船舶集中间冷系统技术方案

本发明专利技术提供一种船舶集中间冷系统，包括通海循环子系统、淡水循环子系统、蒸汽

【技术实现步骤摘要】
船舶集中间冷系统


[0001]本专利技术涉及船舶冷却
，尤其涉及一种船舶集中间冷系统。

技术介绍

[0002]船舶动力系统和近海核电站的最终热沉是大海，即由冷却海水带走系统内的所有废热，确保整个动力系统的正常运转。一方面，蒸汽动力系统包含排汽冷凝过程，其通常采用管壳式冷凝器，由管侧海水直接冷凝壳侧蒸汽。另一方面，船舶内电力、空调等设备需要冷源进行冷却，为减少对设备的腐蚀，一般采用两级冷却的方式，即首先由海水冷却中间介质淡水，再由淡水带走电力、空调等设备的热负荷。现有船舶蒸汽动力系统中，管壳式冷凝器与管壳式淡水换热器需要单独布置，并设置独立的蒸汽冷却系统和淡水冷却系统，占用舱室空间较大，不利于船舶舱室布局优化。
[0003]此外，管壳式冷凝器采用单级冷却，由于海水的腐蚀性，长期运行的换热管容易出现破损，导致海水进入到汽水循环管路中，引起金属的腐蚀和积盐，破坏内部压力边界，严重威胁动力系统的安全运行。另外，在实际船舶动力系统运行过程中，冷却系统的冷却水流量需要与运行工况相匹配，而在自流等工况下，冷却水是通过利用船舶航行的迎流动压克服系统内流动阻力从自流口进入冷凝器，且自流流量一般要高于换热所需的冷却水量，因此在单级冷却下容易发生冷凝器运行状态超出设计范围的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种船舶集中间冷系统，用以解决现有技术中船舶冷却系统的换热器占用舱室空间较大且冷凝器易发生过冷运行的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种船舶集中间冷系统，包括通海循环子系统、淡水循环子系统、蒸汽
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凝水循环子系统以及紧凑型集中换热器，所述紧凑型集中换热器包括壳体，所述壳体在长度方向上依次间隔地安装有第一外挡板、第一内挡板、第二内挡板和第二外挡板，以将壳体的内腔划分为第一海水室、第一淡水室、壳程腔室、第二淡水室和第二海水室；
[0006]所述第一外挡板和所述第二外挡板之间安装有第一换热件，所述第一内挡板和所述第二内挡板之间安装有第二换热件；所述第一换热件的内部构造有海水流道，以连通所述第一海水室和所述第二海水室；所述第一换热件穿设于所述第二换热件的内部，所述第一换热件的外壁与所述第二换热件的内壁之间形成淡水流道，以连通所述第一淡水室和所述第二淡水室；所述第二换热件的外壁构造有蒸汽
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凝水流道；
[0007]所述通海循环子系统包括冷却水泵，所述冷却水泵的入口连接自流口，所述第一海水室和所述第二海水室中的一个连接所述冷却水泵的出口，另一个连接排海口；
[0008]所述淡水循环子系统包括依次相连的淡水泵和淡水用户，所述第一淡水室和所述第二淡水室中的一个连接所述淡水泵的入口，另一个连接所述淡水用户的出口；
[0009]所述蒸汽
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凝水循环子系统的排汽口连通所述壳程腔室的上部，所述蒸汽
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凝水循环子系统的凝水进口连通所述壳程腔室的下部。
[0010]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述第二换热件包括多个第二换热管，所述第一换热件包括一一对应地套设于所述第二换热管内的第一换热管。
[0011]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述第一换热管与所述第二换热管之间的环隙中设有翅片，所述翅片的两个边沿分别与所述第一换热管的外壁以及所述第二换热管的内壁相连。
[0012]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述翅片沿所述第一换热管的长度方向螺旋设置于所述第一换热管的外壁，以形成螺旋翅片。
[0013]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述第二换热管的内壁设有螺旋微沟槽，所述螺旋微沟槽能够与所述螺旋翅片螺旋连接。
[0014]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述翅片的数量为多个，所述翅片为相对所述第一换热管的轴线呈散射状的片形翅片。
[0015]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述第二换热件包括多个换热空心夹板，所述换热空心夹板沿所述壳体的长度方向延伸；所述第一换热件包括多个穿设于所述换热空心夹板的空腔内的第三换热管，多个所述第三换热管沿所述换热空心夹板的宽度方向间隔地设置；所述换热空心夹板在厚度方向上还开设有多个通孔，所述通孔与所述第三换热管间隔设置。
[0016]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述壳程腔室内沿所述壳体的长度方向间隔地设有多个中间隔板。
[0017]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，还包括控制器，所述冷却水泵和所述淡水泵均电连接于所述控制器。
[0018]根据本专利技术提供的一种船舶集中间冷系统，所述淡水泵的进口管路上还安装有电导率传感器。
[0019]本专利技术提供的船舶集中间冷系统，利用紧凑型集中换热器在同一个换热器中完成海水
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淡水
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蒸汽的分级冷却，结构紧凑，减少了设备数量和舱室容积，并且当海水边界因腐蚀等因素发生泄露时，海水仅进入淡水循环子系统，不会进入到蒸汽
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凝水循环子系统，提升了整个动力系统的可靠性和安全性。该船舶集中间冷系统能够实现蒸汽冷却系统和淡水冷却系统的集成，一方面减少了船内换热器数量，节省舱室空间，另一方面通过中间介质实现对冷却系统换热效率的精确控制，有效避免冷凝器过冷运行。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术提供的船舶集中间冷系统的系统简图；
[0022]图2是本专利技术提供的紧凑型集中换热器的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术提供的紧凑型集中换热器的横截面示意图之一；
[0024]图4是图3中的A
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A向视图；
[0025]图5是本专利技术提供的第一换热管和第二换热管之间的翅片的结构示意图；
[0026]图6是本专利技术提供的紧凑型集中换热器的横截面示意图之二；
[0027]图7是图6中的B
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B向视图。
[0028]附图标记：
[0029]1、壳体；
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11、海水进口；
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12、海水出口；
[0030]13、第一淡水接口；
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14、第二淡水接口；
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15、蒸汽接口；
[0031]16、凝水接口；
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2、第一外挡板；
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3、第一内挡板；
[0032]4、第二内挡板；
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5、第二外挡板；
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6、第一换热件；
[0033]61、第一换热管；
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62、第三换热管；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶集中间冷系统，其特征在于，包括通海循环子系统、淡水循环子系统、蒸汽
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凝水循环子系统以及紧凑型集中换热器，所述紧凑型集中换热器包括壳体，所述壳体在长度方向上依次间隔地安装有第一外挡板、第一内挡板、第二内挡板和第二外挡板，以将壳体的内腔划分为第一海水室、第一淡水室、壳程腔室、第二淡水室和第二海水室；所述第一外挡板和所述第二外挡板之间安装有第一换热件，所述第一内挡板和所述第二内挡板之间安装有第二换热件；所述第一换热件的内部构造有海水流道，以连通所述第一海水室和所述第二海水室；所述第一换热件穿设于所述第二换热件的内部，所述第一换热件的外壁与所述第二换热件的内壁之间形成淡水流道，以连通所述第一淡水室和所述第二淡水室；所述第二换热件的外壁构造有蒸汽
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凝水流道；所述通海循环子系统包括冷却水泵，所述冷却水泵的入口连接自流口，所述第一海水室和所述第二海水室中的一个连接所述冷却水泵的出口，另一个连接排海口；所述淡水循环子系统包括依次相连的淡水泵和淡水用户，所述第一淡水室和所述第二淡水室中的一个连接所述淡水泵的入口，另一个连接所述淡水用户的出口；所述蒸汽
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凝水循环子系统的排汽口连通所述壳程腔室的上部，所述蒸汽
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凝水循环子系统的凝水进口连通所述壳程腔室的下部。2.根据权利要求1所述的船舶集中间冷系统，其特征在于，所述第二换热件包括多个第二换热管，所述第一换热件包括一一对应地套设...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞杰，王苇，柯汉兵，邹振海，李邦明，苟金澜，魏志国，陈凯，陶模，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：