淺談三通溫控閥調節方法和要點

仝春迎

摘 要 在船舶冷卻系統，如高溫淡水、低溫淡水、中央冷卻水、滑油冷卻系統中，均采用三通溫控閥來調節系統溫度。溫控閥工作的穩定性直接關系到船舶動力系統的安全性。本文首先介紹溫控閥的工作原理，其次圍繞影響溫控閥調節效果的主要因素，并結合我廠建造的ZT92500-3試航過程中存在一些問題，談一些溫控閥的調節方法和注意事項。

關鍵詞 船舶 溫控閥 調節 注意事項

中圖分類號：TK325文獻標識碼：A

1溫控閥的工作原理

在大多數出口機動船舶的冷卻系統中，基本上都采用冷卻器前加三通溫控閥的形式來調節冷卻系統的溫度。其基本原理為：從系統某一點利用溫度傳感器取信號，通過控制器，電動或氣動馬達來控制閥的開度，調節冷卻水通過冷卻器和旁通的比例，以達到和穩定系統所需的溫度。冷卻系統對主/輔機及整個動力系統來說，都是至關重要的。以主機高溫水系統為例，高溫水溫度太低，冷卻水帶走熱量太多，效率太低;溫度太高，容易產生氣泡，冷卻效果不好;溫度波動太大，會引起缸套波動性收縮，而產生裂紋，甚至拉缸，即使長期的小的波動也會使缸套疲勞，穴蝕情況加重。因此，溫控閥的穩定是很重要的。然而在系泊試驗時，主機只能開很小的負荷，無法檢驗溫控閥在高負荷的穩定性，而在海試中時間是很緊張的，溫控閥如果出現問題，將會延誤整個海試計劃。因此如何在海試前確保溫控閥工作的穩定，以避免重大損失，是很值得注意的。在此，筆者結合本廠實船，有一些建議和方法，以供大家參考和切磋。

2影響溫控閥的因素主要有以下幾個方面

2.1管系的長度

一般來說，循環管路越長，溫控閥的不穩定因素越大。例如中央冷卻系統，它要供給全船所有需要冷卻的設備，管路很長，分支很多，而傳感器只有一個，這樣就有可能造成閥的動作與系統實際溫度不協調而波動。這時需將傳感器移到離閥體較近的合適的取樣點，同時將溫控閥“P”值調大。（“P”值是實際溫度與設定溫度允許偏差的參數，即決定閥體動作靈敏度的參數。如果是氣動的，可同時調大“I”值，I值決定閥的動作快慢）例如在我船廠某出口船海試中發現中央冷卻系統溫控閥波動太大，檢查之后認為管系走向不好而導致管路過長，將P值，I值調大后，溫度就穩定了。

通常情況下溫控閥和傳感器之間的距離大于10倍管路通徑，尤其是溫控閥溫控包的安裝位置，溫控閥傳感器安裝位置是否滿足系統的安裝要求等都對滑油溫度有著較大的影響，例如我廠ZT92500-3船，在夏天試航期間，當主機負荷100%，滑油系統的溫控閥打到全開100%狀態，但是滑油溫度仍然超過額定溫度45℃，在47℃左右，糾其原因是由于溫控閥傳感器安裝位置太近，沒有按照系統要求來安裝，安裝太近系統管路內介質會有一定的喘動，從而導致溫度的不穩定性，溫控包安裝在10倍管徑意外，系統相對穩定。附圖是帝伯廠家提供的溫控閥管路安裝圖紙（見圖1）。

2.2溫控閥的開度是否絕對影響滑油系統的冷卻效果

盡管溫控閥的開度對滑油系統有著一定的影響，在溫控閥開度不在100%全開狀態下，可以通過系統的修改，保證滑油的冷卻效果，依然是以我廠ZT92500為例：通過在主機缸套水冷卻進出口之間增加一個旁通的蝶閥，來增加滑油的冷卻效果，由于機艙溫度隨著季節的變化略微受到影響，一般冬季此閥關閉，夏季打開，通過ZT92500-3船試航證明，夏季此閥打開，溫控閥在打開85%的開度狀態下，一樣可以增加滑油的冷卻水量，提高滑油的冷卻效果。

2.3溫控閥的質量問題對滑油冷卻效果有著一定的影響

溫控閥的內部泄露問題對系統的影響也是不容小覷的，如果溫控閥的質量不過關，內在泄露量較大，那么冷卻水只能走旁通，勢必影響滑油的冷卻效果，由于實船暫時無法檢測，但是可以通過系統增加旁通閥的方法來調試和檢測溫控閥的穩定性這個方法為以后解決此問題提供了一定的思路。如圖所示，滑油溫度低時，A常開，B-溫度低時開，C-溫度高時開，如果溫控閥內部泄露，將對系統存在嚴重的影響（見圖2）。

2.4閥件的動作方向

三通溫控閥有很多類型，如圖2所示，冷卻系統常用的是A為進口，B，C分別到冷卻器和旁通。在施工時如果不注意，就會把2，3接反。這里可以不改管系，而在接線時按照順時針模式（假設原設定是逆時針）接線，再手動檢查一下閥件動作即可。

3系統的封閉性

一般來說，除去正常的補水，透氣和泄放外，冷卻系統應是一個封閉回路，不應有外界的介質進入系統。否則也會造成系統溫度不穩定。例如用高溫水做伴熱，低溫水做沖洗等，這類現象應盡量避免。（當然少量的水的注入對系統的影響可以忽略，例如DN20以下的外部水的注入。）

4節流孔板的使用

當液體通過冷卻器時，會有一個壓力降，而旁通時幾乎沒有，如果冷卻器壓力降過大，溫控閥很難使兩路液體合理分配，因而壓力波動引起溫度波動。因此在旁通上加節流孔板也許是個不錯的方法。

5加熱系統的影響

以高溫水為例，主機備車時使用缸套水加熱器來暖主機。加熱器一種是電加熱，用溫度開關控制。這種加熱器本身就有個波動，因此用的比較少。一種是蒸汽加熱，用兩通的蒸汽溫控閥控制。一般來說，在主機運轉之后，加熱器應關掉，旁通打開。但由于蒸汽溫控閥會自動關閉，因此有時工人會忽略。這時如果蒸汽溫控閥泄漏或蒸汽截止閥泄漏，就會造成額外加熱，引起三通溫控閥調節失靈。例如在金陵船廠某集裝箱船海試中，發現高溫水溫度波動太大，溫控閥也開關頻繁。手動操縱沒有問題，排除閥件運動和控制問題;調節“P”值也沒有效果;檢查接線正確;傳感器位置也換取了多點，效果不明顯;最后把加熱器旁通打開、進出口關掉后，系統溫度就穩定了。分析認為：加熱器蒸汽閥泄漏，而高溫水繼續通過加熱器而額外波動加熱，導致系統溫度不穩定。因此在主機運轉之后就應該關掉加熱器，而且打開旁通，使水不經過缸套加熱器，以避免加熱器的負面影響。

總的來說，冷卻系統的穩定取決于溫控閥，而系統內的因素也影響著溫控閥，而系統因素又是比較隱蔽的。為了消除系統內部隱患，筆者有以下建議：（1）在設計時合理布置機艙設備和管系，使管路通暢，回路較短;（2）盡量避免循環系統外的介質進入系統;（3）閥件安裝前檢查泄漏;（4）試驗時檢查溫控閥的設定，并手動操縱，以確保閥件運動機構良好;（5）主機運行時打開加熱器旁通，關閉加熱器進出口閥。

相對于整條船和船舶動力系統，溫控閥是個小設備，但作用卻十分重要，一旦出現問題，則影響全局，故希望引起同行們的足夠的重視。

參考文獻

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