本發(fā)明涉及蒸汽動力系統(tǒng)，尤其涉及一種凝水裝置、凝水系統(tǒng)及凝水降噪方法。

背景技術：

1、蒸汽動力系統(tǒng)，作為現(xiàn)代海洋發(fā)電設備不可或缺的組成部分，其運行的安全可靠性直接關系到整個設備系統(tǒng)的正常運轉與維護。在這一復雜的動力系統(tǒng)中，凝水系統(tǒng)扮演著至關重要的角色。凝水系統(tǒng)的主要職責是連續(xù)、高效地從冷凝器中抽出凝水，并通過增壓手段將這些凝水輸送至給水系統(tǒng)，以此維持蒸汽動力系統(tǒng)熱力工質的持續(xù)、穩(wěn)定循環(huán)。鑒于凝水系統(tǒng)的這一核心功能，其正常、穩(wěn)定的運行狀態(tài)對于確保蒸汽動力系統(tǒng)的整體安全性和穩(wěn)定性具有極其重大的意義。

2、凝水泵是凝水系統(tǒng)中的核心部件，其運行狀態(tài)影響到整個凝水系統(tǒng)的效能。然而，在蒸汽動力系統(tǒng)的實際運行過程中，凝水泵卻面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，循環(huán)水系統(tǒng)、凝水系統(tǒng)和抽氣器三者協(xié)同工作，共同維持著冷凝器的高真空狀態(tài)。這一狀態(tài)下，除氧后的凝水過冷度極低，幾乎處于飽和狀態(tài)，這無疑增加了凝水泵工作的難度。另一方面，受限于船體內部的空間布局，冷凝器與凝水系統(tǒng)主要設備之間的相對位置差異有限，導致凝水泵的入口灌注高度嚴重不足。這兩方面的因素共同作用，使得凝水泵在運行過程中極易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

3、汽蝕問題的出現(xiàn)，不僅會導致凝水系統(tǒng)的輸出揚程和工作效率顯著降低，還會引發(fā)振動和噪聲的增大，對動力裝置的安全運行和低噪聲環(huán)境造成極大的影響。為了應對這一問題，現(xiàn)有的凝水泵減振設計主要通過水力設計來提高凝水泵的抗汽蝕能力。然而，這種方法需要對具體的泵進行復雜的水力計算和優(yōu)化分析，設計難度極大，且往往難以達到理想的效果。

4、除此之外，泵殼體作為直接承受泵內凝水流體沖擊的部件，是凝水和泵體流固耦合振動的重要傳播媒介。因此，控制泵殼體的振動對于降低凝水泵的振動噪聲具有非常重要的工程意義和應用價值。然而，傳統(tǒng)的減振方法往往忽視了泵殼體在振動傳遞中的關鍵作用，導致減振效果不佳。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種凝水裝置、凝水系統(tǒng)及凝水降噪方法，用以解決現(xiàn)有技術中凝水泵在灌注高度不足時容易發(fā)生汽蝕導致凝水泵殼體產生強烈振動噪聲，影響凝水泵穩(wěn)定運行的問題。

2、本發(fā)明提供一種凝水裝置，包括：凝水泵，所述凝水泵包括殼體和硫化橡膠層，所述硫化橡膠層設于所述殼體的外壁面，所述硫化橡膠層內設有至少兩個流體通道；數(shù)據(jù)處理模塊和壓力調節(jié)件，每個所述流體通道均與所述壓力調節(jié)件連通；所述凝水泵與所述壓力調節(jié)件分別與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于接收處理所述凝水泵的運行參數(shù)并控制所述壓力調節(jié)件調節(jié)每個所述流體通道內的壓力。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊具有信號輸入端和信號輸出端，所述信號輸入端與所述凝水泵連接，用于接收所述凝水泵的運行參數(shù)并將其轉化為壓力信號；所述壓力調節(jié)件設有壓力信號接收端和至少兩個壓力輸出端，所述壓力信號接收端與所述信號輸出端連接，每個所述壓力輸出端與一個所述流體通道連通。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，所述壓力調節(jié)件還設有增壓端和泄壓端，每個所述流體通道通過所述壓力輸出端分別與所述增壓端和所述泄壓端連通，所述增壓端用于與壓力源連通。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，還包括第一開關閥和第二開關閥，所述第一開關閥和所述第二開關閥分別與所述壓力信號接收端通信連接，所述第一開關閥用于控制所述增壓端與所述流體通道的連通與斷開，所述第二開關閥用于控制所述泄壓端與所述流體通道的連通與斷開。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，所述壓力輸出端與所述流體通道的進口之間設有通斷閥，所述通斷閥與所述壓力信號接收端連接，所述通斷閥用于控制所述壓力輸出端與所述流體通道的連通與斷開。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，還包括壓力傳感器，每個所述流體通道內均設有所述壓力傳感器，所述凝水泵還包括控制單元，每個所述壓力傳感器均與所述控制單元通信連接，所述控制單元與所述信號輸入端連接。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，還包括振動傳感器，所述振動傳感器設于所述殼體上，所述振動傳感器與所述控制單元通信連接。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種凝水裝置，所述流體通道為葉脈式流體通道。

10、本發(fā)明還提供一種凝水系統(tǒng)，包括如上述任一項所述的凝水裝置。

11、本發(fā)明還提供一種凝水降噪方法，基于如上述任一項所述的凝水裝置，包括：獲取凝水泵的轉速、凝水泵的效率、硫化橡膠層的剛度、殼體上待測點處振動加速度級目標值；基于馬爾可夫模型方程，確定所述流體通道內的目標流體壓力；基于目標流體壓力，控制壓力調節(jié)件調整每個流體通道的壓力至目標流體壓力；其中所述凝水泵的效率通過所述凝水泵特性表獲取，所述凝水泵特性表描述了所述凝水泵的效率與凝水泵的轉速和凝水泵的功率之間的關系；所述硫化橡膠層的剛度通過硫化橡膠層剛度特性表獲取，所述硫化橡膠層特性描述了硫化橡膠層的剛度與硫化橡膠層的質量、厚度、流體通道的數(shù)量，以及每個流體通道內流體的壓力之間的關系；所述馬爾可夫模型方程，描述了所述待測點振動加速度級與凝水泵轉速、凝水泵效率、硫化橡膠層的剛度以及流體通道內流體壓力的關系。

12、本發(fā)明提供的凝水裝置、凝水系統(tǒng)及凝水降噪方法，通過在殼體的外壁面設置硫化橡膠層，硫化橡膠層內設置至少兩個流體通道，每個流體通道均與壓力調節(jié)件連通，數(shù)據(jù)處理模塊基于凝水泵的運行參數(shù)以及硫化橡膠層的參數(shù)，確定每個流體通道的目標壓力，并控制壓力調節(jié)件調節(jié)每個流體通道內流體壓力至目標壓力，調節(jié)硫化橡膠層的剛度，從而降低凝水泵的振動噪聲。

技術特征：

1.一種凝水裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的凝水裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊具有信號輸入端和信號輸出端，所述信號輸入端與所述凝水泵連接，用于接收所述凝水泵的運行參數(shù)并將其轉化為壓力信號；

3.根據(jù)權利要求2所述的凝水裝置，其特征在于，所述壓力調節(jié)件還設有增壓端和泄壓端，每個所述流體通道通過所述壓力輸出端分別與所述增壓端和所述泄壓端連通，所述增壓端用于與壓力源連通。

4.根據(jù)權利要求3所述的凝水裝置，其特征在于，還包括第一開關閥和第二開關閥，所述第一開關閥和所述第二開關閥分別與所述壓力信號接收端通信連接，所述第一開關閥用于控制所述增壓端與所述流體通道的連通與斷開，所述第二開關閥用于控制所述泄壓端與所述流體通道的連通與斷開。

5.根據(jù)權利要求2所述的凝水裝置，其特征在于，所述壓力輸出端與所述流體通道的進口之間設有通斷閥，所述通斷閥與所述壓力信號接收端連接，所述通斷閥用于控制所述壓力輸出端與所述流體通道的連通與斷開。

6.根據(jù)權利要求2所述的凝水裝置，其特征在于，還包括壓力傳感器，每個所述流體通道內均設有所述壓力傳感器，所述凝水泵還包括控制單元，每個所述壓力傳感器均與所述控制單元通信連接，所述控制單元與所述信號輸入端連接。

7.根據(jù)權利要求6所述的凝水裝置，其特征在于，還包括振動傳感器，所述振動傳感器設于所述殼體上，所述振動傳感器與所述控制單元通信連接。

8.根據(jù)權利要求1所述的凝水裝置，其特征在于，所述流體通道為葉脈式流體通道。

9.一種凝水系統(tǒng)，其特征在于，包括如權利要求1至8任一項所述的凝水裝置。

10.一種凝水降噪方法，基于如權利要求1至8任一項所述的凝水裝置，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明提供一種凝水裝置、凝水系統(tǒng)及凝水降噪方法。凝水裝置包括凝水泵、數(shù)據(jù)處理模塊和壓力調節(jié)件，凝水泵包括殼體和硫化橡膠層，硫化橡膠層設于殼體的外壁面，硫化橡膠層內設有至少兩個流體通道；每個流體通道均與壓力調節(jié)件連通；凝水泵與壓力調節(jié)件分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接，數(shù)據(jù)處理模塊用于接收處理凝水泵的運行參數(shù)并控制壓力調節(jié)件調節(jié)每個流體通道內的壓力。本發(fā)明通過在殼體的外壁面設置硫化橡膠層，硫化橡膠層內至少兩個流體通道，每個流體通道均與壓力調節(jié)件連通，數(shù)據(jù)處理模塊確定每個流體通道的目標壓力，并控制壓力調節(jié)件調節(jié)每個流體通道內流體壓力至目標壓力，調節(jié)硫化橡膠層的剛度，從而降低凝水泵的振動噪聲。

技術研發(fā)人員：勞星勝,柯志武,柯漢兵,趙振興,馬燦,茍金瀾,吳牧云,鄭召利,汪功慶
受保護的技術使用者：中國船舶集團有限公司第七一九研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9