船用压力水柜的技术改进

汪国君，崔静静

（1东台海鹏船舶配件厂；2东台市远洋船舶配件有限公司，江苏 东台 224200）

船用压力水柜的技术改进

汪国君1，崔静静2

（1东台海鹏船舶配件厂；2东台市远洋船舶配件有限公司，江苏 东台 224200）

本文介绍了目前船用压力水柜存在的问题，分析了解决思路和方案，提出了使用限位传感器和压力补偿器和传感器的特点和使用效果。

船用压力水柜；限位传感器；压力补偿器

1 概 述

众所周知，行驶的船舶配有压力水柜，装有日用海水或淡水，安装在泵和用户之间的管路上，主要为船上人员的供应饮用水、生活洗涤水、应急消防用水和紧急救生用水。

压力水柜是一个密闭的容器，日用淡水或海水由泵打入，进入各自的压力柜，再从压力柜中送至各用户。主要结构由柜体和配有安全阀，压力继电器，压力表，压缩空气阀和液位计等安全保护装置构成。柜体上部空间为一个空气室，下部空间为水腔。空气作为缓冲工作介质。

2 问题的提出

国内制作压力水柜大都按照CB455-1991国家标准《船用压力水柜》生产，在使用过程中发现存在下列问题：

一是压力水柜中水量补给通过观察置于压力水柜外的液位计后水位进行，需要专门人员进行管理，当工作人员不能及时到位，会出现水位过低时造成断水，或加水过量的造成溢流现象，影响工作人员的工作和生活。虽然每只水柜均有配压力继电器，但其灵敏程度大大影响供水泵的效能。

二是船舶日用供水系统的特点是供水不均，即用户用水量变化无常，时大时小，断断续续不稳定，为保证供水压力恒定，又避免水泵的频繁起动而在系统中加设了压力水柜，利用空气室作为缓冲工作介质，在实际工作中发生变化，有时也会因操作不当，容易造成充气过多或因充气阀漏泄造成气压不足现象。因此在日常管理中，也需要专人定期的充气或者放出多余的空气。

由于船舶值守人员多为定额，每天定时巡查压力水柜是值守人员的重要工作内容，如何减少值守人员的工作量，将精力用在更重要的设备保护上，是改进开发压力水柜的方向。

3 解决的思路与方案

通过分析和研究，针对上述问题主要采取下列解决问题思路：

1）压力水柜侧位加设传感器，能自动感知水柜内高、低水位，在监界点上自动警示同时补给和停水。

2）压力水柜顶部增加压力补偿装置自动调整水柜内供水压力，保证用户用水稳定，减少出水量时大时小，断断续续现象。

具体方案是：

1）在压力水柜体侧位设置水位上、下限位传感器，并与柜体外面的信号处理装置连接，当水柜内水位下降到设定值及时加水，当水柜内水位升到设定值时及时停止供水。

2）在压力水柜顶部增设压力补偿器及压力传感器组合件，当柜内水压力发生变化，压力传感器发出信号，通知压力补偿器进行补充压力，保证水柜压力恒定。压力的上、下限调定值各船不一，但都必须满足：在水柜压力最低时，最高用水处仍有满意的水量，在水柜压力最高时，不会因为压力过高而使水四处飞溅，使用者感到不便，这就较好地解决了用水量变化与水泵连续工作的矛盾。

为柜体内免空气量保持适当的数量，避免过多或过少，一般调整柜内的空气阀，以补充由于空气漏泄或被水吸收造成的损耗。

经过此次技术改进，通过对实船上使用近半年时观察发现，值守人员工作量大大减少，资源的利用率提高，人员劳动强度减少，有效降低了劳动成本。

4 技术改进后的特点

4.1 限位传感器的开发应用

上水位限位传感器为两个裸露的电极。水柜水位高于水位上限传感器时，两电极间的介质为水，电阻变小，由信号处理装置驱动警示装置或自动断开补水装置停止补水。

柜体内部的上方安装上水位限位传感器，用于自动补水后水位上升到设定位置时发出停止补水信号，上水位限位传感器与柜体外面的信号处理装置连接。

与上水位限位传感器相拟，下水位限位传感器为两个裸露的电极。当水位低于水柜下限传感器时，两电极间的介质为空气，电阻变大，由信号处理装置驱动警示装置或自动开启补水装置补水。

柜体内部的下方安装有下水位限位传感器，用于自动补水后水位下降到设定位置时发出停止补水信号，下水位限位传感器与柜体外面的信号处理装置连接。

通过上下水位限位传感器应用，较好控制了水柜的高低位置。

限位传感器的结构是经过多年反复实践研制出来的一重要部件，与目前市场拥有的限位传感器有完全不一样的结构，并已申请了专利保护。

4.2 压力补偿器和压力传感器的组合应用

压力传感器是测量水柜内压力大小，并将检测到的信息，变换成为电信号，传输到处理控制器，要求压力补偿器压力补偿。压力补偿器能保持柜体内空气压力恒定，压力传感器输出电压随水柜用户压力变化而变化，当系统压力达到压力补偿器的调定值时，发出电信号，使电机动作或停止工作，起安全保护作用。

通过压力补偿器和压力传感器的组合应用，能及时调整补充压力，使出水口压力恒定。

压力补偿器和压力传感器的组合器是专业制作，其精度在不受外界影响的情况下，当压力发生0.2%变化时压力补偿器会自动工作，灵敏度较高，在专业市场是不可采购。

改进后的压力水柜自动化水平高，减少人员劳动量效果比较明显，目前在国内大多应用在新造船上。

目前在国内能够自动感知上下水位，并自动采取相应补给措施和自动进行了压力补偿，使出水口压力恒定的压力水柜尚不多见。

5 结束语

在国内同行业中，制造作压力水柜大都要数按照CB455-1991《船用压力水柜》国家标准生产，由于标准制订较早，制定时很多设备没有出现，相对现代制造技术来说设计落后，有待改进提高。如果使用智能传感仪表技术列入将来修订的国家标准，我国生产制作出的压力水柜将上一步台阶。

据资料分析，国外目前新设计的船舶选用的压力水柜，结构上趋向于智能控制型，选用的传感器比较多，电机及控制系统精度高，布局合理，均为无人操作，但造价高。

［1］刁玉峰《船舶舾装工程》［M］，哈尔滨 哈尔滨工程大学出版社（2008版）.

［2］中国船级社《钢质海船入级规范》［M］，］北京 人民交通出版社 2012版.

This paper introduces the problems existing in the Marine pressure tank，analyzes the solution and solution，using limit sensor and the pressure compensator and sensor characteristic and using effect.

Marine pressure tank； Lim it sensor； Pressure compensator.

汪国君（1965—），男，工程师。主要从事船舶轴舵系及其配件的设计制造。