[实用新型]一种新型高效船用淡水冷却器

说明书

本实用新型公开了一种新型高效船用淡水冷却器，包括第一管箱、壳体和第二管箱，第一管箱和第二管箱分别连接在壳体的两端，壳体内部设有冷却芯体，冷却芯体的两端设置有管板，管板设置在壳体的两端并密封封闭壳体内部空间，第一管箱上开设有管程冷却水入口，第二管箱上开设有管程冷却水出口，壳体侧面上设有壳程淡水入口和壳程淡水出口，壳程淡水入口设置在靠近管程冷却水出口的位置处，壳程淡水入口设置在靠近管程冷却水入口的位置处。本实用新型采用三维变形管替代传统换热管束，并改变壳程支撑形式，对冷却芯体进行优化设计，从而提高淡水冷却器的换热效率，降低压降，达到轻量化和紧凑化的目的。

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种新型高效船用淡水冷却器。

背景技术

淡水冷却器是船用柴油机冷却系统的重要组成部分，通常采用海水作为冷却水对高温淡水进行降温，由于海水具有很强的腐蚀性，换热管束材质需采用镍白铜管，钛管等贵金属材料。现有折流板管壳式淡水冷却器存在冷却效率低，流动阻力大等不足，导致换热器耗材多，体积庞大，制造成本高，限制了船用柴油机朝高效、紧凑、轻量方向的发展。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种新型高效船用淡水冷却器，该冷却器采用三维变形管替代传统换热管束，并改变壳程支撑形式，对冷却芯体进行优化设计，从而提高淡水冷却器的换热效率，降低压降，达到轻量化和紧凑化的目的。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种新型高效船用淡水冷却器，包括第一管箱、壳体和第二管箱，所述第一管箱和第二管箱分别连接在壳体的两端，所述壳体内部设有冷却芯体，所述冷却芯体的两端设置有管板，所述管板设置在壳体的两端并密封封闭壳体内部空间，所述第一管箱上开设有管程冷却水出口，所述第二管箱上开设有管程冷却水入口，所述壳体侧面上设有壳程淡水入口和壳程淡水出口，所述壳程淡水出口设置在靠近管程冷却水入口的位置处，所述壳程淡水入口设置在靠近管程冷却水出口的位置处。

进一步地，所述冷却芯体包括换热管束和包裹在换热管束中段的导流紧固筒，所述换热管束的两端分别固定在冷却芯体两端的管板上，以连通第一管箱和第二管箱。

进一步地，所述导流紧固筒长度为壳体长度的50％-80％。

进一步地，所述导流紧固筒外壁上间隔设置有多组的环形支撑挡板，所述环形支撑挡板用于对导流紧固筒支撑固定，所述壳体内设有沿轴向延伸且一端与管板连接的拉杆，所述环形支撑挡板上开设有供拉杆穿过的拉杆孔，所述环形支撑挡板与拉杆固定连接。

进一步地，所述换热管束主要由三维变形管排列组合而成，所述三维变形管包括入口端圆管段、变形段、以及出口端圆管段，所述入口端圆管段和出口端圆管段均与管板固定连接。

进一步地，相邻的三维变形管通过变形段相互支撑和阻挡，形成网格状的一体化结构。

进一步地，所述换热管束外捆有捆扎带。

进一步地，所述换热管束采用三角形或正方形排列。

进一步地，所述换热管束的材质采用白铜管、海军铜管、不锈钢管或钛管。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1)本淡水冷却器省去了传统冷却器的折流板结构，利用三维变形管的特殊几何形状达到自支撑的目的，使得管内外流体由传统换热器的反复折流碰撞换热变为纵向螺旋纯逆流换热，提高了有效换热温差，同时降低了壳程流动阻力。

2)管程流体在换热管束膨胀区内产生显著的二次流，不断冲刷壁面，强化传热，且不易结垢，换热效率提高40-50％，体积缩小10-20％，换热管束重量减轻30-40％，降低了设备制造成本。