利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海洋工程領(lǐng)域的造水機管路系統(tǒng)設(shè)計，更具體地說，是一種特別適用于半潛式鉆井平臺或深海鉆井船的，能同時利用多個機艙中主機缸套水多余熱量(通常稱為主機廢熱)進行造水的原理設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]利用主機廢熱進行造水，是海洋工程領(lǐng)域中比較常見的一種技術(shù)。
[0003]對當(dāng)前比較先進的深海鉆井產(chǎn)品，如半潛式鉆井平臺或鉆井船，由于船級社規(guī)范關(guān)于動力定位方面的限制，只能將一個機艙中的主機缸套水直接引入造水機用于造水。這樣一方面由于一個機艙的可利用熱量少，使造水量不足，一般只有約20噸每天；另一方面，其它機艙(通常此類產(chǎn)品有三個或三個以上機艙)的主機熱量又無法利用而白白浪費掉，能源利用率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明在滿足船級社規(guī)范的前提下，利用換熱的原理，通過換熱器將多個機艙的主機廢熱轉(zhuǎn)換到一個公共的熱水循環(huán)系統(tǒng)中去，再利用熱水循環(huán)系統(tǒng)中的熱量進行造水。這樣便可同時利用所有機艙的熱量進行造水，可利用熱量提高2倍以上，造水量也可由20噸每天提升到約70噸每天。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)，包括通過加熱海水產(chǎn)生淡水的造水機，為所述造水機供熱的熱水循環(huán)系統(tǒng)，所述熱水循環(huán)系統(tǒng)包括一個熱水循環(huán)栗和熱水循環(huán)管路。本發(fā)明管路系統(tǒng)還包括供每個機艙的主機缸套水循環(huán)的缸套水循環(huán)管路，每一所述缸套水循環(huán)管路的缸套水流經(jīng)一個換熱器后流回所述主機；所述熱水循環(huán)管路的熱水通過分流流經(jīng)各個所述缸套水循環(huán)管路的所述換熱器，并流回所述熱水循環(huán)栗;所述熱水循環(huán)管路的熱水與所述缸套水循環(huán)管路的缸套水在所述換熱器的交叉管路流動，實現(xiàn)換熱。
[0006]優(yōu)選方式下，所述熱水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置有補水、泄放、透氣功能的膨脹水箱。此外，最優(yōu)方式下，所述機艙為三個，相應(yīng)所述主機也為三個，所述缸套水循環(huán)管路也為三組。
[0007]本發(fā)明的特點為突破了半潛式鉆井平臺或鉆井船只能利用一個機艙的主機廢熱進行造水的限制，使所有機艙的熱量可以同時用于造水?？衫脽崃吭黾?倍以上，能源利用率提高，相應(yīng)造水量提升也非常明顯。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明利用主機廢熱進行造水的管路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明的管路系統(tǒng)原理見附圖1。利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)，組成包含造水機1，熱水循環(huán)栗2，膨脹水箱3和三臺換熱器4。其主要原理為利用每個機艙(共三個機艙)中的主機缸套水廢熱，通過換熱器4，加熱熱水循環(huán)管路中的水，造水機1再利用熱水循環(huán)管路中的熱水熱量進行造水。
[0010]其中，造水機能夠利用循環(huán)熱水中的熱量，將低壓環(huán)境下的海水不斷蒸發(fā)，后再冷凝形成純凈的淡水，供海洋平臺使用；換熱器4為工程領(lǐng)域中常見的一種熱交換器，它能利用導(dǎo)熱部件，將溫度較高的主機缸套水中的熱量傳遞到溫度較低的循環(huán)水中去。
[0011 ]在每個機艙內(nèi)設(shè)置一臺換熱器4，主機運行時，主機缸套水中的廢熱通過換熱器4將循環(huán)管路中的水加熱。對于有多個機艙(通常為三個)的海洋工程產(chǎn)品，所有換熱器同時工作，也就能利用所有機艙的熱量同時加熱循環(huán)水。加熱的水通過熱水循環(huán)栗2不斷循環(huán)，被輸送到造水機1中。造水機1為海洋工程領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的真空蒸餾式造水機。它能利用熱水中的熱量，使低壓環(huán)境下的海水不斷蒸發(fā)，后再冷凝形成淡水，供平臺日常工作時使用。膨脹水箱3為補水裝置，用于補償和抵消在不同溫度下水的體積變化。膨脹水箱3設(shè)置有補水口 8、透氣口 6和泄放口 7。
[0012]為了進一步理解本發(fā)明，結(jié)合附圖1，說明如下，圖中主要包含兩種循環(huán)系統(tǒng):圖中虛線表示分布在每一個機艙內(nèi)的主機缸套水循環(huán)管路系統(tǒng)，共三個機艙，也就含有三個主機。其組成包含主機5和換熱器4。主機5中的缸套水沿圖中箭頭所示方向流經(jīng)換熱器4后又返回主機內(nèi)，形成循環(huán)回路。
[0013]實線表示熱水循環(huán)管路系統(tǒng)，其組成包含造水機1、熱水循環(huán)栗2、換熱器4和膨脹水箱3。熱水循環(huán)栗2運行時，系統(tǒng)內(nèi)的水流入造水機1后，再經(jīng)分流到每個機艙的換熱器4中，最后又返回到熱水循環(huán)栗而形成循環(huán)。膨脹水箱3的作用是用于補償水在不同溫度情況下的體積變化，含透氣口 6、泄放口 7和補水口 8。
[0014]兩種循環(huán)系統(tǒng)在換熱器4中交叉流動，形成換熱，便可將三個機艙中的主機5中的廢熱轉(zhuǎn)換到熱水循環(huán)系統(tǒng)中去，并最終將熱量傳送至造水機1。
[0015]造水機1有五個管路接口，其中a和b表示海水的進出口，d和e表示熱水的進出口，c表示淡水出口。該種造水機可利用熱水循環(huán)系統(tǒng)中的熱量，加熱流經(jīng)它的海水，使低壓環(huán)境下的海水蒸發(fā)、后冷凝形成淡水，最終從c 口輸出。
[0016]圖中同時也在相應(yīng)管路上設(shè)置了必要的閥門便于操作。
[0017]利用本發(fā)明的管路系統(tǒng)進行造水時，首先打開相應(yīng)的閥門和熱水循環(huán)栗2，使造水機1的海水供應(yīng)正常，循環(huán)水供應(yīng)正常。再逐個打開每個機艙換熱器4的進出口閥門，主機正常工作時，主機的缸套水就會通過換熱器4。由于缸套水溫度較高，循環(huán)管路中的水被加熱，溫度逐漸升高。當(dāng)循環(huán)水溫度升高到滿足造水機1要求時，造水機1通過其內(nèi)部原理設(shè)計，便可利用循環(huán)熱水中的熱量進行淡水制造。通過使用效果分析，利用這種原理造水每天可以產(chǎn)生約70噸淡水，能夠滿足一般海洋工程產(chǎn)品實際工作時的淡水需求。
[0018]本發(fā)明利用換熱的原理，通過在每個機艙中設(shè)置一臺換熱器，將多個機艙中的主機廢熱轉(zhuǎn)換到一個公共的熱水循環(huán)系統(tǒng)中用以造水。改變了常規(guī)半潛式鉆井平臺或鉆井船由于規(guī)范方面的要求，只能利用一個機艙的主機廢熱進行造水的限制，而變?yōu)榭赏瑫r利用多個機艙的主機廢熱進行造水。可利用熱量大大提高，淡水制造量也可由通常約20噸每天提高到約70噸每天。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)，包括通過加熱海水產(chǎn)生淡水的造水機(1)，為所述造水機(1)供熱的熱水循環(huán)系統(tǒng)，所述熱水循環(huán)系統(tǒng)包括一個熱水循環(huán)栗(2)和熱水循環(huán)管路;其特征在于， 還包括供每個機艙的主機(5)缸套水循環(huán)的缸套水循環(huán)管路，每一所述缸套水循環(huán)管路的缸套水流經(jīng)一個換熱器(4)后流回所述主機;所述熱水循環(huán)管路的熱水通過分流流經(jīng)各個所述缸套水循環(huán)管路的所述換熱器(4)，并流回所述熱水循環(huán)栗(2);所述熱水循環(huán)管路的熱水與所述缸套水循環(huán)管路的缸套水在所述換熱器(4)的交叉管路流動，實現(xiàn)換熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置有補水、泄放、透氣功能的膨脹水箱(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)，其特征在于，所述機艙為三個，相應(yīng)所述主機也為三個。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用主機廢熱進行造水的管路系統(tǒng)，包括通過加熱海水產(chǎn)生淡水的造水機(1)，為造水機供熱的熱水循環(huán)系統(tǒng)，所述熱水循環(huán)系統(tǒng)包括一個熱水循環(huán)泵(2)和熱水循環(huán)管路；本實用新型管路系統(tǒng)還包括供每個機艙的主機(5)缸套水循環(huán)的缸套水循環(huán)管路，每一所述缸套水循環(huán)管路的缸套水流經(jīng)一個換熱器(4)后流回所述主機；所述熱水循環(huán)管路的熱水通過分流流經(jīng)各個所述缸套水循環(huán)管路的換熱器，并流回?zé)崴h(huán)泵；熱水循環(huán)管路的熱水與所述缸套水循環(huán)管路的缸套水在換熱器的交叉管路流動，實現(xiàn)換熱。通過使用效果分析，利用這種原理造水每天可以產(chǎn)生約70噸淡水，能夠滿足一般海洋工程產(chǎn)品實際工作時的淡水需求。
【IPC分類】C02F1/04
【公開號】CN205115084
【申請?zhí)枴緾N201520858908
【發(fā)明人】唐傳安, 楊述闖, 李斌, 矯貞東, 畢國華
【申請人】大連船舶重工集團有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月29日