發(fā)布時間：2017-07-17 06:21

  本文關鍵詞：船舶板式換熱器污垢監(jiān)測系統(tǒng)設計

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【摘要】：船舶板式換熱器長時間運行易產(chǎn)生污垢現(xiàn)象,對船舶安全構成威脅。且目前依靠經(jīng)驗對換熱器臟污狀態(tài)進行評估的方法難以滿足船舶自動化智能化的要求。本文以表征污垢對換熱器傳熱影響程度的重要參數(shù)——污垢熱阻為研究對象,從實船管理的角度,完成船舶板式換熱器監(jiān)測系統(tǒng)的搭建。首先是對監(jiān)測算法的設計。船舶中央冷卻系統(tǒng)本質(zhì)上是一個變流量調(diào)節(jié)系統(tǒng),根據(jù)這一特點,并結合熱阻方程,將污垢熱阻的求取轉化成實時總換熱系數(shù)和高低溫對流換熱系數(shù)的求取問題�？倱Q熱系數(shù)可在換熱器動態(tài)模型的基礎上,采用擴展卡爾曼濾波算法進行估計獲得,而對流換熱準則方程式相關系數(shù)則是通過對換熱器傳熱實驗數(shù)據(jù)的分析處理得到；其次,對建立的監(jiān)測算法進行實驗驗證。搭建實驗臺,利用等流速法設計完成換熱器傳熱實驗,分別獲得高低溫側對流換熱準則方程式。通過對算法監(jiān)測到的目標換熱器不同臟污程度時穩(wěn)定狀態(tài)、熱負荷波動及低溫側進口溫度變化等情況下,監(jiān)測結果與理論值的對比分析,驗證監(jiān)測算法的可行性。最后,搭建船舶板式換熱器監(jiān)測系統(tǒng)。以監(jiān)測算法為基礎,結合實船板式換熱器管理需求,完成多功能換熱器監(jiān)測系統(tǒng)的設計。該系統(tǒng)實現(xiàn)換熱器自動智能化管理的同時,也將提高船舶運營的安全性。
【關鍵詞】：船舶冷卻水系統(tǒng) 板式換熱器 污垢熱阻 監(jiān)測
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.814
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 污垢監(jiān)測技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 污垢預測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 換熱器其他領域的研究13
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和結構13-15
• 第2章 船舶冷卻水系統(tǒng)及換熱器基礎知識15-21
• 2.1 船舶冷卻水系統(tǒng)原理及組成15-17
• 2.1.1 中央冷卻系統(tǒng)概述15-16
• 2.1.2 中央冷卻水系統(tǒng)的組成16-17
• 2.2 船用板式換熱器的結構及性能17-19
• 2.2.1 板式換熱器特點17-18
• 2.2.2 換熱器結構及流體換熱形式18-19
• 2.3 船舶板式換熱器結垢過程特點19-20
• 2.3.1 換熱器污垢的類型19
• 2.3.2 污垢形成過程19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 第3章 船舶板式換熱器污垢熱阻在線監(jiān)測算法21-36
• 3.1 換熱器熱阻方程及參數(shù)影響因素分析21-24
• 3.2 板式換熱器的動態(tài)熱力學模型24-26
• 3.3 基于擴展卡爾曼濾波的參數(shù)估計26-30
• 3.3.1 卡爾曼濾波理論26-29
• 3.3.2 擴展卡爾曼濾波在換熱器參數(shù)辨識中的應用29-30
• 3.4 對流換熱準則方程式的求取30-34
• 3.4.1 對流換熱系數(shù)的常用計算方法30-31
• 3.4.2 等流速法原理31-32
• 3.4.3 修正威爾遜圖解法原理32-34
• 3.5 本章小結34-36
• 第4章 換熱器傳熱與污垢監(jiān)測實驗研究36-52
• 4.1 船舶冷卻水綜合實驗臺功能及原理36-42
• 4.1.1 實驗臺簡介36-37
• 4.1.2 實驗臺結構組成37-41
• 4.1.3 實驗臺可靠性分析41-42
• 4.2 實驗設計及操作步驟42-45
• 4.2.1 實驗設計42-44
• 4.2.2 實驗操作步驟44-45
• 4.3 實驗結果分析45-51
• 4.3.1 熱平衡誤差分析45
• 4.3.2 高低溫對流換熱準則公式計算結果45-46
• 4.3.3 不同污垢熱阻下監(jiān)測算法的驗證46-51
• 4.4 本章小結51-52
• 第5章 污垢監(jiān)測系統(tǒng)的設計52-58
• 5.1 綜合計算與處理模塊52-55
• 5.1.1 實時污垢熱阻值的計算52
• 5.1.2 污垢熱阻達到閾值時間預估52-55
• 5.1.3 預測誤差分析55
• 5.2 數(shù)據(jù)存儲模塊55-56
• 5.3 實時顯示模塊56-57
• 5.4 本章小結57-58
• 第6章 總結與展望58-60
• 6.1 總結58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻60-64
• 附錄：板式換熱器傳熱實驗數(shù)據(jù)表64-65
• 致謝65-66
• 研究生履歷66

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