上海油冷却器
马圣田
摘 要：近年来，市场对海洋平台供应船，顶推推轮等特种类型的船舶的需求日益增多。这些特种类型的船舶，通常是设备多，空间狭小，如何解决空间狭小而又要保证各系统的设计要求？本文以新造的顶推推轮的冷却系统的设计为例，通过对龙骨冷却器的研究，和普通钢质冷却器做比较，新型龙骨冷却器有着独特优越性，有效的解决了顶推推轮空间狭小设备布置难得问题。
关键词：顶推推轮；空间狭小；瓶颈；龙骨冷却器
中图分类号：U664.52 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0069-01
1 顶推推轮冷却系统设计之初的瓶颈
我司建造的顶推推轮将运营在南美区域的巴拉圭运河内，用于推送驳船用。该船的总长度47.65米，配有三台主机，三个齿轮箱，二台主发电机等主要设备，所以说本船的设备较多，但机舱内空间又比较狭小。这么多设备都需要独立的冷却系统，如果按照常规的船舶在机舱内建立各个完整的冷却系统，并配置常规的壳管式或板式冷却器，机舱的空间无法布置，这就要求我们在设计时另辟蹊径，选用占用空间小而又要成本低的设备。
2 龙骨冷却器的优点
龙骨冷却器主要用于木质、钢质和玻璃钢质船舶的主机、辅机的冷却，它广泛应用于拖轮、推轮、海工工程船、渔船、引航船、勘探船以及轮渡等其他的船舶类型。龙骨冷却器是一种使用90/10铜镍合金螺旋管制作而成的冷却设备，相比普通的钢质冷却器具有较好的热传导性能。它可以安装在船体水线以下的舷侧外板或船底板，直接利用舷外的海水（河水）对冷却器内的热流体进行冷却，不像其他的常规远洋运输船舶需要配置专门的海水冷却泵和管路，这样它既节省了在机舱内安装泵浦的空间，又节省了传统冷却器的海水冷却管路的材料和铺设空间，从而也为船厂和船东节省了安装、制作和材料的成本[1]。
相比普通的冷却器（壳管式和板式冷却器），它还具有优点：（1）它使用铜镍合金螺旋管制作而成，这种独特的设计，能够增强管表面和生成的湍流之间的热交换能力。事实上，这种螺旋式流动的冷却液能够散发的热量是钢质焊接壳体的散热能力的两倍之多。并且这种冷却器即占用较少的外板空间又具有较大的冷却能力。（2）90/10铜镍合金的螺旋管是很结实但重量很轻。他们能经受住厚壁管的弯曲强度，而且能够根据船体线型排列而不会产生明显的压力。（3）铜镍合金能够自然的防止海生物的污染的性能，并且冷却器上的所有部件都有较好的耐腐蚀性和抗海水腐蚀的性能。（4）能够根据特定的要求，能够设计出单层4管、单层6管或者12管的形式，也可以设计成双层8管，双层12管或24管的形式。（5）如果你需要增加热源，能够通过增加管子的数量或管子层数，能够很容易的扩展冷却能力。（6）相比钢质的冷却器，安装成本更低。（7）模块化的设计更容易进行简单、灵便的安装。（8）安装和操作使用成本低。试验证明，一个1200lb的龙骨冷却器和一个3600lb钢质冷卻系统有着同样的冷却能力。（9）维修容易。如果冷却器的某一部件损坏，能够很容易的使用库存备件进行替换，并且容易清洗，可以用高压水在随时可以清洗。
3 龙骨冷却器的设计
3.1 各主要被冷却设备的技术参数
（1）主机：型号YANMAR 6EY26W；散热量：高温循环 195KW；低温循环708KW。（2）齿轮箱：型号YANMAR YXH-2000C；散热量：69KW。（3）主发电机组：CUMMINS QSB7 T3；散热量：171KW。
3.2 本船服务内河水域及所配设备的工作要求
在设计龙骨冷却器的时候需满足以下设计工况：（1）在主机满负荷时，船舶最小的航行速度2节。（2）航行区域的河水或者海水最高的温度不得超过32度。（3）主发电机满负荷时，船舶航行速度需按0节设计。（4）主发电机的冷却介质是由50%的水和50%的乙二醇组成，其他设备的冷却介质是淡水。（5）为保证冷却效果，龙骨冷却器的要求安装在船舶最小吃水2.1米以下，使其在任何营运浮态状态下均保证龙骨冷却器全部浸没在水中。
4 龙骨冷却器在推轮上布置与应用
（1）顶推轮每船共装有12台龙骨冷却器，分别是主机高温冷却器（3台），主机低温冷却器（6台），齿轮箱冷却器（1台），主发电机冷却器（2台）。在冷却系统设计上，高度考虑了推进装置实际操作的各种情况，做到了各台主机冷却水系统完全独立，单台主机低温水和高温水循环完全分离的设计。在安装方面，考虑到本船主船体尾部安装有较多数量的操舵装置和导流罩等，空间狭小，船体线型复杂，不便于冷却器的布置，而如此多数量的冷却器布置在船底板以下的话，冷却器舷侧进出口阀操作上不方便，所以本船把这些龙骨冷却器安装在船体舷侧外板两侧，均匀对称排列。（2）龙骨冷却器的安装。龙骨冷却器的安装方式主要有两种形式，一种是穿船体的形式，另一种是法兰形式。本船选用的是法兰形式，法兰连接的配置需使用80的厚壁管，穿过外板，安装定位后，两面满焊，并进行无损探伤检验焊缝的质量。用螺栓连接时，按照如图所示的依次安装塑料垫片，隔离垫片和螺帽等。
5 效果追踪
三条顶推推轮建造完工之后，经过多次的试航测试，各设备的冷却系统各系统运行正常，达到了设计的预期目标。
参考文献
[1]冯晓慧，黄巍巍，张振坤，华晶.平台供应船龙骨冷却器的腐蚀分析[J].黑龙江科技信息，2012（24）：99.
