针对某船舶环状冷媒水系统冬季负荷特点，提出采用单泵及双泵供全船全年用户支路冬季运行2种模式。通过对该系统的仿真模拟，研究不同工况下，船舶在冬季运行模式下的全年用户支路的流量分配、水力平衡特性以及系统的水力稳定性。对单泵模式，任意1台水泵供水均能使全船各全年用户支路流量达到设计值的70%左右，支路最大不平衡率小于1%；在不同工况下，同一支路的流量最大偏差为7.27%～7.41%。对双泵模式，任意2台水泵联合供水均能使全船全年用户支路流量达到设计值的100%左右，且无水力失衡现象；在不同双泵联合运行工况下，同一支路的流量最大偏差小于5%。结果表明，对于船舶环状冷媒水系统单泵运行或者双泵运行可满足船舶部分负荷以及满负荷冬季工况需要，水力稳定性小于15%，满足工程需求。
According to the load demands of the loop refrigerant water system of a ship in winter, this paper proposes two operation modes, i.e., the single-pump mode and the double-pump mode, to supply cooling water to all the full-year user branches of the ship in winter. By using numerical simulations, studied are the flow distribution, hydraulic balance and hydraulic stability of all the full-year user branches under different operation conditions. For the single pump mode, any one pump can make the flow rates of all the full-year user branches reaching 70% of the design values or so while the flow imbalance ratio is less than 1% without hydraulic imbalance. The maximum relative deviation of the flow rate of the same branch ranges from 7.27 % to 7.41% when different single pump is used. For the double-pump mode, any two pumps can make the flow rates of all the full-year user branches reaching 100% of the design values while the flow imbalance ratio is less than 1%. The maximum deviation of the flow rate of the same branch is less than 5%.The single pump operation or double pump operation for the loop refrigerant water system can meet the ship's partial load and full load in winter condition, and the hydraulic stability is less than 15%, which meets the engineering needs.
2021,43(1): 133-137 收稿日期：2020-06-11
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2021.01.025
分类号：U664.84
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51678263)
作者简介：郑军林(1971-),男,硕士,高级工程师,研究方向为轮机工程与船舶技术等
参考文献：
[1] 张轩, 周炫, 金正涛, 等. 大型舰船环状冷媒水系统并网运行模拟分析[J]. 船海工程, 2017, 46(3): 140-142
[2] 冷峻, 张威, 马军. 大型舰船集成式冷媒水系统优化设计及试验[J]. 中国舰船研究, 2015, 10(3): 102-107
[3] 王忆秦. 舰船电子设备冷却系统研究[J]. 舰船科学技术, 2007, 29(5): 85-87, 91
[4] 廖燕, 常文成, 牛利敏, 等. 中央空调冷冻水水系统问题分析及研究现状
J]. 制冷与空调, 2016(1): 36-41
[5] 高会荣. 暖通空调水系统中水力失调现象及其解决方法[J]. 山西建筑, 2011(20): 123-124
[6] 高亚峰, 李百战, 陈玉远, 等. 一次泵空调冷水系统的水力特性与节能分析[J]. 土木建筑与环境工程, 2010(6): 100-104
[7] 张立勇. 供热管网的流体网络分析及水力平衡研究[D]. 天津: 天津大学, 2003.
[8] 戴彬彬, 段雪松. 水力平衡调试在空调水系统中的应用[J]. 建筑技术, 2013(3): 249-251
[9] 万新斌, 刘伟, 钟涛. 区域冷却系统流量平衡技术[J]. 船海工程, 2019, 48(6): 72-76
[10] 由成良. 同程式空调水系统的实船设计应用[J]. 船舶, 2014(3): 56-60.
[11] 金正涛. 大型舰船环状冷媒水系统运行模式试验研究[J]. 中国舰船研究2017, 12(5): 120-125.
[12] 刘倩, 张扬, 谢军龙, 等. 某电子集中冷却系统平衡调试[J]. 船海工程, 2016, 45(2): 95-99
