第三章舱底排水及疏水系统第四节疏水系统课案.docx
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第三章舱底排水及疏水系统第四节疏水系统课案
第四节疏水系统
一、疏水系统的用途
疏水系统是属于保证舰船正常运行的一类系统，与排水系统的区别仅在于用来排除舰船舱底少量的积水。
舰船在正常运行时，疏水系统的用途：
1、排除机舱、锅炉舱和辅机舱的舱底积水。
舱底积水的来源为：
机械设备的泄水，管路的漏泄，冲洗用水和经过船体不严密处渗水，以及从各种船体开口流入的雨水等等。
由于这些水流最终都将汇集于舱底，故统称为“舱底水”。
当舱底水积存过多时，会影响机械装置的正常运行，甚至会影响舰船的稳性，危及航行安全。
机舱或锅炉舱的舱底水积存太多可能会引起燃油火灾。
因此必须定期把舱底水排除，以保持舱底干燥。
2、排除各种没有专门用途的底部隔舱的积存水，以及锚链舱、球鼻首声纳舱、电罗经计程仪舱、轴隧、舵机舱的舱底疏水。
3、纵倾和横倾平衡舱的疏水。
二、疏水系统原理线路图
在各种类型舰船上均设有疏水系统，由于疏水系统属于日常系统，因此其设计主要是满足于使用要求。
疏水系统应能使全船从首至尾的每一个隔舱和舱室均可以疏水，并应避免经过疏水吸口使隔舱和舱室进水。
疏水系统除了完成直接功能外，特别在小型舰船上用作为提高生命力的补助工具。
因而在很多类型的舰船上，疏水系统按独立分段原理设计，以提高舰船的抗沉性。
在独立分段范围内，疏水系统可以按单线、分组或独立线路敷设。
图3－7所示是驱逐舰某隔舱的疏水系统。
它是按分组线路设计的。
采用压头为8mH2O时，排量为30m3/h的水喷射泵1作为疏水工具。
每一个水喷射泵用吸入接管2和截止止回阀3与吸入滤网4连接，通过集水阱格子板5吸入舱底水。
来自水喷射泵的排水接管6和止回阀7与在水线以上舷边孔8连接。
水喷射泵的工作水从消防系统总管通过起动阀9进入。
冬季为了吹洗和加热，将来自日用蒸汽系统的蒸汽通过阀10加热舷边孔。
在所有情况下，疏水系统的喷射泵和阀均就地操纵。
按分组线路设计的疏水系统，在舰船建造中是较广泛采用的。
因为比较能满足对疏水系统所提出的全部要求。
常用的疏水喷射泵排量为10~30m3/h。
由主横隔壁隔开的每一个隔
舱通常均有疏水喷射泵，供本隔舱范围内的各舱室使用。
整个舰船的疏水系统，是每一个隔舱内的疏水系统分组线路的总和。
由于机舱和辅机舱的舱底水含有大量油污，为了防止港口和近岸海域的污染，因此在机舱和辅机舱内装有油污水处理装置。
舱底水先经过油污水处理装置分离污油后再行排出。
图3－8所示为机舱及辅机舱的疏水系统线路图。
这种设有油污水处理装置的疏水系统已广
泛采用于现代新型舰船中。
图3-9所示是驱逐舰的疏水系统，是按单线线路设计的。
疏水总管1从艏到艉沿整条船敷设。
三台自吸式电动离心泵2与总管接通。
每台自吸式电动离心泵的排量为30m3/h,
压出压头为15mH2O。
全部疏水系统用二个隔离闸阀3分成三个独立分段。
隔离闸阀安装在独立分段的分界
处，并总是处于关闭状态。
在这些独立分段范围内，泵仅供本范围内舱室使用，但是当隔离闸阀打开时，也可供相邻独立分段使用。
泵通过泥箱4和截止阀5与总管接通。
来自泵的排出接管上安装闸阀6和止回阀11。
舱底水从吸入滤网7、集水阱吸入口8吸入，通过总管经吸入接管9由泵排出。
在吸入接管上安装截止止回阀10。
在舰船艏艉两端的舱室和隔舱是通过吸入阀箱12进行疏水。
没有疏水设备的舱室，可通过可拆软管与胶管接头截止阀13连接后进行舱室疏水。
图3—9疏水系统线路图
按单线线路设计的疏水系统，舰船上的疏水泵数量将是最少。
因而在建造方面以及使
用方面是比较经济的。
单线线路疏水系统广泛采用在小型舰船上和商船上。
但是单线疏水系
统也有其缺点，如系统管路较长，分支较多，这样使得克服系统管路阻力的损耗压头过大，
同时往往会造成离心式疏水泵工作中断。
由于系统是从艏到艉沿整条船敷设的，使得系统的
操纵比较复杂。
三、疏水系统组成元件
各种舰船的疏水系统包括下列组成元件：
疏水工具、油污水处理装置、疏水总管管路、
吸入接管和排出接管以及系统附件。
1疏水工具
舰船上采用疏水喷射泵、电动往复和自吸式电动离心泵作为疏水工具。
（1）疏水喷射泵
由喷嘴、混合室及扩压管三部分组成，它是用高压水作为动力的。
从水消防系统中来
的高压工作水，经过喷嘴后，以高速喷入混合室并与其中的空气发生动量交换，然后随之一
同排出，从而使混合室中产生一定的真空进行吸水，经过混合以后，再进入扩压管中，速度
逐渐下降，把部分速度能转变为压力能，以使水泵建立一相应的排出压头达到疏水之目的。
由于水喷射泵具有其它类型水泵所不及的优越性，因此补广泛用作为水面舰船疏水系
统的疏水工具。
水喷射泵在疏水系统任何情况下，均能连续工作，具有干吸能力，构造简单，无运动部件，不易损坏。
但喷射泵的效率很低和工作时要求高压工作水，这是喷射泵的缺点。
目前为了降低水消防系统总管压力，采用工作压力一般不超过10kgf/cm2就能有效工作
的水喷射泵作为疏水工具。
（2）电动往复泵
往复泵工作特点是效率高，吸入高度高，具有干吸能力，不论系统吸入管路中空气的
吸入情况如何，均可不断工作。
这些都是疏水泵比较重要的特性。
但是电动往复泵的重量和
尺寸较大。
因此，目前在水面舰船上很少采用电动往复泵作为疏水工具。
但是在我国建造的
远洋船舶中，常用2DSL-25/3或2DSL-63/4型电动往复泵作为机舱辅助疏水泵，见表3—2
往复泵参数。
表3—2往复泵参数
序号
型号
排量（m3/h）
压头（mHao）
吸高（m）
夕卜形尺寸长x宽x高（mm）
泵组重量（kg）
1
2DSL-25/3
25
30
5.5
920X550X1500
780
2
2DSL-40/4
40
40
5.5
950X650X1480
1000
3
2DSL-63/4
63
40
5
950X650X1480
1000
（3）自吸式电动离心泵
离心泵目前比较广泛地用来作为水面舰船的疏水工具。
这种泵与往复泵相比较，具有重
量轻、尺寸小、结构简单的优点。
离心泵的主要缺点是效率比往复泵低（但比水喷射泵的效
率要高得多）。
舰船上泵的安装尽可能要低，即直接布置在双层底铺板上。
水面舰船要求排量和压头不大的疏水工具，因此舰船上通常采用单级离心疏水泵，如
CZL型立式单级自吸式离心泵。
这种泵与上述水泵的区别是只有一个工作叶轮。
实践证明，离心疏水泵对管路连接不紧密是极其灵敏的，通过管路不紧密处，空气吸入
致使泵停止工作。
另外，水环引水泵的吸高和排量均比较小，因此在开始吸入时，特别当管
路有较多分支的单线线路时，将需较长的时间，表3-3电动离心泵。
表3—3电动离心泵
序号
型号
工况
排量（m3/h）
压头（mH2O）
允许吸高（m）
1
2CZL-6
单级
19.8
31
6
2
2.5CZL-4A
单级
25
65
5
3
3CZL-9
单级
45
31
6
4
6CBLG-7
串联
45
110
5
并联
150
30
5
2、疏水系统管路
根据各种不同的系数线路设计，疏水系统管路的长度和分支也不同。
显然，当单线线
路，疏水总管管路的长度最长，从首到尾沿整条船敷设。
当分组线路时，管路仅布置在供这组舱室使用的范围内，或某一隔舱范围内。
独立线路时，疏水管路仅包括吸入接管和排出接管。
疏水总管管路以及吸入、排出接管管路均由紫铜管制成。
管路采用法兰连接，管路垫片材料采用厚2~3mm的橡皮或黑纸柏。
管路应当尽量敷设在双层底铺板上，并应避免在管中形成气垫。
在管路最低处应安装泄放旋塞，以便系统油封时放水。
疏水系统的管径通常按母型舰船选取，各种舰船的疏水系统总管管径平均尺寸如下：
1大型舰船为100~150mm;
2驱逐舰为80~100mm;
3小型舰船为65~80mm。
3.疏水系统的附件
疏水系统中的所有阀件、阀箱和吸入滤网均按标准选用。
泥箱、集水阱和格子板均为
疏水系统的专用附件。
来自各种疏水舱室的全部吸入接管，都是由截止止回阀或阀箱通过疏水总管与疏水工具连接。
四、疏水系统技术要求
疏水系统的设计，是在于更完善地满足对系统所提出的技术要求。
其要求可以归结为下列各项：
1疏水系统在舰船上可以用单线线路或分组线路和独立线路按独立分段原理设计，但
是分组线路是疏水系统设计最好的线路。
2与排水系统和移注系统组合在一起的疏水系统，应保证舰船上各舱室的疏水。
3系统结构应该不会使被疏水的隔舱发生倒灌而进水，其吸入口的阀件应为止回阀。
4集水阱的数量及其安装位置，应该保证舰船向任何一舷横倾5°时以及舰船航行和停泊纵倾时底舱疏水。
5集水井的容积，对于大型舰船一般为300~400L，对于小型舰船一般为150~250L。
驱逐舰上集水井容积一般为250~300L。
6吸入滤网和格子板上孔的面积要比吸水管径的截面积大2.5倍，而孔径为10mm。
7疏水系统的管路由紫铜管制成，采用青铜附件。
五、疏水系统计算
系统计算范围包括安装在舰船上疏水工具数量的计算和管路流体计算。
1、舰船上的疏水工具数量
安装在舰船上的疏水工具数量与下述几个因素有关，首先与舰船种类有关，其次与疏
水系统线路和疏水工具本身类型有关。
如采用水喷射泵作为疏水工具时，疏水系统通常按分组线路设计，喷射泵的数量则按
下列条件确定：
1中间部分、机炉舱区域以及在每一个水密隔舱至少要有一个疏水喷射泵，为了缩短
管路长度以及便于操纵，对于大型舰船上每一个水密隔舱可安装两个喷射泵。
2艏艉端的疏水系统线路分支较多，为使艏艉端所使用的喷射泵数量缩减到最少，所
以根据具体情况整个艏艉端喷射泵数量通常取一至二个。
疏水工具排量的确定是根据各种不同类型舰船而定的。
如舰船上采用离心泵作为疏水
工具，疏水系统无论按什么线路来设计，则安装在舰船上的泵数是相同的，离心泵数量按下
述条件确定：
1中间部份、机炉舱区域在大多数情况下，对各种舰船安装一台泵，供由水密隔壁隔开的两个隔舱用。
在个别情况下，特别在大型舰船上，可以在每一个水密隔舱安装一台泵。
2各种舰船的艏艉端各安装一台泵，供布置在该区域的各隔舱使用。
2、疏水系统流体计算
疏水系统流体计算，在大多数情况下是验算性质，以便确定系统在最不良条件下工作
分组线路疏水系统的计算方法，从图3—11中可以看出，当要从最远点1疏水时，系统是处于最不利的条件下工作。
下面即以从最远点1疏水时的情况，对系统管路流体进行计算。
30G0
2^00
1000
500
⑼
300
200
100
图3—12铜管摩擦损失计算图
50
确定管段1-2的流速为：
4Qp
（3—4）
M-2l（m/s）
帀1-2
管段1-2管路通径是预先规定的，而喷射泵的流量Q是按标准选定的。
点2的压头等于：
式中Hi/――管段1-2的几何高度。
要使疏水系统正常运行，必须要使喷射泵吸入高度Hpx等于点2的压头或比点2的压
px
头大，即
Hpx_H2（3—6）
疏水喷射泵的吸入高度是比较小的，一般为2~4mH2O,因此为了改善疏水系统的工作,
必须尽量使吸入管路的损耗减小以及减小管段1-2的几何高度。
确定管段3-4的流速为：
4Q3_4,
V3_4■2~（m/S）（3—7）
列3_4
式中Q3_4=QpQ工作水喷射泵排水接管的水量（m/s）；
3
Q工作水-/s）。
点3的压头按下述公式计算：
出=（丄匕）3鼻字出/伸出。
）（3—8）
d2g
3处压头，即
（3—9）
为了使喷射泵能将水排至舷外，必须使喷射泵排出压头大于或等于点
六、舱底管系的规范计算
（1）每一台舱底泵的排量，应按其内径由规范计算得的舱底总管内排水速度不小于每
秒2米计算，或按下式计算：
Q=5.66d210J（3-10）
式中d——舱底总管内径（mm）（按公式3-11,3—12）;
Q泵的排量（m3/h）。
或按表3—4选取。
图3—14喷射泵
表3—5主要性能
序号
吸水量（m/h）
压头（mHo）
吸高（m）
丄作水压力
（kgf/cm）
丄作水耗量
（m/h）
1
10
8
6
3.5
4
14
3
5.5
16
2
20
""5~
6
""5~
4
10
5
10.5
14
~4~
10
18.5
3
30
3
20
5.5
3
40
4
50
5
17.5
23
5
100
-8~
6
12
7.5
46
47
6
150
12
3.5
14
70
7
200
10
2
7
130
注：
输送水温为20~30C,若不温增加，吸高有所降低。
标记示例：
吸水量20m3/h压头5mH2O的水式喷射泵
喷射泵PS20-5CB633-67（注：
PS——喷射泵）
表3—6主要尺寸（mm）
型号
L
D
D1
H
PS10-8
633
50
21
115
PS10-6
PS20-5
800
70
362
128
PS20-6
800
70
32
128
PS30-8
805
70
32
127
PS30-6
805
70
32
127
PS30-5.5
PS50-5
990
86
42
163
PS50-4
990
86
42
163
PS100-8
1290
125
50
200
PS100-6
1290
125
50
200
说明：
1上述水喷式喷射泵系铜材圆锥形薄壁结构。
2表3—6序号1,3中的工作水压力为3kgf/cm2的喷射泵供小型民用船舶用，其本体材料允许用铸铁。
3制成的喷射泵，以3kgf/cm2水压进行密封性试验。
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