CN106895721A - 一种船用热交换总成结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用热交换总成结构，包括设有水箱的热交换器，所述水箱下方的热交换器内设有沿其轴向布置并可同时对海水分流和对淡水导流的冷却器芯，所述的热交换器两端分别设有将所述的冷却器芯封闭在所述热交换器内腔的进水端盖和出水端盖，所述的进水端盖上设有自其外侧径向插接于该进水端盖内腔的可防止所述热交换器腐蚀的锌棒组件；还包括位于所述热交换器下方两端的可支撑整个热交换总成的左支架和右支架。本发明结构简单，实现了直接使用海水冷却淡水，合理优化了发动机及船舶机仓的布局，满足发动机在海水的工况下长期稳定的运行，冷却效果更佳，有效防止热交换器发生腐蚀，延长了热交换器的使用寿命。

Description

一种船用热交换总成结构

技术领域

本发明涉及船舶轮机配件领域，更具体地说，它涉及一种船用热交换总成结构。

背景技术

热交换器是船舶轮机中不可缺少的重要设备之一，广泛应用于各种船舶的发动机中，一般是通过焊接或一体成型的方式制作而成，用于冷却发动机循环水。目前，由于受船舶长期在海上航行以及机仓的空间等因素限制，而导致船用热交换器容易受海水腐蚀，容易损坏、拆装维护困难，冷却效果不佳等问题，并且，冷却器芯的设计结构复杂，从而影响了热交换器的冷却效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种结构简单，制作方便，合理优化船舶机仓布局和提高冷却效果的船用热交换总成结构。

本发明的技术方案是这样的：一种船用热交换总成结构，包括设有水箱的热交换器，所述水箱下方的热交换器内设有沿其轴向布置并可同时对海水分流和对淡水导流的冷却器芯，所述的热交换器两端分别设有将所述的冷却器芯封闭在所述热交换器内腔的进水端盖和出水端盖，所述的进水端盖上设有自其外侧径向插接于该进水端盖内腔的可防止所述热交换器腐蚀的锌棒组件；还包括位于所述热交换器下方两端的可支撑整个热交换总成的左支架和右支架。

作为进一步地改进，所述的冷却器芯为填充在所述热交换器内腔的圆柱形芯体，包括多个沿所述热交换器轴向延伸的芯管、位于该芯管两端并将所述芯管相连的分流板以及位于二分流板之间并与所述芯管相垂直的导流板。

进一步地，所述的芯管为绕所述热交换器的轴心线均匀分布的中空结构的管体，并且，该管体的两末端分别穿过所述的分流板与所述进水端盖和出水端盖的内腔相连通。

进一步地，所述的导流板为沿所述芯管轴向等距离分布的半圆状平板，并且，该半圆状平板的直线面与弧形面的朝向相间隔布置。

进一步地，所述的进水端盖和出水端盖均为中空结构的扁球状端盖，并且，所述的进水端盖和出水端盖与所述的热交换器之间还分别设有将它们的衔接处密封的环形密封圈。

进一步地，所述的进水端盖和出水端盖上分别可拆卸的设有可改变海水流动方向的海水进水管和海水出水管，并且，所述进水端盖与海水进水管以及出水端盖与海水出水管之间均设有将它们的衔接处密封的第一垫片。

进一步地，所述的水箱顶部还设有加注淡水的加水口，所述的热交换器底部设有与其一体成型的可分别与所述的左支架和右支架相连的支撑脚。

进一步地，所述的水箱一侧中部设有可改变淡水流动方向的淡水进水管，相应的，所述的水箱上靠近所述进水端盖一端的下方设有可改变淡水流动方向的淡水出水管。

进一步地，所述的淡水进水管为末端沿所述热交换器轴向弯折延伸的弯管，在该弯管的末端设有与其相连通并且末端向外侧弯折延伸的进水接管，所述的进水接管与所述的淡水进水管之间通过环箍的形式相连。

进一步地，所述的淡水出水管为末端向所述热交换器外侧弯折延伸的弯管，在该弯管弯折的一侧还设有与其相连并且末端向上弯折延伸的出水接管，所述的出水接管与所述的淡水出水管之间设有将二者的衔接处密封的第二垫片。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明结构简单，制作方便，通过在发动机上增设热交换总成结构，实现用海水冷却发动机淡水循环，能满足海水工况下发动机长期稳定运行，并且，水箱为膨胀式水箱，为强制自除气式的结构，结构更加紧凑，确保淡水循环系统的稳定性；

2、本发明增加了由左支架和右支架构成的支撑组件以及各种弯折的进出水管，避免了热交换总成结构与发动机及其它零部件发生干涉，确保了热交换总成连接的可靠性，有效延长了热交换总成的使用寿命，合理优化了发动机及船舶机仓的布局；

3、本发明在海水的进水端盖上设有锌棒组件，使得热交换器的耐海水腐蚀性得以提高，有效延长了热交换器的使用寿命；

4、本发明的的冷却器芯采用芯管的形式填满热交换器，增加了热交换器的散热面积，并且，在芯管上还设有直线面与弧形面的朝向间隔布置的半圆状导流板，加强了淡水的流动性，从而提高了热交换器的冷却效果。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明中热交换器的主视结构放大示意图；

图3为本发明中热交换器的左视结构放大示意图；

图4为本发明中冷却器芯的结构放大示意图；

图5为本发明中冷却器芯的主视结构放大示意图；

图6为本发明中冷却器芯的左视结构放大示意图。

其中：1-水箱、2-热交换器、3-冷却器芯、4-进水端盖、5-出水端盖、6-锌棒组件、7-左支架、8-右支架、9-环形密封圈、10-海水进水管、11-海水出水管、12-第一垫片、13-加水口、14-支撑脚、15-淡水进水管、16-淡水出水管、17-进水接管、18-出水接管、19-第二垫片、20-第三垫片、3a-芯管、3b-分流板、3c-导流板。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。

参阅图1-6，本发明的一种船用热交换总成结构，该总成结构专用于YC6M或者YC6MK的船用发动机上，包括设有水箱1的中空结构的热交换器2，水箱1为位于热交换器2上方的膨胀式水箱，为强制自除气式的结构，结构更加紧凑，确保淡水循环系统的稳定性，在水箱1下方的热交换器2内设有沿其轴向布置并可同时对海水分流和对淡水导流的冷却器芯3，用于冷却发动机的淡水循环，在热交换器2的两端分别设有将冷却器芯3封闭在热交换器2内腔的进水端盖4和出水端盖5，供海水流通，使海水与冷却器芯3充分接触，在进水端盖4上还设有自其外侧径向插接于该进水端盖4内腔的可防止热交换器2腐蚀的锌棒组件6，该锌棒组件6包括锌棒和紧固键，锌棒插入进水端盖4的内腔，并在进水端盖4的内腔与海水相接触，使得热交换器2的耐海水腐蚀性得以提高，有效延长了热交换器2的使用寿命；还包括位于热交换器2下方两端的可支撑整个热交换总成的左支架7和右支架8，其中，左支架7和右支架8均为L形的结构，包括与热交换器2相连的支撑板和与发动机相连的连接板，安装时，左支架7和右支架8插接在发动机的安装座上，通过螺栓穿过连接板将左支架7和右支架8固定在发动机上，然后将热交换器2固定在左支架7和右支架8的支撑板上即可实现快速安装该热交换总成结构，有效提高了装配效率，避免了热交换总成结构与发动机及其它零部件发生干涉，确保了热交换总成连接的可靠性，有效延长了热交换总成的使用寿命，合理优化了发动机及船舶机仓的布局。本发明结构简单，制作方便，通过在发动机上增设热交换总成结构，实现用海水冷却发动机淡水循环，能满足海水工况下发动机长期稳定运行。

本实施例中，冷却器芯3为填充在热交换器2内腔的圆柱形芯体，包括多个沿热交换器2轴向延伸的芯管3a、位于该芯管3a两端并将芯管3a相连的分流板3b以及位于二分流板3b之间并与芯管3a相垂直的导流板3c，其中，芯管3a为绕热交换器2轴心线均匀分布的中空结构的管体，并且，该管体的两末端分别穿过分流板3b与进水端盖4和出水端盖5的内腔相连通，海水进入到进水端盖4内，通过分流板3b分流到各个芯管3a内，淡水在则芯管3a的外围流通，淡水的热量从芯管3a传递给海水，从而达到冷却的作用；导流板3c为沿芯管3a轴向等距离分布的半圆状平板，并且，该半圆状平板的直线面与弧形面的朝向相间隔布置，即相邻的两个半圆导流板3c，一个导流板3c的直线面朝下布置，另一个导流板3c的弧形面朝下布置，使淡水的流动方向在热交换器2内上下不断的改变，从而加快淡水的冷却，本发明的冷却器芯3采用芯管3a的形式填满热交换器2，增加了热交换器2的散热面积，并且，加强了淡水的流动性，从而提高了热交换器2的冷却效果。

进水端盖4和出水端盖5均为中空结构的扁球状端盖，包括与热交换器2相连的连接法兰和与其相连的扁球体，并且，在进水端盖4和出水端盖5与热交换器2之间还分别设有可将它们的衔接处密封的环形密封圈9，该环形密封圈9为耐腐蚀性材料制作而成的垫圈，位于进水端盖4和出水端盖5的连接法兰与热交换器2之间，可避免海水渗漏。

在进水端盖4和出水端盖5上还分别可拆卸的设有可改变海水流动方向的海水进水管10和海水出水管11，其中，海水进水管10与海水抽水泵相连，为热交换器2提供海水，海水出水管11用于排放热交换后的海水，并且，在进水端盖4与海水进水管10以及出水端盖5与海水出水管11之间均设有将它们的衔接处密封的第一垫片12，该垫片为方形的耐腐性垫片，可避免海水渗漏，由海水进水管10、第一垫片12、进水端盖4、热交换器2、第一垫片12、出水端盖5以及海水出水管11构成了海水的循环系统，为热交换器2提供源源不断的海水对淡水进行冷却。

在水箱1的顶部设有加注淡水的加水口13，可实时观察水箱1的水位和添加淡水，以确保淡水循环系统的正常运转，在热交换器2的底部设有与其一体成型的可分别与左支架7和右支架8相连的支撑脚14，提高了热交换器2的刚性强度，有效延长了热交换器2的使用寿命。

在水箱1的一侧中部设有可改变淡水流动方向的淡水进水管15，相应的，在水箱1上靠近进水端盖4一端的下方设有可改变淡水流的动方向淡水出水管16，用于淡水的循环进出，淡水进水管15和淡水出水管16分别通过螺栓可拆卸的安装在水箱1和热交换器2上，提高装配效率的同时，还便于后期的拆装维护。

其中，淡水进水管15为末端沿热交换器2轴向弯折延伸的弯管，在该弯管的末端设有与其相连并且末端向外侧弯折延伸的进水接管17，并且，进水接管17与淡水进水管15之间通过环箍的形式相连，通过增加进水接管17，巧妙避开了淡水进水管15与发动机及其他零部件的干涉；相应的，淡水出水管16为末端向热交换器2外侧弯折延伸的弯管，在该弯管弯折的一侧还设有与其相连并且末端向上弯折延伸的出水接管18，为淡水出水管16增加了一个分流，用于发动机其他的淡水循环系统，并且，出水接管18与淡水出水管16之间设有将二者的衔接处密封的第二垫片19，可避免冷却后的淡水渗漏，同时，在淡水进水管15与水箱1以及淡水出水管16与热交换器2之间分别还设有第三垫片20，而由进水接管17、淡水进水管15、第三垫片20、水箱1、热交换器2、第三垫片20、淡水出水管16、第二垫片19以及出水接管18构成了淡水的循环系统，为发动机提供冷却水。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种船用热交换总成结构，包括设有水箱(1)的热交换器(2)，其特征在于，所述水箱(1)下方的热交换器(2)内设有沿其轴向布置并可同时对海水分流和对淡水导流的冷却器芯(3)，所述的热交换器(2)两端分别设有将所述的冷却器芯(3)封闭在所述热交换器(2)内腔的进水端盖(4)和出水端盖(5)，所述的进水端盖(4)上设有自其外侧径向插接于该进水端盖(4)内腔的可防止所述热交换器(2)腐蚀的锌棒组件(6)；还包括位于所述热交换器(2)下方两端的可支撑整个热交换总成的左支架(7)和右支架(8)。

2.根据权利要求1所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的冷却器芯(3)为填充在所述热交换器(2)内腔的圆柱形芯体，包括多个沿所述热交换器(2)轴向延伸的芯管(3a)、位于该芯管(3a)两端并将所述芯管(3a)相连的分流板(3b)以及位于二分流板(3b)之间并与所述芯管(3a)相垂直的导流板(3c)。

3.根据权利要求2所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的芯管(3a)为绕所述热交换器(2)的轴心线均匀分布的中空结构的管体，并且，该管体的两末端分别穿过所述的分流板(3b)与所述进水端盖(4)和出水端盖(5)的内腔相连通。

4.根据权利要求2所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的导流板(3c)为沿所述芯管(3a)轴向等距离分布的半圆状平板，并且，该半圆状平板的直线面与弧形面的朝向相间隔布置。

5.根据权利要求1所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的进水端盖(4)和出水端盖(5)均为中空结构的扁球状端盖，并且，所述的进水端盖(4)和出水端盖(5)与所述的热交换器(2)之间还分别设有将它们的衔接处密封的环形密封圈(9)。

6.根据权利要求1所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的进水端盖(4)和出水端盖(5)上分别可拆卸的设有可改变海水流动方向的海水进水管(10)和海水出水管(11)，并且，所述进水端盖(4)与海水进水管(10)以及出水端盖(5)与海水出水管(11)之间均设有将它们的衔接处密封的第一垫片(12)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的水箱(1)顶部还设有加注淡水的加水口(13)，所述的热交换器(2)底部设有与其一体成型的可分别与所述的左支架(7)和右支架(8)相连的支撑脚(14)。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的水箱(1)一侧中部设有可改变淡水流动方向的淡水进水管(15)，相应的，所述的水箱(1)上靠近所述进水端盖(4)一端的下方设有可改变淡水流动方向的淡水出水管(16)。

9.根据权利要求8所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的淡水进水管(15)为末端沿所述热交换器(2)轴向弯折延伸的弯管，在该弯管的末端设有与其相连通并且末端向外侧弯折延伸的进水接管(17)，所述的进水接管(17)与所述的淡水进水管(15)之间通过环箍的形式相连。

10.根据权利要求8所述的一种船用热交换总成结构，其特征在于，所述的淡水出水管(16)为末端向所述热交换器(2)外侧弯折延伸的弯管，在该弯管弯折的一侧还设有与其相连并且末端向上弯折延伸的出水接管(18)，所述的出水接管(18)与所述的淡水出水管(16)之间设有将二者的衔接处密封的第二垫片(19)。