均满足稳定性水质条件，以使凝汽器内壁不产生污垢。

12、在一些实施例中：所述海水入口舷侧阀和循环水泵均与所述控制器单元连接，所述控制器单元根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息控制海水入口舷侧阀的开度和循环水泵的功率来控制海水的流量。

13、在一些实施例中：所述二氧化碳分离系统为船舶内舱室的二氧化碳分离系统。

14、本申请实施例第二方面提供了一种船用凝汽器在线阻垢系统的控制方法，所述方法使用上述任一实施例所述的船用凝汽器在线阻垢系统，所述方法包括：

15、二氧化碳分离系统将压缩二氧化碳气体引入二氧化碳电动调节阀，第三测量模块测量压缩二氧化碳气体的压力pc、温度tc并发送至控制器单元；

16、二氧化碳电动调节阀将压缩二氧化碳引入海水入口舷侧阀内的海水中，压缩二氧化碳及海水在循环水泵中混合，并由第一测量模块测量凝汽器的入口端海水的水温tq、流量fq、酸碱值phq、钙离子含量cq、溶解性固体总量tdsq并发送至控制器单元；

17、溶有大量二氧化碳的海水经凝汽器换热及发生反应后流出，并由第二测量模块测量凝汽器的出口端海水的水温th、流量fh、酸碱值phh、钙离子含量ch、溶解性固体总量tdsh并发送至控制器单元；

18、控制器单元根据第一测量模块和第二测量模块测量得到的凝汽器入口端和出口端海水水质进行判断，进而调节二氧化碳电动调节阀的开度，使得凝汽器入口端和出口端海水水质均满足稳定性水质条件，以使凝汽器内壁不产生污垢。

19、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

20、本申请实施例提供了一种船用凝汽器在线阻垢系统及其控制方法，由于本申请的船用凝汽器在线阻垢系统设置了凝汽器换热单元，该所述凝汽器换热单元包括凝汽器，凝汽器的入口端随海水的流动方向依次连接有海水入口舷侧阀、循环水泵和第一测量模块，所述凝汽器的出口端随海水的流动方向依次连接有第二测量模块和海水出口舷侧阀；除垢剂添加单元，该除垢剂添加单元包括连接在循环水泵入口端的二氧化碳电动调节阀，连接于二氧化碳电动调节阀入口端的二氧化碳分离系统；控制器单元，该控制器单元分别与第一测量模块、第二测量模块和二氧化碳电动调节阀连接，控制器单元根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息控制二氧化碳电动调节阀的开度来控制二氧化碳的流量。

21、因此，本申请的船用凝汽器在线阻垢系统采用从船舶的二氧化碳分离系统获取压缩二氧化碳气体并通入冷却海水中，经循环水泵搅动二氧化碳和海水，二氧化碳和海水混合溶解后进入凝汽器并在凝汽器内传热管壁处与污垢发生化学反应，使船用凝汽器在线阻垢系统实现在线阻垢的功能。在船用凝汽器在线阻垢系统在线阻垢的过程中，第一测量模块、第二测量模块分别测量凝汽器入口端和出口端海水的水温、流量、ph值、钙离子含量和溶解性固体总量，并经控制器单元信号处理计算后，向二氧化碳电动调节阀发出调节信号，控制二氧化碳的流量，确保进入凝汽器的水质满足阻垢需求。

技术特征：

1.一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

5.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

7.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

8.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

9.如权利要求1所述的一种船用凝汽器在线阻垢系统，其特征在于：

10.一种船用凝汽器在线阻垢系统的控制方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1至9任一项所述的船用凝汽器在线阻垢系统，所述方法包括：

技术总结本申请涉及一种船用凝汽器在线阻垢系统及其控制方法，包括：凝汽器换热单元，其包括凝汽器，凝汽器的入口端连接有海水入口舷侧阀、循环水泵和第一测量模块，凝汽器的出口端连接有第二测量模块和海水出口舷侧阀；除垢剂添加单元，其包括连接在循环水泵入口端的二氧化碳电动调节阀和二氧化碳分离系统；控制器单元，其根据第一测量模块、第二测量模块测量的海水水质信息控制二氧化碳电动调节阀的开度。本申请在线阻垢的过程中，第一测量模块、第二测量模块分别测量凝汽器入口端和出口端海水的水温、流量、pH值、钙离子含量和溶解性固体总量，并经控制器单元处理后，向二氧化碳电动调节阀发出调节信号，确保进入凝汽器的水质满足阻垢需求。技术研发人员：郭晋汉,王钊,伍志明,郑开元,杨羽庭,夏俊杰,田春平,陈聪受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/18