点击图片查看原图
分析了板式冷却器的换热原理之后，对建模进行以下两点假设：
（1）热交换只发生在高、低温淡水之间，忽略冷却器壳体的散热；
（2）主机缸套水冷却器的传热系数为定值。板式冷却器的传热系数与流体的温度有关，传热系数随流体温度升高而变大。但对于水冷冷却器，由于温度变化不是很大，可近似认为传热系数为定值，在精度上可满足工程要求。广一泵业根据缸套水冷却器传热关系进行建模。对于高温淡水侧，单位时间内高温淡水侧热量的变化等于单位时间内高温淡水带来的热量减去单位时间内传递给低温淡水的热量。高温淡水三通阀的作用是通过控制流经主机缸套水冷却器的高温淡水流量来控制高温淡水进主机的温度。一般进机温度控制在65°C左右，可保证主机正常运行，并且热效率较高。其物理模型如图2所示。
低温淡水回路的冷却水量基本保持恒定，低温淡水全部通过低温淡水泵组实现循环流动。共配备三台低温淡水泵，两台为运行泵，一台为备用泵。为了方便建模，对该回路中的冷却设备进行适当简化，认为低温淡水的总流量保持不变，并忽略管路和膨胀水柜等的散热。主要对中央冷却器、主机滑油冷却器、主机空气冷却器、低温淡水三通阀以及辅机冷却换热设备进行建模，而对其它冷却设备加以适当整合。低温回路热力简图如图2所示。主机空气冷却器、辅机柴油机与其它辅机设备冷却后的低温淡水出口温度，tli为各支路低温淡水混合后的温度，即低温淡水中央冷却器的进口温度，下面分别对该回路各主要设备进行数学建模。
低温回路中，低温淡水进入各冷却设备前有一个分流过程，低温淡水冷却完各冷却设备后还有一个混流过程，然后再进入中央冷却器进行冷却，开始下一轮循环。广一泵根据质量守恒关系中央冷却器是中央冷却系统中唯一接触海水的换热设备，其材料一般采用耐腐蚀的钛合金。中央冷却器的作用是将冷却系统的全部热负荷传递给海水，使整个系统达到热平衡。在中央冷却器中，海水用来冷却从各冷却器流回的低温淡水，冷却后的低温淡水与未被冷却的淡水混合后进入下一轮循环。
中央冷却器为板式冷却器，换热原理与主机缸套水冷却器相同，采用逆流换热方式，因此可用同样的方法建立数学模型，主机滑油冷却器作用是使用低温淡水冷却船舶主机的滑油，使滑油温度降低，从而使滑油能够循环使用。如图3所示，主机滑油冷却器为板式热交换器，换热原理与主机缸套水冷却器基本相同，也采用逆流换热方式，但结构设计参数不同。
主机滑油冷却器滑油侧有以下热量传递关系，单位时间内滑油蓄热量的变化等于单位时间内主机滑油带来的热量减去单位时间内传递给低温淡水的热量。
同理，冷却器低温淡水侧热量传递关系：单位时间内淡水侧的蓄热量的变化等于单位时间内滑油传递给低温淡水的热量减去单位时间内低温淡水带走的热量，广一水泵主机空气冷却器的作用是冷却经过废气涡轮增压器后的增压空气，以提高增压空气密度，增加进入主机的空气量，提高缸内燃油燃烧效率。
主机空气冷却器使用的是肋管式换热器，低温淡水从冷却水管内流过，与空气进行热交换，温度上升。与此同时，空气从肋片间流过释放热量，温度降低。主机空气冷却器的热力简图如图4所示。
由于通过肋壁的换热过程比较复杂，空气侧的热力性质参数也难以确定，给建模仿真带来了较大的困难。因此，对主机空冷器的换热过程适当简化，在低温回路还有一些其他的冷却设备，如空压机、中央空调冷凝器、冷藏装置、大气冷凝器、中间轴承等等，这些设备也由低温淡水进行冷却，由于这些系统的散热量不大，所需的冷却水量较少。
类似于高温淡水三通阀，低温淡水三通阀的作用通过控制流经中央冷却器的低温淡水流量来控制低温淡水的各冷却器进口温度，使其保持在设定值36°C，广一泵业以保证各设备正常、可靠运行。当低温淡水进口温度偏高时，则增加低温淡水进入中央冷却器的流量，反之，则减小流量，以此来控制三通阀出口温度不变。
根据三通阀的工作原理，反馈理论是自动控制技术的基础，主要包括三个基本要素：测量，比较和执行。通过测量变量，与设定值相比较，并以此偏差来调节控制系统的响应。比例积分微分控制，即PID控制，是目前工业过程控制中应用最为广泛的控制理论，许多高级控制结构也都是的基于PID控制。
如想了解更多关于广州广一泵业有限公司的信息，可关注网站：http://www.gypumpcn.com 联系电话：020-36800722 李先生
联系电话：020-36800721/ 020-36800722 联系手机：13827265823 / 13825759688
联系人：李先生 联系QQ：2858083868/187252656
联系地址：广州市科韵南路133号
