自流式共形冷却器及冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及船舶动力技术领域，提供一种自流式共形冷却器及冷却系统。上述的自流式共形冷却器，包括：每个第一换热板设有多个第一流道，第一流道的第一端设置于船舶的球艏前缘弧面且朝向球艏，第一流道的第二端设置于球艏侧面且朝向船艉，部分第一流道为波浪形流道；多个第二换热板与多个第一换热板间隔层叠设置，每个第二换热板设有第二流道，流体的流动方向与海水的流动方向相反。上述的自流式共形冷却器，通过将海水的流动方向与流体的流动方向设置为相反，强化了双侧对流，提高了共形冷却器的换热能力；通过将第一流道的部分流道设置为波浪形流道，起到了随行波减阻的作用，降低了海水流道的通流阻力，提高了共形冷却器的换热效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
自流式共形冷却器及冷却系统


[0001]本专利技术涉及船舶动力
，尤其涉及一种自流式共形冷却器及冷却系统。

技术介绍

[0002]船舶动力系统中存在大量海水冷却器，传统船舶采用分散式冷却技术，即海水冷却区分散布置在动力舱室内，通过分散的供水管路为冷却器提供海水，导致存在以下不足：一方面，占用大量舱室容积，降低船舶有效载装量，另一方面，连接海水冷却器的管路系统容易在长期海腐蚀、冲刷、承压等综合作用下发生破损，导致舱内漏水，影响船舶航行的安全性和可靠性。
[0003]为此目前新型船舶广泛采用中央冷却技术，通过集中冷却器冷却淡水，进而通过淡水对原海水冷却器进行间接冷却，可以实现缩减海水边界，提高船舶运行可靠性的目的。但是在中央冷却系统中，由于冷却负荷通过集中冷却器向外排出，导致该设备体积庞大，占用舱室空间。针对上述问题，研究人员提出外置共形冷却技术，通过将集中冷却器与船体结构共形化设计，增大内部舱室利用率。
[0004]现有共形冷却技术多采用列管式冷却方案，致使换热器紧凑度不高，体积较大，不易布置在船体外部的优先结构内，难以实现冷却器与船体结构的完全融合，且冷却器海水侧流道阻力较大，克服阻力需要较大的海水驱动压力或耗费较大海水泵功。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种自流式共形冷却器及共形冷却系统，用以解决现有技术中共形冷却器海水侧流道阻力较大的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种自流式共形冷却器，包括：多个第一换热板，每个所述第一换热板设有多个第一流道，所述第一流道的第一端用于注入海水，所述第一流道的第一端设置于船舶的球艏前缘弧面，且朝向球艏，所述第一流道的第二端用于排出海水，所述第一流道的第二端设置于球艏侧面，且朝向船艉，其中，部分所述第一流道为波浪形流道；多个第二换热板，与多个所述第一换热板间隔层叠设置，每个所述第二换热板设有第二流道，所述第二流道的第一端用于注入流体，所述第二流道的第二端用于排出流体，所述流体的流动方向与所述海水的流动方向相反。
[0007]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，每个所述第一换热板设有第一进口和第一出口，每个所述第二换热板设有第二进口和第二出口，所述第二进口与所述第二流道的第一端连通，所述第二出口与所述第二流道的第二端连通；其中，多个所述第二进口与多个所述第一进口位置正对以形成进液通道，多个所述第二出口与多个所述第一出口位置正对以形成出液通道，所述流体由所述进液通道进入每个所述第二流道内，然后由所述出液通道排出。
[0008]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第一流道包括：依次连接的第一进口流道、第一过渡流道和出口流道，所述第一进口流道用于注入海水，所述出口流道用于
排出海水，所述第一过渡流道为所述波浪形流道。
[0009]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第一换热板还设有：第一平台，所述第一平台位于多个所述第一过渡流道之间，以将多个所述第一过渡流道分隔成两部分，所述第一出口位于所述第一平台，所述第一平台靠近所述第一进口流道的一端呈尖劈翼形；第二平台，所述第二平台位于多个所述出口流道之间，以将多个所述出口流道分隔成两部分，所述第一进口位于所述第二平台。
[0010]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第二流道包括：连接的第二进口流道和第二过渡流道，所述第二进口流道与所述第二进口连通，所述第二过渡流道为波浪形流道。
[0011]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第二换热板还包括汇流腔，所述汇流腔与多个所述第二过渡流道连通，所述汇流腔还与所述第二出口连通。
[0012]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第二换热板还设有：第三平台，位于多个所述第二过渡流道之间，以将多个所述第二过渡流道分隔成两部分，所述第三平台设有汇流流道和所述第二出口，所述汇流流道的两端分别与所述汇流腔和所述第二出口连通。
[0013]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第一换热板与所述第二换热板的外形相同，所述第一换热板第一端的宽度小于所述第一换热板第二端的宽度，所述第一换热板的第一端呈圆弧形。
[0014]根据本专利技术提供的一种自流式共形冷却器，所述第一流道的进液端位于所述第一换热板的第一端，所述第一流道的出液端位于所述第一换热板的第二端；所述第二流道的进液端位于所述第二换热板的第二端，所述第二流道的出液端位于所述第二换热板的第一端。
[0015]本专利技术还提供一种共形冷却系统，包括：换热器、泵、管路和如上所述的自流式共形冷却器，所述自流式共形冷却器与所述换热器通过所述管路连接成循环回路，所述泵设置于所述自流式共形冷却器与所述换热器之间。
[0016]本专利技术提供的自流式共形冷却器，通过将第一换热板的第一流道的第一端设置于船舶的球艏前缘弧面，第二端设置于球艏侧面，利用压差供水，实现了海水的自循环；通过将海水的流动方向与流体的流动方向设置为相反，强化了双侧对流，提高了共形冷却器的换热能力；通过将第一流道的部分流道设置为波浪形流道，起到了随行波减阻的作用，降低了海水流道的通流阻力，提高了共形冷却器的换热效率。
附图说明
[0017]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。
[0018]图1是本专利技术提供的自流式共形冷却器的结构示意图；
[0019]图2是图1中示出的第一换热板的结构示意图；
[0020]图3是图1中示出的第二换热板的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术提供的共形冷却系统的结构示意图；
[0022]附图标记：
[0023]10：第一换热板；11：第一流道；12：第一进口；13：第一出口；14：第一平台；15：第二平台；20：第二换热板；21：第二流道；22：第二进口；23：第二出口；24：汇流腔；25：汇流流道；26：第三平台；30：进液通道；40：出液通道；100：自流式共形冷却器；111：第一进口流道；112：第一过渡流道；113：出口流道；211：第二进口流道；212：第二过渡流道；200：换热器；300：泵；400：管路。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]下面结合图1
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图4描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自流式共形冷却器，其特征在于，包括：多个第一换热板，每个所述第一换热板设有多个第一流道，所述第一流道的第一端用于注入海水，所述第一流道的第一端设置于船舶的球艏前缘弧面，且朝向球艏，所述第一流道的第二端用于排出海水，所述第一流道的第二端设置于球艏侧面，且朝向船艉，其中，部分所述第一流道为波浪形流道；多个第二换热板，与多个所述第一换热板间隔层叠设置，每个所述第二换热板设有第二流道，所述第二流道的第一端用于注入流体，所述第二流道的第二端用于排出流体，所述流体的流动方向与所述海水的流动方向相反。2.根据权利要求1所述的自流式共形冷却器，其特征在于，每个所述第一换热板设有第一进口和第一出口，每个所述第二换热板设有第二进口和第二出口，所述第二进口与所述第二流道的第一端连通，所述第二出口与所述第二流道的第二端连通；其中，多个所述第二进口与多个所述第一进口位置正对以形成进液通道，多个所述第二出口与多个所述第一出口位置正对以形成出液通道，所述流体由所述进液通道进入每个所述第二流道内，然后由所述出液通道排出。3.根据权利要求2所述的自流式共形冷却器，其特征在于，所述第一流道包括：依次连接的第一进口流道、第一过渡流道和出口流道，所述第一进口流道用于注入海水，所述出口流道用于排出海水，所述第一过渡流道为所述波浪形流道。4.根据权利要求3所述的自流式共形冷却器，其特征在于，所述第一换热板还设有：第一平台，所述第一平台位于多个所述第一过渡流道之间，以将多个所述第一过渡流道分隔成两部分，所述第一出口位于所述第一平台，所述第一平台靠近所述第一进口流道的一端呈尖劈翼形；第二平台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志国，林原胜，邱志强，李少丹，柯志武，赵振兴，黄崇海，王瑞奇，邹振海，陈凯，
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：