1前言
冷却系统是船舶与海洋工程装备动力单元的重要组成部分，其功能是保持整个系统的热平衡，保证系统正常运转。设计和选择合适的冷却系统关系到整个装备作业能否实现，因此非常关键。近些年来，船舶与海洋工程领域取得了长足的进步和快速发展，但国内关于冷却系统在船舶与海洋工程应用的文献非常匮乏，同时很多冷却系统的设计和生产企业仍处于摸索期，面对海洋环境的复杂性、恶劣性、工程要求的特殊性，承担着巨大的风险。笔者结合多年的船舶与海洋工程冷却系统设计及建造经验，对常用的冷却系统进行全面分析比较，为冷却系统在海洋环境下的设计选型提供支撑和指导。
2冷却水系统的基本形式
船舶上使用的冷却水系统多种多样，各种冷却系统有着各自的特点，冷却系统的选择必须结合船舶的经济性，可靠性进行综合考虑。在船舶的设计中可根据船东和工厂的实际情况进行选择和设计。在冷却系统的选择方面，船厂多数选择常规冷却系统，这样有利于降低成本，便于调试。而船东则多数倾向于中央冷却系统，因为中央冷却系统对船舶的经济性，可靠性等有很大的好处。
2.1低速柴油机的冷却系统
（1）常规冷却系统和中央冷却系统均可选用。船东，尤其是较大的航运公司，毫无例外都会选用中央冷却系统。
（2）在选择中央冷却系统中，柴油机厂家基本上均推荐使用独立式中央冷却系统。独立式中央冷却系统必须设置高温水冷却器，高温冷却水泵，温控阀等设备，但对高温水的调节比混流式可靠。
（3）对航速较高的集装箱船，经船东提出或与船东商定，可选用自流式中央冷却系统，以进一步提高航行的经济性。
2.2中速柴油机的冷却系统
通常按中速柴油机制造厂所推荐的系统进行设计，虽大同小异，但各种系列的柴油机的冷却系统各有特色。大部分中速柴油机厂家所推荐的系统均为主机的中央冷却系统，所推荐的系统中有混流式中央冷却系统，也有独立式中央冷却系统，设计时必须符合也仅需符合柴油机制造厂所推荐的系统。
2.3全船动力装置的冷却系统
（1）低速机动力装置
如前所说，有两种形式：第一种，常规冷却系统。常规冷却系统指的是设备的低温冷却部分均采用海水冷却，而高温部分则采用淡水冷却，由海水冷却高温淡水。除为主机设置缸套淡水冷却泵，海水冷却泵外，尚需为辅柴油机，空压机，空调，冷藏装置，大气冷凝器等配置海水冷却泵及一定数量的冷却器。第二种，中央冷却系统。中央冷却系统是指各种设备的低温部分和高温部分均采用淡水冷却，仅设置中央冷却器由海水冷却淡水。设计应包括主机在内的整个动力装置的中央冷却系统，所有设备均用淡水冷却，包括辅柴油机，空压机，空调，冷藏装置，大气冷凝器等。
（2）中速机动力装置
亦有两种形式：第一种，主机采用制造厂推荐的单独的中央冷却系统，而辅柴油机及其他机械设备用各自的冷却系统。第二种，包括主机在内的所有机械设备设计一个整套中央冷却系统。有的制造厂所推荐的就是整套动力装置的中央冷却系统。
3冷却系统在船舶与海洋工程上的应用分析
3.1基本概况
某公司在各种船舶上使用的中冷系统主要有：
（1）类似于5618TEU集装箱船的中央冷却系统，如72000吨成品油轮等。
（2）采用低温部分为中央冷却，高温部分主机及发电机均有各自独立冷却水系统，其冷却由高温冷却器利用低温水冷却高温水，如沪东型74500吨散货轮等。
（3）该厂为德国建造的2700TEU集装箱船，采用的是斗式冷却器的中央冷却系统，具有鲜明的特点。它采用的中央冷却器是一个大的斗式冷却器，正常航行时，中央冷却器所需3520m³/h的海水流量，依靠斗式冷却器首尾直接与舷旁连接，利用海水流向来满足冷却要求，其流量大小取决于主机的负荷。这样既解决了部分负荷下的海水流量问题，也节省了几台大功率、大排量的海水泵，满足了不同工况对海水量的要求，很大程度上节省了功率。
3.2中央冷却系统实船运用问题分析
经过我们工厂这几年在各种船舶上使用各种型式的中央冷却系统，总的来说是比较成功的，船东在使用方面也比较满意，但也存在一些问题。在实际使用中主要存在以下几个问题：
（1）在设备前冷却水压力显示较低。
现象：在放置较高甲板的设备，如空调装置等，其冷却淡水的进口压力达不到设备所要求的冷却水压力。
分析：产生这样现象的原因可能有以下几个方面：
第一种，在设计中所预估的泵的压力过低。为此，我们从新计算了泵的压头，以及根据经验，我们认为泵的压头已经是类似的船舶只使用较高的了。
第二种，主淡水泵出口的排量过大，压力不能建立。由于离心水泵存在着排量大，则压头小的特点，是由于在实际的设计只各管路之间都存在着不同程度的余量，从而导致管路中的阻力与计算时的阻力相差过大，导致泵的压头过低，排量过大，且多余的水量均从别的管路中排出，导致布置较高的设备冷却水进口的压力过低。我们采用超声波手提式流量计对各管系中的流量进行测量，利用节流孔板对流量多余的管路进行节流，使主淡水泵的排出压头达到额定压头。这样，对布置较高的设备进口压力的提高有一定用处。
第三种，经过对测量数量的详细分析，发现布置较高的设备所需的冷却水水量己经达到，但压力却始终接近于低限值，所以我们又作了进一步的分析，影响设备进口所显示的压力的因素除管系阻力外，还有主冷却海水泵所放置在管路中的位置。
（2）主机的缸套水冷却器无需冷却冷却水。
现象：试航过程中发现，缸套水的出口温度调整至七十八摄氏度的时候，便不再经过冷却器冷却，温度亦是没有办法调升的。
分析：此现象之发生无法想象，可以断定一些区域成为了主机的散热源。如果主机缸套水的温度不能调升，造水装置就形同虚设。后来剖判相关原理图，发现有一路用于利用发电机的高温冷却淡水的管路极有可能是由于这根管路未被截断而使热量散失。在截断这根管路后，主机缸套水冷却器即时发挥出了作用。由是可获相关启示，当主机停止工作后，可以利用发电机的冷却淡水来预热主机，主机运转时，可利用主机的缸套水去预热备用发电机。
4结语
在我国的船舶行业中，对中央冷却系统的介绍和研究还不是很多，然而在现行的船舶中，船东特别是大公司的船东越来越倾向于中央冷却系统。中央冷却系统对于船厂来说提高了制造成本，对于船东来说提高了设备的可靠性，降低了维修费用。因此，对中央冷却系统的进一步研究有利于船厂降低成本，对提高中央冷却系统的运用深度有很大帮助。
参考文献
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[2]任林.船用大功率中高速柴油机冷却系统数值分析与试验研究[D].中国舰船研究院,2012.