СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области судостроения, в частности к системам водяного охлаждения энергетических установок морских судов.
Известна система водяного охлаждения энергетической установки морского судна, содержащая двигатель, насос пресной воды, насос забортной воды, нагнетательный и всасывающий трубопроводы, водомасляный и водоводяной теплообменники, термостат. Циркуляция пресной и забортной воды в контурах осуществляется при помощи насосов, подающих воду в нагнетательные трубопроводы. Пресная вода подводится для охлаждения к двигателю, а из него по всасывающему трубопроводу направляется в водоводяной теплообменник. Термостат автоматически поддерживает необходимую температуру воды за счет перепуска части ее мимо водоводяного теплообменника (см. монографию О.К. Безюков, В.А. Жуков, В.Н. Тимофеев «Охлаждение транспортных двигателей внутреннего сгорания», - Санкт-Петербург: Изд-во ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2015, стр. 143).
Недостатком данной системы водяного охлаждения является отсутствие возможности изменять подачу циркуляционным насосом забортной воды при изменении теплового состояния двигателя.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является система охлаждения судового дизеля с утилизацией тепла, содержащая расширительный бак, судовой двигатель, холодильник, терморегулятор. Система снабжена насосом, приемным и сливным трубопроводами, соединенными последовательно в охлаждающий замкнутый контур (см. а.с. SU №657786, 1980 г.).
Недостатком известной системы является повышенный расход топлива судового двигателя на привод насоса забортной воды.
Техническая задача - создание системы охлаждения, в которой регулирование подачи забортной воды осуществляется изменением частоты вращения навешенного насоса при неизменной частоте вращения коленчатого вала судового двигателя.
Технический результат - повышение энергоэффективности системы путем усовершенствования конструкции установки.
Он достигается тем, что в известной системе, содержащей судовой двигатель, водяной насос, холодильник, расширительный бак, приемные и сливные трубопроводы, соединенные последовательно в охлаждающий замкнутый контур, использован навешенный насос забортной воды, установленный на крепежной раме и жестко соединенный с одним из валов судового двигателя, при этом рама жестко фиксирована на корпусе судового двигателя, между навешенным насосом забортной воды и судовым двигателем установлена муфта скольжения, управляемая электронным блоком управления и соединенная с валом судового двигателя и с валом насоса забортной воды фланцевыми соединениями.
Предлагаемое устройство схематично изображено на чертеже - фиг. 1, фиг. 2 - навешенный циркуляционный насос забортной воды - вид сбоку. Система содержит циркуляционный насос 1 пресной воды, навешенный циркуляционный насос 2 забортной воды, связанный механическим приводом с валом 3 судового двигателя 4, расширительный бак 5. Между судовым двигателем 4 и навешенным циркуляционным насосом 2 забортной воды установлена управляемая муфта скольжения 6, вход которой соединен с выходом электронного блока управления 7, который регулирует расход забортной воды через теплообменник 8 в зависимости от температуры пресной воды, определяемой датчиком температуры 9 на выходе судового двигателя 3. Вал 10 навешенного циркуляционного насоса 2 забортной воды и вал 3 судового двигателя 4 соединены с управляемой муфтой скольжения 6 фланцевыми соединениями.
Навешенный циркуляционный насос 2 забортной воды установлен на крепежной раме 11 и жестко соединен с валом 3 судового двигателя 4.
Устройство работает следующим образом: датчик температуры 9 установлен в контур пресной воды и подключен к электронному блоку управления 7, необходимая скорость включения рассчитывается специально откалиброванным программным модулем в электронно-управляющем блоке. Блок управления 7 получает сигналы от датчика температуры 9. На основании полученных сигналов блок управления регулирует частоту вращения навешенного циркуляционного насоса 2 забортной воды.
Управляемая муфта скольжения 6 автоматически поддерживает необходимую температуру пресной воды на выходе из двигателя за счет изменения подачи навешенного насоса 2 забортной воды через теплообменник 8 при постоянной частоте вращения вала судового двигателя 4.
Если блок управления 7 не направляет сигнал на управляемую муфту скольжения 6 и она полностью включена, то рабочее колесо навешенного циркуляционного насоса 2 забортной воды вращается с частотой вращения вала 3 судового двигателя 4. Если в цепи управления возникает обрыв, то, с целью защиты судового двигателя 4, управляемая муфта скольжения 6 начинает работать с минимальным скольжением.
Управляемая муфта 5 начинает работать с минимальным скольжением при максимальной температуре пресной воды 85°С на выходе из судового двигателя 3. Минимальная температура пресной воды на выходе из двигателя 70°С. При падении температуры двигателя ниже 70°С управляемая муфта работает с максимальным скольжением.
Положительный эффект предлагаемой системы позволяет регулировать тепловое состояние двигателя изменением подачи навешенного циркуляционного насоса забортной воды. При таком способе регулирования снижается расход топлива судового двигателя и повышается его механический КПД.