一、LDCL作用方式和系統(tǒng)組成

LDCL系統(tǒng)的作用方式是將部分冷卻缸套的冷卻水再循環(huán)來升高缸套冷卻水的溫度，在主機(jī)使用高硫燃油時(shí)，減輕缸套內(nèi)壁的低溫腐蝕。

圖1 LDCL系統(tǒng)圖

如圖1所示，系統(tǒng)由LDCL循環(huán)水泵(簡稱LDCL泵)、三通閥、冷卻水控制單元(CWCU)和高溫淡水溫度控制閥等設(shè)備組成，缸套水與缸蓋的冷卻水進(jìn)出口是獨(dú)立的總管，高溫淡水進(jìn)機(jī)總管“2(A)”、缸蓋水進(jìn)機(jī)總管“I(AB)”和缸套水出口總管“3(B)”通過氣動(dòng)三通閥連接起來。

LDCL泵進(jìn)口吸入主冷卻水和部分已流經(jīng)缸套的冷卻水(被缸套加熱過的冷卻水，俗稱沸水)，再次冷卻缸套，完成再循環(huán)，進(jìn)而提高冷卻水溫度，即循環(huán)回路中的水通過從缸套中吸收能量來加熱。

溫度控制由CWCU完成,核心部分是一塊MPC板，通過分析整理探測到的主機(jī)轉(zhuǎn)速、高溫淡水進(jìn)機(jī)溫度、缸套冷卻水出口溫度、缸蓋冷卻水出口溫度、LDCL循環(huán)泵進(jìn)出口壓力以及主機(jī)的負(fù)荷等信息，輸出兩路控制信號。

一路控制信號用于改變?nèi)ㄩy開度(顯示缸套水出口到缸蓋水進(jìn)機(jī)總管之間的開度)，控制并保持缸套水出口溫度在設(shè)定值;

另一路控制信號輸出到高溫淡水溫度控制器，分析并計(jì)算出口溫度所對應(yīng)的主機(jī)冷卻水入口溫度并提供設(shè)定值，溫度控制器給高溫淡水溫度控制閥一個(gè)開度信號（高溫淡水冷卻器旁通閥的開度)，通過調(diào)節(jié)進(jìn)口水溫保持缸蓋冷卻水出口溫度在85°C。

冷卻水溫度和主機(jī)負(fù)荷的關(guān)系，如圖⒉所示。

圖2 溫度和負(fù)荷關(guān)系線圖

TT-8414為缸套水出口溫度隨負(fù)荷變化折線，低負(fù)荷設(shè)計(jì)為120℃，隨著負(fù)荷逐漸變大溫度逐漸降低;

TT-8413為直線，表明排氣閥和缸蓋水出口溫度不隨負(fù)荷變化，保持在85℃不變;

TT-8407為高溫淡水進(jìn)機(jī)溫度隨負(fù)荷變化,隨著主機(jī)負(fù)荷升高溫度不斷降低。

當(dāng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)，LDCL循環(huán)水泵自動(dòng)啟動(dòng)，三通閥慢慢關(guān)閉3(B)-1(AB)通道,打開2(A)-1(AB)通道。

此時(shí)，排氣閥缸蓋冷卻水循環(huán)與缸套水循環(huán)基本分開，缸套水循環(huán)經(jīng)過LDCL循環(huán)水泵直接通過單向閥形成一個(gè)封閉的循環(huán)。

當(dāng)主機(jī)運(yùn)行在50％負(fù)荷以下時(shí)，保持缸套水出口溫度為120℃。

當(dāng)三通閥開度為0時(shí)，缸套水經(jīng)循環(huán)泵形成一個(gè)單獨(dú)的循環(huán)，隨著主機(jī)熱負(fù)荷的增加，三通閥開度由0逐漸增大。

缸套冷卻水出口的一部分經(jīng)三通閥排出到缸蓋排氣閥冷卻水循環(huán)中，達(dá)到降溫的目的。

如果主機(jī)負(fù)荷不斷增加并超過50％，CWCU檢測到后，開始按照設(shè)計(jì)的LDCL溫度與負(fù)荷曲線逐漸減小設(shè)定溫度。當(dāng)主機(jī)負(fù)荷達(dá)到70％時(shí)，設(shè)定溫度減小到115℃，三通閥3(B)-1(AB)的開度逐漸增大，降低缸套水出口溫度。

二、LDOL系統(tǒng)的操作與安保

LDCL系統(tǒng)，可以在MOP上操作，MOP上可選自動(dòng)和手動(dòng)模式(AUTO／MANUAL)，如圖3所示。

圖3 LDCL控制界面

正常情況下MOP上LDCL狀態(tài)應(yīng)為“自動(dòng)(Automatic)”模式。

在自動(dòng)模式下，LDCL系統(tǒng)的啟停受兩種信號控制。

一是主機(jī)啟動(dòng)和停車時(shí)LDCL系統(tǒng)啟停，主機(jī)啟動(dòng)指令發(fā)出后LDCL泵隨即啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻水控制單元(CWCU)按程序執(zhí)行對三通閥的調(diào)節(jié)，直至溫度達(dá)到并保持在設(shè)定值。

在主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)出停車指令時(shí)（RPM 降至最低轉(zhuǎn)速時(shí))，冷卻水控制單元（CWCU）執(zhí)行自動(dòng)冷卻程序，三通閥開度再次調(diào)節(jié)。

此時(shí)，LDCL泵不會(huì)立即停止，而是等到循環(huán)系統(tǒng)水溫度降至設(shè)定值后才停止;

二是主機(jī)所使用的燃油硫分的高低可以控制LDCL泵的啟停，使用低硫燃油時(shí)，并不需要較高的缸套冷卻水溫度。

此時(shí)，LDCL泵停止，使用高硫燃油時(shí)則LDCL泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

如果需要手動(dòng)停止 LDCL 泵，在 MOP上選擇LDCL界面，點(diǎn)擊LDCL State按鈕即可。

LDCL系統(tǒng)的安保在傳統(tǒng)MC機(jī)型冷卻水系統(tǒng)保護(hù)功能的基礎(chǔ)上增加了部分監(jiān)測報(bào)警功能，更加完善了對主機(jī)冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)控和檢測，從而更好地保護(hù)主機(jī)，讓輪機(jī)管理人員能夠更加方便快捷地判斷故障。

圖4 冷卻水系統(tǒng)報(bào)警

主要警報(bào)和保護(hù)功能，如圖4所示，包括多個(gè)方面，高溫淡水進(jìn)機(jī)低壓保護(hù)(<0.35 bar，主機(jī)SLOW DOWN);

缸套冷卻水低壓保護(hù)(<0.1 bar，主機(jī) SHUT DOWN);

氣缸蓋冷卻水進(jìn)出口壓差警報(bào)(<400 mbar報(bào)警，<100mbar主機(jī) SLOW DOWN);

缸套水進(jìn)出口壓差警報(bào)（<300 mbar報(bào)警，<100 mbar主機(jī) SLOW DOWN);

缸套水出口溫度警報(bào)(<125 ℃報(bào)警，<130℃主機(jī) SLOW DOWN);

氣缸蓋冷卻水出口溫度警報(bào)（<90 ℃報(bào)警，<95 ℃主機(jī) SLOwDOWN);

缸套冷卻水出口壓力警報(bào)（只發(fā)出警報(bào)，不影響主機(jī)運(yùn)行);

高溫淡水進(jìn)機(jī)低溫警報(bào)(<62℃報(bào)警，不影響主機(jī)運(yùn)行)。

三、LDGL 系統(tǒng)常見故障及解決措施

1、三通閥故障

三通閥故障主要表現(xiàn)為IP Positioner 故障和反饋機(jī)構(gòu)故障，當(dāng)冷卻水控制單元(CWCU)檢測到三通閥故障后,輸出一個(gè)指令,讓LDCL循環(huán)泵停止運(yùn)行。

首先，確認(rèn)控制空氣壓力是否正常，空氣管是否泄漏。

若氣源正常，則說明IP Positioner自身有問題。

船舶若不能停車，只能采取停止LDCL 系統(tǒng)模式。

當(dāng)可以停車時(shí)，按照說明書給出的步驟初始化IP Positioner，通?？梢越鉀Q問題。

若問題仍然存在，則只能更換新的IPPositioner。

新IPPositioner必須進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和初始化，這就需要檢查并記錄原IP Positioner中的一些參數(shù)。

由于船舶的振動(dòng)，反饋桿的鎖緊螺釘會(huì)產(chǎn)生振松或掉落的情況，當(dāng)系統(tǒng)檢測到三通閥實(shí)際開度與設(shè)定開度的偏差超過20%時(shí)會(huì)報(bào)警，LDCL循環(huán)泵停止工作。

此時(shí)，可將泵和IP Positioner都轉(zhuǎn)到手動(dòng)模式，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)反饋桿，當(dāng)IP Positioner 顯示屏的開度與設(shè)定開度吻合時(shí)，裝復(fù)反饋螺釘并固定。

2、 LDCL泵故障

當(dāng)LDCL泵出現(xiàn)問題停止時(shí)，系統(tǒng)自身依靠主冷卻水泵壓力經(jīng)過旁通管路和旁通閥（單向閥）就可以直接旁通LDCL泵，只要保證三通閥（3-WayMixing Valve）正常，受控在100%位置，即圖1中3(B)-1(AB)，冷卻水經(jīng)缸套后直接進(jìn)入缸蓋即可。

此時(shí),主機(jī)冷卻水系統(tǒng)就是按原MC機(jī)型冷卻形式運(yùn)行。待泵停止后，關(guān)閉進(jìn)出口閥，即可對泵浦進(jìn)行維修保養(yǎng)。

在航行中,停止 LDCL系統(tǒng)的操作方式有3種方式。

1)在MOP上(Engine>Process information>LDCL）界面，點(diǎn)擊LDCL State，在界面左下方出現(xiàn)start 和 stop按鈕，點(diǎn)擊stop，此時(shí)冷卻水控制系統(tǒng)(CWCU)執(zhí)行停止LDCL泵程序,即控制三通閥3-Way Mixing Valve)從原來位置調(diào)節(jié)到100％(系統(tǒng)圖中3B—1AB)后，泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在此過程中，三通閥(3-Way Mixing Valve)是緩慢調(diào)節(jié)的，避免了原來缸套循環(huán)冷卻的沸水快速進(jìn)入整個(gè)冷卻水系統(tǒng)，整個(gè)過程被推遲到20～30 mill左右；

2)在MOP上(Auxiliary>Cylinder Lubrication>)界面，點(diǎn)擊S％按鈕，界面下方出現(xiàn)調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)節(jié)按鈕將S％數(shù)值調(diào)節(jié)到0.5以下數(shù)值，點(diǎn)擊確認(rèn)后，冷卻水控制系統(tǒng)(CWCU)執(zhí)行停止LDCL泵程序。

此時(shí)，停泵程序和第1種方式相同。

此方式受

限于MOP的版本(可以通過MAN技術(shù)通函查找核對，也可以在MOP上通過實(shí)際操作驗(yàn)證)，同時(shí)要注意S％小于0.5后，氣缸注油會(huì)按最低注油率運(yùn)行，可以適當(dāng)調(diào)大氣缸油最低注油率；

3)在應(yīng)急情況下，如果主機(jī)冷卻水控制系統(tǒng)對3-Way Mixing Valve(三通閥)控制失效時(shí)，必須到三通閥現(xiàn)場手動(dòng)泄放控制空氣，使該閥調(diào)節(jié)在100％位置(系統(tǒng)圖中3B-1AB)。

此種方式無法進(jìn)行緩慢調(diào)節(jié)，會(huì)使原來缸套循環(huán)冷卻的沸水快速進(jìn)入整個(gè)冷卻水系統(tǒng)，可能會(huì)對主機(jī)冷卻系統(tǒng)其他附件造成影響或破壞。

如非必要，盡量避免此操作。

無論選擇何種方式，如長時(shí)間停止LDCL系統(tǒng)，需考慮適當(dāng)增大氣缸油注油率以減少低溫腐蝕。

LDCL系統(tǒng)停止時(shí)，建議立即或不遲于兩周內(nèi)將氣缸油注油率增加0.05g/kWh。

另外，個(gè)人建議，在主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中停止LDCL系統(tǒng)時(shí)，需注意主機(jī)冷卻水系統(tǒng)各壓力變化，尤其JCW across cyl．Liner和JCW across cyl．Cover，在LDCL泵停止瞬間，可能導(dǎo)致該警報(bào)觸發(fā)，使主機(jī)SLOW DOWN。

四、結(jié)束語

在船舶機(jī)艙管理中，對主機(jī)缸套冷卻水的管理相當(dāng)重要。

溫度控制得好壞直接影響主機(jī)的性能和使用壽命，溫度太高會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)力大，溫度太低會(huì)造成低溫腐蝕嚴(yán)重，均不利于主機(jī)的使用和保養(yǎng)。

因此，對LDCL系統(tǒng)的日常管理及正確操作尤為重要。

平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)備的監(jiān)控，及早發(fā)現(xiàn)問題并預(yù)防，備有充足的備件。

在航行中，不停主機(jī)對LDCL系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)(常見的故障，如泵浦軸封漏水、馬達(dá)保養(yǎng)等)時(shí)，只需按程序停止LDCL系統(tǒng)即可，從而避免出現(xiàn)停航、停租等系列問題。

參考文獻(xiàn)

[1]MAN Service Letter SL2020—692／KAMO

[2]MANB&WG80MEC9DesignSpecification：4209092—5

原創(chuàng)作者系：

香港明華公司    許春陽