本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，具體而言，涉及一種多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)及供水方法。

背景技術(shù)：

1、為保證船舶在設(shè)計(jì)階段可選用的發(fā)動(dòng)機(jī)功率范圍廣、適配型號(hào)多，研制生產(chǎn)船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的企業(yè)需要建設(shè)多個(gè)試驗(yàn)臺(tái)，來(lái)滿足大功率船用發(fā)動(dòng)機(jī)的研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)需求。船用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)帶部件(如空冷器、淡水換熱器等)正常的熱交換和水力測(cè)功器功率吸收，需要外部提供較大流量的冷卻水，且需要保證水壓和供給水溫處于適合的范圍內(nèi)。尤其是在多個(gè)試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)運(yùn)行的情況下，整個(gè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的供給總量以千立方/小時(shí)計(jì)算。

2、廠區(qū)內(nèi)通常采用統(tǒng)一的機(jī)外循環(huán)冷卻水設(shè)計(jì)方案，即設(shè)置一處集中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水通過(guò)水泵供給至各試驗(yàn)臺(tái)位，參與各臺(tái)位的換熱升溫后，匯合并統(tǒng)一回至收集池內(nèi)，通過(guò)冷卻系統(tǒng)降低水溫后，利用水泵再次供給到各個(gè)試驗(yàn)臺(tái)位，以此實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)使用。此方案是目前比較成熟、經(jīng)濟(jì)的一種供水方式。雖然冷卻系統(tǒng)對(duì)循環(huán)水的降溫，一般分為蒸發(fā)式冷卻塔和冷水機(jī)組兩種技術(shù)路徑，但是由于冷水機(jī)組的運(yùn)行能耗成本較高，機(jī)組本身也會(huì)產(chǎn)生熱量，因此冷水機(jī)組往往用于小型的發(fā)動(dòng)機(jī)(小于1000kw)試驗(yàn)中，而對(duì)于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)位的冷卻水降溫，普遍蒸發(fā)式風(fēng)冷冷卻塔。該技術(shù)方案成熟，但存在受大氣環(huán)境溫濕度影響大的弊端，尤其在夏季高溫高濕天氣，冷卻塔的蒸發(fā)能力下降，冷卻水的溫降受到限制，導(dǎo)致循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)的水溫逐漸升高，無(wú)法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)需求。因此，如何在夏季高溫高濕條件下為多臺(tái)位發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻水供給成為本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供了一種多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)及供水方法，其能夠改善現(xiàn)有技術(shù)中難以在夏季高溫高濕條件下為多臺(tái)位發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的冷卻水供給的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的實(shí)施例可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)：

3、一種多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)，所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)用于為多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)位供給冷卻水；所述多臺(tái)位流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)包括：

4、冷卻水流路，冷卻水流路具有冷卻水進(jìn)口、第一冷卻水流路、第二冷卻水流路和多個(gè)流量分配閥，所述第一冷卻水流路和所述第二冷卻水流路均與所述冷卻水進(jìn)口連通；所述第一冷卻水流路上設(shè)置有多個(gè)沿流動(dòng)方向分布的第一供水管，多個(gè)所述第一供水管分別一一對(duì)應(yīng)與所述多個(gè)流量分配閥連接；所述第二冷卻水流路上設(shè)置有換熱器，所述第二冷卻水流路位于所述換熱器下游的部分上設(shè)置有多個(gè)沿流動(dòng)方向分布的第二供水管，多個(gè)所述第二供水管分別一一對(duì)應(yīng)與所述多個(gè)流量分配閥連接；所述流量分配閥所述流量分配閥用于與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，且用于按照預(yù)設(shè)比例混合所述第一供水管中的冷卻水和第二供水管中的冷卻水，并將混合后的冷卻水向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供給；以及

5、水冷流路，所述水冷流路包括冷水機(jī)組，所述冷水機(jī)組與所述換熱器連通，以向所述換熱器提供冷水，并通過(guò)所述換熱器冷卻所述第二冷卻水流路中的冷卻水。

6、可選地，所述水冷流路還包括第一管路、低溫水流量分配閥以及第二管路；所述低溫水流量分配閥安裝在所述冷水機(jī)組的冷水出口處；所述第一管路的一端與所述低溫水流量分配閥連接，另一端與所述換熱器連接，以向所述換熱器供給來(lái)自所述冷水機(jī)組的冷水；所述第二管路的一端與所述低溫水流量分配閥連接，另一端與所述第二冷卻水流路連通，且連通處位于所述換熱器下游，最靠近所述換熱器的第二供水管的上游；

7、所述低溫水流量分配閥用于控制所述第一管路和所述第二管路的流量。

8、可選地，所述水冷流路還包括第一水源管路、供冷管路、低溫冷水箱以及第一回水管路，所述第一水源管路與所述低溫冷水箱連通，以向所述低溫冷水箱供水；所述供冷管路的兩端分別與所述低溫冷水箱和所述冷水機(jī)組連接，以向所述冷水機(jī)組供水；所述第一回水管路的兩端分別與所述換熱器以及所述第一水源管路連通，以實(shí)現(xiàn)冷水循環(huán)。

9、可選地，所述水冷流路還包括自動(dòng)落冰機(jī)，所述自動(dòng)落冰機(jī)設(shè)置在所述低溫冷水箱上側(cè)，且用于向所述低溫冷水箱中落冰以降低所述低溫冷水箱中冷水溫度。

10、可選地，所述供冷管路上設(shè)置有冷水溫度傳感器，所述冷水溫度傳感器用于檢測(cè)向所述冷水機(jī)組供給的冷水溫度。

11、可選地，所述低溫冷水箱的容積v通過(guò)以下公式確定：

12、v＝v機(jī)+v補(bǔ)+v水質(zhì)管理

13、v機(jī)＝q泵*t/(ρ水·c水1·δt1)

14、v水質(zhì)管理＝5％(v機(jī)+v補(bǔ))

15、其中，v補(bǔ)為投冰所需的容積量；q泵為冷水機(jī)組冷端水循環(huán)流量；t為冷水機(jī)組的最小運(yùn)行時(shí)間；ρ水為冷水的密度；c水1為冷水的比熱容；δt1為預(yù)設(shè)的溫度波動(dòng)范圍。

16、可選地，所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)還包括第三供水管，所述第三供水管的兩端分別與所述第一冷卻水道和所述冷水機(jī)組連通，以通過(guò)所述第三供水管將所述第一冷卻水流路中的冷卻水引入所述冷水機(jī)組并對(duì)所述冷水機(jī)組進(jìn)行冷卻；

17、所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)還包括第二回水管路和第三回水管路，所述第二回水管路用于將對(duì)所述多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻后的冷卻水送回集水池；所述第三回水管路的兩端分別與所述冷水機(jī)組和所述第二回水管路連通，以將對(duì)所述冷水機(jī)組進(jìn)行冷卻后的冷卻水引入所述第二回水管路。

18、可選地，所述換熱器的換熱量q通過(guò)以下公式確定：

19、q＞q換

20、q換＝c水2m水δt2

21、δt2＝t冷-t柴

22、其中，c水2為冷卻水的比熱容；m水為根據(jù)多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中功率最大的一個(gè)所需的最大冷卻水流量計(jì)算得到的單位時(shí)間內(nèi)的冷卻水質(zhì)量；t冷為自然供水溫度；t柴為多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中功率最大的一個(gè)所需的冷卻水溫度。

23、一種多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法，所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法根據(jù)如上述的多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法包括：

24、獲取目標(biāo)臺(tái)位；其中，所述目標(biāo)臺(tái)位為需要供冷的發(fā)動(dòng)機(jī)所在的臺(tái)位；

25、控制與所述目標(biāo)臺(tái)位對(duì)應(yīng)的流量分配閥動(dòng)作；

26、獲取與所述目標(biāo)臺(tái)位對(duì)應(yīng)的流量分配閥的出水參數(shù)，并根據(jù)所述出水參數(shù)控制所述流量分配閥的閥位；其中，所述出水參數(shù)包括出水溫度。

27、可選地，所述水冷流路包括第一管路、低溫水流量分配閥以及第二管路；所述低溫水流量分配閥安裝在所述冷水機(jī)組的出口處；所述第一管路的一端與所述低溫水流量分配閥連接，另一端與所述換熱器連接，以向所述換熱器供給來(lái)自所述冷水機(jī)組的冷水；所述第二管路的一端與所述低溫水流量分配閥連接，另一端與所述第二冷卻水流路連通，且連通處位于所述換熱器下游，最靠近所述換熱器的第二供水管的上游；所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法還包括：

28、根據(jù)出水參數(shù)控制所述低溫水流量分配閥的閥位，以將部分來(lái)自所述冷水機(jī)組的冷水直接摻混至第二冷卻水流路中。

29、可選地，所述水冷流路還包括低溫冷水箱以及自動(dòng)落冰機(jī)，所述低溫冷水箱用于向所述冷水機(jī)組供給冷水，所述自動(dòng)落冰機(jī)設(shè)置在所述低溫冷水箱上側(cè)；所述多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法還包括：

30、根據(jù)出水參數(shù)控制所述自動(dòng)落冰機(jī)向所述低溫冷水箱投冰，以降低冷水溫度。

31、本發(fā)明的實(shí)施例提供的多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)及供水方法的有益效果包括：

32、本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)，其用于為多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)位供給冷卻水。該多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)包括冷卻水流路和水冷流路，冷卻水流路具有冷卻水進(jìn)口、第一冷卻水流路、第二冷卻水流路和多個(gè)流量分配閥，第一冷卻水流路和第二冷卻水流路均與冷卻水進(jìn)口連通，如此冷卻水進(jìn)口來(lái)流的冷卻水中的部分進(jìn)入第一冷卻水流路，另一部分進(jìn)入第二冷卻水流路。第一冷卻水流路上沿流動(dòng)方向分布有多個(gè)第一供水管，第二冷卻流道上設(shè)置有換熱器，且第二冷卻水流路在換熱器下流沿流動(dòng)方向分布有多個(gè)第二供水管，多個(gè)第一供水管和多個(gè)第二供水管分別與對(duì)應(yīng)的多個(gè)流量分配閥連接，如此通過(guò)每一流量分配閥可以將第一供水管中的冷卻水與第二供水管按照需求比例進(jìn)行摻混，并將混合后的冷卻水箱發(fā)動(dòng)機(jī)供給。水冷流路包括水冷機(jī)組，水冷機(jī)組與換熱器連通，從而向換熱器提供冷水，以使換熱器利用該冷水冷卻第二冷卻水流路中的冷卻水。該多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置水冷機(jī)組和換熱器對(duì)第二冷卻水流路中的冷卻水進(jìn)行冷卻，并將第二冷卻水流路中的冷卻水與第一冷卻水流路中的冷卻水根據(jù)需求比例進(jìn)行摻混后供給給發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻，供給給發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度更加精確，有助于保證使用水冷機(jī)組滿足多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)的供水需求，也就避免了由于采用蒸發(fā)式風(fēng)冷冷卻塔進(jìn)行循環(huán)水降溫的方式所帶來(lái)的難以滿足夏季高溫高濕天氣下多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求的問(wèn)題。

33、本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法，該多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水方法根據(jù)上述的多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，因此也具有能夠避免由于采用蒸發(fā)式風(fēng)冷冷卻塔進(jìn)行循環(huán)水降溫的方式所帶來(lái)的難以滿足夏季高溫高濕天氣下多臺(tái)位大流量發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求的問(wèn)題的技術(shù)效果。