本發(fā)明涉及船用換熱器領(lǐng)域，具體涉及一種組合式純鈦換熱器裝置。

背景技術(shù)：

在船舶及海洋工程領(lǐng)域中，需要設(shè)置大量專門的冷卻水換熱器對(duì)所有船用機(jī)械和電氣設(shè)備包括各類泵、電動(dòng)閥、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、軸承、蒸汽輪機(jī)、推進(jìn)電機(jī)等進(jìn)行冷卻，換熱功率高。但傳統(tǒng)冷卻水換熱器還存在以下缺陷：

一是傳統(tǒng)冷卻水換熱器需與被冷卻用戶一對(duì)一配置，以保證冷卻效果，而船舶、潛艇或浮動(dòng)平臺(tái)等由于自身空間和承載能力有限，無法布置大量冷卻水換熱器，從而單個(gè)冷卻水換熱器無法供數(shù)量較多的冷卻用戶在正常工作溫度下工作。

其次，冷卻水換熱器是利用海水為熱阱(低溫?zé)嵩?，通過換熱管傳熱冷卻各設(shè)備的，其換熱管內(nèi)長期被海水浸泡，其腐蝕和沖刷特別嚴(yán)重，存在換熱管損壞失效的較大隱患。為此，船舶冷卻水換熱器的換熱管一般采用銅合金材料，并專門設(shè)置防蝕鋅板抵消海水對(duì)銅管的腐蝕效應(yīng)。但常規(guī)銅合金冷卻水換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，防蝕鋅板需定期更換，影響使用。

第三，傳統(tǒng)冷卻水換熱器中導(dǎo)流管無支撐跨距為較長，在冷卻過程中易產(chǎn)生流體誘導(dǎo)振動(dòng)，使導(dǎo)流管出現(xiàn)磨損甚至斷裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種組合式純鈦換熱器裝置，該裝置能夠在狹小的空間內(nèi)利用多個(gè)獨(dú)立分隔的冷卻管束組件，確保多用戶的同時(shí)冷卻效果。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種組合式純鈦換熱器裝置，包括：

水室，包括相對(duì)設(shè)置的進(jìn)水室和出水室，所述進(jìn)水室和出水室均與一海水接管連通，所述進(jìn)水室和出水室由第一縱隔板分隔；

至少兩組冷卻管束組件，每組冷卻管束組件包括筒體和相對(duì)設(shè)于所述筒體兩端的管板，所述筒體上設(shè)有至少兩個(gè)用于連接冷卻水用戶的接管，各組冷卻管束組件通過所述管板順次相連，所述筒體內(nèi)沿所述筒體軸向設(shè)置有多條導(dǎo)流管，所述筒體上順?biāo)鐾搀w徑向間隔設(shè)有至少兩塊折流板，所述折流板和所述管板上均設(shè)有可供所述導(dǎo)流管穿過的通孔；

封頭，所述封頭設(shè)于所述冷卻管束組件與所述水室相對(duì)的一端，所述封頭與所述冷卻管束組件末端管板相連，形成連通所有導(dǎo)流管末端的封閉空間；

所述水室、各組所述冷卻管束組件和所述封頭首尾順次相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述折流板為單弓形結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，相鄰的兩塊所述折流板相對(duì)設(shè)置，各位于所述筒體內(nèi)部一側(cè)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述冷卻管束組件內(nèi)設(shè)有第二縱隔板，所述第二縱隔板固設(shè)于所述管板上，所述第二縱隔板位于所述冷卻管束組件中軸線上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述折流板包括固設(shè)于所述筒體上的第一折流板和固設(shè)于所述第二縱隔板上的第二折流板，所述第一折流板和所述第二折流板間隔設(shè)置。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組冷卻管束組件上的所有所述接管連接同一個(gè)冷卻水用戶。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組冷卻管束組件上設(shè)有兩個(gè)接管，所述兩個(gè)接管設(shè)置于筒體相對(duì)的兩側(cè)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組冷卻管束組件上設(shè)有兩個(gè)接管，所述兩個(gè)接管各位于所述筒體同側(cè)一端。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述接管內(nèi)設(shè)有防沖板。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述水室、冷卻管束組件和封頭均由鈦制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明的組合式純鈦換熱器裝置通過對(duì)冷卻管束組件獨(dú)立分隔設(shè)計(jì)，能夠減小船體換熱器的空間限制和承載能力要求，從而能夠在狹小的空間內(nèi)利用海水確保大量被冷卻用戶的冷卻效果，使其保持正常工作溫度。

(2)本發(fā)明的組合式純鈦換熱器裝置包括裝置構(gòu)件緊湊，提高殼程流體的流速，增加冷卻液湍動(dòng)程度，并使殼程流體垂直沖刷管束，換熱效率高。

(3)本發(fā)明的組合式純鈦換熱器裝置采用純鈦組合材料制造，耐海水腐蝕性強(qiáng)，制造工藝成熟，制造難度低，非常適用于船舶及海洋工程應(yīng)用。

(4)本發(fā)明的組合式純鈦換熱器裝置通過將冷卻管束組件獨(dú)立分隔設(shè)置，加強(qiáng)了裝置筒體對(duì)導(dǎo)流管的支撐，降低了冷卻過程中的流體誘導(dǎo)振動(dòng)，提升了換熱器壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中組合式純鈦換熱器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-水室，2-第一冷卻管束組件，3-封頭，4-第二冷卻管束組件，11-進(jìn)水室，12-出水室，13-第一縱隔板，14-海水接管，21-筒體，22-管板，23-接管，24-導(dǎo)流管，25-折流板，26-防沖板，27-第二縱隔板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種組合式純鈦換熱器裝置，包括：

水室1，包括相對(duì)設(shè)置的進(jìn)水室11和出水室12，進(jìn)水室11和出水室12均與一海水接管14連通，進(jìn)水室11和出水室12由第一縱隔板13分隔；至少兩組冷卻管束組件，每組冷卻管束組件包括筒體21和相對(duì)設(shè)于筒體兩端的管板22，筒體21上設(shè)有至少兩個(gè)用于連接冷卻水用戶的接管23，各組冷卻管束組件通過管板22順次相連，筒體21內(nèi)沿筒體21軸向設(shè)置有多條導(dǎo)流管24，筒體21上順筒體21徑向間隔設(shè)有至少兩塊折流板25，折流板25和管板22上均設(shè)有可供導(dǎo)流管24穿過的通孔；封頭3，封頭3設(shè)于冷卻管束組件與水室1相對(duì)的一端，封頭3與冷卻管束組件末端管板22相連，形成連通所有導(dǎo)流管24末端的封閉空間；水室1、各組冷卻管束組件和封頭3首尾順次相連。

折流板25的結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，如可選為單弓形結(jié)構(gòu)，使得殼程具有較高的傳熱膜系數(shù)，但帶來較大的壓降；或選為雙弓形結(jié)構(gòu)，大大降低折流板25帶來的壓降，但同時(shí)降低傳熱膜系數(shù)。在滿足殼側(cè)壓降設(shè)計(jì)條件前提下，通過適當(dāng)增加折流板25高度和減少其間距，使殼側(cè)流體盡可能的以橫向流的方式通過導(dǎo)流管24，以提高殼側(cè)換熱系數(shù)。

可將相鄰的兩塊折流板25相對(duì)設(shè)置，各位于筒體內(nèi)部一側(cè)，即將折流板25設(shè)置為如圖所示形態(tài)，使用戶冷卻水進(jìn)入換熱器時(shí)行進(jìn)形成渦流，使其充分與導(dǎo)流管24進(jìn)行接觸，提高換熱效率。

可在冷卻管束組件內(nèi)設(shè)有第二縱隔板27，第二縱隔板27固設(shè)于管板22上，第二縱隔板27位于冷卻管束組件中軸線上，同時(shí)，在設(shè)置折流板25時(shí)，可將折流板25分為兩種，包括固設(shè)于筒體上的第一折流板和固設(shè)于第二縱隔板上的第二折流板，第一折流板和第二折流板間隔設(shè)置。

可將每組冷卻管束組件上的所有接管23連接同一個(gè)冷卻水用戶，以提高換熱效率，減少每個(gè)冷卻水用戶使用的冷卻管束組件的體積，從而減少整個(gè)換熱器裝置體積。

冷卻管束組件上接管的設(shè)置位置可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，例如可如圖1中第一冷卻管束組件2所示，在冷卻管束組件上設(shè)置兩個(gè)接管23，兩個(gè)接管23設(shè)置于筒體21相對(duì)的兩側(cè)；也可如圖1中第二冷卻管束組件4所示，在每組冷卻管束組件上設(shè)置兩個(gè)接管21，兩個(gè)接管21各位于筒體一端。

可在接管內(nèi)設(shè)有防沖板26，防止外部接管23的大流量流體對(duì)換熱器內(nèi)導(dǎo)流管24表面直接沖刷，減少換熱器使用壽命。

可將本發(fā)明組合式純鈦換熱器裝置的所有部件，包括水室1、冷卻管束組件和封頭3均使用純鈦組合材料制造，其耐海水腐蝕性強(qiáng)，制造工藝成熟，制造難度低，非常適用于船舶及海洋工程應(yīng)用。

本發(fā)明的工作原理如下：

海水自海水接管12流入進(jìn)水室11上部，經(jīng)第一冷卻管束組件2的上部導(dǎo)流管24流入封頭3封閉空間折返回流，再經(jīng)下部導(dǎo)流管24，流回出水室12，經(jīng)海水接管12流出；需冷卻系統(tǒng)用戶ⅰ的冷卻水由接管23流入第一冷卻管束組件2下部，經(jīng)多個(gè)折流板25和第二縱隔板27的折流，由接管23上管流出，冷卻水通過第一冷卻管束組件2中的導(dǎo)流管24由海水換熱冷卻；需冷卻系統(tǒng)用戶ⅱ冷卻水由接管23右管流入第二冷卻管束組件4，若系統(tǒng)用戶ⅱ冷卻水流量較大，可設(shè)置防沖板26，冷卻水進(jìn)入冷卻管束組件4后經(jīng)多個(gè)折流板25的折流，由接管23左管流出，冷卻水通過第二冷卻管束組件4中的導(dǎo)流管24由海水換熱冷卻。

由于本發(fā)明的組合式純鈦換熱器裝置對(duì)冷卻管束組件獨(dú)立分隔設(shè)計(jì)，每一個(gè)冷卻管束組件可承擔(dān)一個(gè)冷卻水用戶的冷卻需求，使得本發(fā)明能夠減小船體換熱器的空間限制和承載能力要求，從而能夠在狹小的空間內(nèi)利用海水確保大量被冷卻用戶的冷卻效果，使各用戶保持正常工作溫度。

本發(fā)明中所述的冷卻水用戶包括海洋環(huán)境條件下船用機(jī)械和電氣設(shè)備等。

本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。