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专利名称：高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202110595808.9

专利申请（专利权）人：中石化石油工程技术服务有限公司,中石化胜利石油工程有限公司,中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
权利人地址：山东省东营市东营区北一路827

专利发明（设计）人：徐增强,邬可谊,于凌,于丽萍,崔青,尹慧敏,郭强,王文静,史永晋,崔希君,初新杰,任红伟,魏羲

专利摘要：高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，包括淡水冷却循环舱、主用冷却循环泵、备用冷却循环泵、水冷热交换器、海洋平台主发电机组、冷却管路系统、水雾喷头。系统的冷却介质为淡水，替代海水与空气，减少了对冷却管路系统及水冷热交换器的腐蚀，减少了噪音振动。冷却系统为闭路循环式，可实现淡水的无限循环利用。淡水冷却循环舱为开敞式，作用为：冷却水收集与储存、冷却系统膨胀补偿、循环水的充分散热。配备主用冷却循环泵与备用冷却循环泵，保证系统的可靠性。水雾喷头具有水雾喷射功能，喷射角不小于100°，以增大循环水的散热面积。系统内的热淡水可以进行余热回收，节能环保。

主权利要求：
1.高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，其特征在于，包括依次通过冷却管路(6)连接的淡水冷却循环仓(1)、主用冷却循环泵(2)、水冷热交换器(4)，其中，水冷热交换器(4)还与海洋平台主发电机组(5)的主机内部冷却系统相连；还包括：水雾喷头(7)，所述淡水冷却循环仓(1)的上游设有进水口(61)，下游设有出水口(62)，所述进水口(61)和出水口(62)均与冷却管路(6)连接；所述淡水冷却循环仓(1)上游的冷却管路(6)进入淡水冷却循环仓(1)后连接若干水雾喷头(7)；所述水雾喷头(7)位于淡水冷却循环仓(1)上部；所述淡水冷却循环仓(1)的上半部为雾化仓(11)，下半部为冷却仓(12)；所述雾化仓(11)位于水雾喷头(7)下方，给自水雾喷头(7)喷出的淡水留出雾化空间；所述冷却仓(12)内设有冷却片(8)；所述冷却片(8)悬空设置于雾化仓(11)内，所述冷却片(8)下方为集水仓(121)，所述出水口(62)设置于集水仓(121)的仓壁；所述高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统的冷却介质为淡水；所述主用冷却循环泵(2)还并联有备用冷却循环泵(3)。
2.根据权利要求1所述的高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，其特征在于，所述冷却片(8)纵横交错布置呈格栅状。
3.根据权利要求2所述的高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，其特征在于，所述冷却片(8)为导热材料。
4.根据权利要求3所述的高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，其特征在于，所述导热材料为铜或铝。 说明书 : 高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统技术领域[0001] 本发明涉及海洋工程技术领域，特别涉及一种高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统。背景技术[0002] 本发明所涉及的系统为高浊度海域海洋平台主柴油发电机组（主机）的外部冷却系统，其主要用于带走主机内部冷却系统产生的热量，有风冷和水冷两种冷却方式。[0003] 风冷大多采用机械方式（大功率风扇）或者通过自然风进行散热，水冷则一般采用海水为介质，通过换热器进行冷却。由于海水比热高于空气，因此海水冷却系统较风冷系统更为高效。[0004] 但是海水冷却系统受环境影响大，海水含砂量、腐蚀、水深、潮汐、平台空间等因素都会制约其正常使用。例如，在埕岛海域（高浊度海域）内海水浊度高、含砂量大，海水冷却系统难以使用，因而该高浊度海域内绝大部分的海洋平台采用机带风扇的风冷系统。[0005] 风冷系统依靠冷却风扇进行对流散热，在使用中存在诸多问题，例如：体积大、能效比低、噪音振动大等，且在高温炎热天气下风冷难以满足主机散热量的要求，冷却效果差。发明内容[0006] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统。[0007] 采用淡水为冷却介质，替代空气，解决水冷系统在高浊度海域的应用难题，提供一种基于淡水冷却循环舱的主机闭路循环式淡水冷却系统。[0008] 本发明可替代风冷与海水冷却方式，极大程度减少了冷却系统的噪音、腐蚀等不利因素，提高冷却效率，延长系统寿命，提高高浊度海域海洋平台的环境适应性。另外，还可以进行余热的回收利用，节能环保。[0009] 其技术方案如下：[0010] 高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，包括依次通过冷却管路连接的淡水冷却循环仓、主用冷却循环泵、水冷热交换器，其中，水冷热交换器还与海洋平台主发电机组的主机内部冷却系统相连。[0011] 进一步的，还包括水雾喷头，所述淡水冷却循环仓的上游设有进水口，下游设有出水口，所述进水口和出水口均与冷却管路连接；所述淡水冷却循环仓上游的冷却管路进入淡水冷却循环仓后连接若干水雾喷头。[0012] 进一步的，所述水雾喷头位于淡水冷却循环仓上部。[0013] 进一步的，还包括：[0014] 所述淡水冷却循环仓的上半部为雾化仓，下半部为冷却仓；[0015] 所述雾化仓位于水雾喷头下方，给自水雾喷头喷出的淡水留出雾化空间；[0016] 所述冷却仓内设有冷却片。[0017] 进一步的，还包括：[0018] 所述冷却片悬空设置于雾化仓内，所述冷却片下方为集水仓，所述出水口设置于集水仓的仓壁。[0019] 进一步的，所述冷却片纵横交错布置呈格栅状。[0020] 进一步的，所述冷却片为导热材料。[0021] 进一步的，所述导热材料为铜或铝。[0022] 进一步的，所述高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统的冷却介质为淡水[0023] 进一步的，所述主用冷却循环泵还并联有备用冷却循环泵。[0024] 本发明的有益效果是：[0025] 1、所用冷却介质为淡水，一方面解决了高浊度海域水冷系统难以使用的难题；另一方面，克服了传统的风冷的噪音振动、腐蚀等缺点，更加符合HSSE精神，提高了冷却效率，使得冷却系统更加可靠。[0026] 2、系统为闭路循环式，可实现淡水的无限循环利用。[0027] 3、淡水冷却循环舱为开敞式，实现冷却水收集与储存、冷却系统膨胀补偿，并进行循环水的充分散热；水雾喷头可实现高温淡水的雾化，增大了散热面积，提高散热效率。[0028] 5、系统内的热淡水可以进行余热回收，节能环保。[0029] 6、它方法新颖、安装施工方便；采用该种方法，操控方便，实用性强；它在现有的海洋平台的基础上加以整改就可实现该方法的功能。附图说明[0030] 图1为高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统流程图；[0031] 图2为淡水冷却循环舱及内部流程图；[0032] 图3为密闭式淡水冷却循环仓结构示意图；[0033] 图4为密闭式淡水冷却循环仓俯视结构示意图；[0034] 图5为密闭式淡水冷却循环仓C?C剖视结构示意图；[0035] 图6为密闭式淡水冷却循环仓前视结构示意图；[0036] 图7为密闭式淡水冷却循环仓D?D剖视结构示意图；[0037] 图中：[0038] 1、淡水冷却循环仓，2、主用冷却循环泵，3、备用冷却循环泵，4、水冷热交换器，5、海洋平台主发电机组，6、冷却管路，7、水雾喷头，8、冷却片，11、雾化仓，12、冷却仓，61、进水口，62、出水口，121、集水仓。具体实施方式[0039] 下面结合说明书附图进一步说明本发明的技术方案。[0040] 实施例一：[0041] 请参阅附图1?2，一种高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，包括：[0042] 淡水冷却循环舱1、主用冷却循环泵2、备用冷却循环泵3及水冷热交换器4通过冷却管路系统依次相连，形成闭路循环。[0043] 主用冷却循环泵2与备用冷却循环泵3采用并联形式；水冷热交换器4与海洋平台主发电机组5的主机内部冷却系统相连，完成主机内部冷却系统与外部冷却系统的热交换。[0044] 请参阅淡水冷却循环舱图2，淡水冷却循环舱1为开敞式；冷却管路6的与水雾喷头7相连，实现高温淡水雾化。[0045] 本发明在实际工况下的使用状态：[0046] 低温淡水由淡水冷却循环舱1进入冷却管路6，通过主用冷却循环泵2或者备用冷却循环泵3进行增压；进入水冷热交换器4后，与海洋平台主发电机组5内的高温冷却剂进行换热，带走主机内部冷却系统的热量，实现主机冷却；换热后的高温淡水由水冷热交换器4返回到淡水冷却循环舱1；携带热量的高温淡水在淡水冷却循环舱1内，通过水雾喷头7进行雾化，充分散热。[0047] 淡水冷却循环舱1为开敞式，有助于散热；完成散热后的低温淡水重新进入到冷却流程中，如此，实现闭路循环式淡水冷却。[0048] 在备用淡水充足的情况下，可将换热后的高温淡水，进行余热回收或者向生活用水系统供水，用作生活支持的热水。[0049] 本实施例中，水冷热交换器4设有淡水冷却水的进出水口和冷却剂的进出口，其中，淡水冷却水的进出水口与冷却管路系统6连接，冷却剂的进出口与主机内部冷却系统连接。[0050] 实施例二：[0051] 请参阅图3?7，高浊度海域海洋平台主机闭路循环式淡水冷却系统，其冷却介质为水，包括依次通过冷却管路6连接的淡水冷却循环仓1、主用冷却循环泵2、水冷热交换器4，其中，主用冷却循环泵2并联有备用冷却循环泵3。[0052] 所述水冷热交换器4内设有两路管路，一路与冷却管路6连通，另一路与海洋平台主发电机组5的主机内部冷却系统连通。[0053] 所述淡水冷却循环仓1的上游设有进水口61，下游设有出水口62，所述进水口61和出水口62均与冷却管路6连接。[0054] 所述淡水冷却循环仓1上游的冷却管路6进入淡水冷却循环仓1后连接若干水雾喷头7，所述水雾喷头7位于淡水冷却循环仓1上部。[0055] 所述淡水冷却循环仓1自上而下分为雾化仓11、冷却仓12、集水仓121；[0056] 水雾喷头7位于雾化仓11内，雾化仓11为容纳水雾喷头7工作的空仓，使水雾喷头7中喷出的水有充足的雾化空间，充分雾化；[0057] 所述冷却仓12用于装设冷却片8，所述冷却片8在冷却仓12内垂向纵横交错布置呈栅格状，以增大接触面积，充分冷却。[0058] 所述冷却片8的末端全部从冷却仓12的仓壁中伸出，冷却片8与仓壁之间焊接连接且密封，使冷却片8具有更好的散热效果。[0059] 所述冷却片8为导热材料，包括铜、铝、石墨烯等。[0060] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

专利地区：山东

专利申请日期：2021-05-29

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115405412B