CN108106465A - 一种管式陶瓷冷却器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管式陶瓷冷却器，包括中空的壳体，及设置在壳体内的冷却液管、设置在壳体上的进油口及出油口，进油口与出油口相连通，冷却液管一端与进水口相连通，另一端与出水口相连通，冷却液管、进水口及所述出水口由非氧化物陶瓷材料制成。本发明采用陶瓷材料取代了易被腐蚀的金属材料制造与冷却器中与冷却液接触的部分，在无需使用锌块的情况下冷却液管也不会被腐蚀，减少了冷却器的维护工作量，降低了维护成本，避免了冷却器被腐蚀造成的油水混合，油受到污染的问题，此外，非氧化物陶瓷的密度较小，因此与现有的冷却器相比，本发明提供的管式陶瓷冷却器还具有减轻冷却器重量的效果。

Description

一种管式陶瓷冷却器
技术领域
本发明涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种管式陶瓷冷却器。
背景技术
目前的海水冷却器主要是由铜管制成的，依靠安装在内部的锌块来提高冷却器的防腐性能。同时通过增加铜管与冷却水的接触面积，实现提高冷却效果的目的。人们更多的是关注如何增加接触面积和增大防腐锌块，来保证冷却器的可靠性。但是，从使用效果来看，海水冷却器的使用寿命不长，经常出现端盖腐蚀、铜管腐蚀等问题。主要原因是铜制端盖的材料中有杂质容易被腐蚀，且无法准确判断更换防腐锌块的时间。当冷却器被腐蚀后，会造成海水流进液压管路，造成油水混合，污染液压油。
因此，如何提供一种新的冷却器结构，从而避免因铜制材料中有杂质及锌块未及时更换造成冷却器被腐蚀成为了本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种新的冷却器结构，从而避免因铜制材料中有杂质及锌块未及时更换造成冷却器被腐蚀。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种管式陶瓷冷却器，包括中空的壳体，及设置在所述壳体内的冷却液管、设置在所述壳体上的进油口及出油口，所述进油口与所述出油口相连通，所述冷却液管一端与进水口相连通，另一端与出水口相连通，所述冷却液管、所述进水口及所述出水口由非氧化物陶瓷材料制成。
优选地，所述进水口及所述出水口设置在所述壳体的同一端；所述冷却液管在所述壳体内从所述进水口所在一端沿壳体长度方向延伸至壳体另一端弯折后再反向的沿壳体长度方向延伸至所述出水口。
优选地，所述进油口设置在所述壳体的一端，所述出油口设置在所述壳体的另一端，所述壳体内相对交错设置有折流板，使得壳体内部中空空间被交错设置的折流板间隔形成曲折的冷却流道。
优选地，所述进油口设置在所述壳体的一端，所述出油口设置在所述壳体的另一端，所述壳体内相对交错设置有折流板，使得壳体内部中空空间被交错设置的折流板间隔形成曲折的冷却流道，所述折流板上设置有供所述冷却液管穿过的孔。
优选地，所述非氧化物陶瓷材料为碳化硅陶瓷。
优选地，所述进油口位于所述壳体一端的上侧，所述出油口位于所述壳体另一端的下侧，所述折流板横向设置在所述壳体内。
优选地，所述壳体内横向设置有多根冷却液管，所述冷却液管的管径由上到下逐渐减小。
优选地，所述管式陶瓷冷却器还包括处理器，所述出水口或所述进水口设置有油水分析仪，所述油水分析仪与所述处理器连接。
优选地，所述管式陶瓷冷却器还包括处理器，所述进水口设置及所述出水口分别设置有油水分析仪，所述油水分析仪与所述处理器连接。
优选地，所述出油口内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述处理器连接。
优选地，所述进油口设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述处理器连接。
优选地，所述进水口设置有节流阀，所述节流阀与所述处理器连接。
综上所示，本发明公开了一种管式陶瓷冷却器，包括中空的壳体，及设置在壳体内的冷却液管、设置在壳体上的进油口及出油口，进油口与出油口相连通，冷却液管一端与进水口相连通，另一端与出水口相连通，冷却液管、进水口及所述出水口由非氧化物陶瓷材料制成。本发明采用陶瓷材料取代了易被腐蚀的金属材料制造与冷却器中与冷却液接触的部分，在无需使用锌块的情况下冷却液管也不会被腐蚀，减少了冷却器的维护工作量，降低了维护成本，避免了冷却器被腐蚀造成的油水混合，油受到污染的问题，此外，非氧化物陶瓷的密度较小，因此与现有的冷却器相比，本发明提供的管式陶瓷冷却器还具有减轻冷却器重量的效果。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明公开的一种管式陶瓷冷却器的结构示意图；
图2为本发明公开的一种管式陶瓷冷却器进水口与出水口所处一端的结构示意图；
图3为本发明公开的一种管式陶瓷冷却器右端盖的剖面示意图；
图4为本发明公开的折流板横向设置的结构示意图；
图5为本发明公开的设置导向板的结构示意图。
附图中标号的对应关系为：壳体1、冷却液管2、进油口3、出油口4、进水口5、出水口6、折流板7、右端盖8、导向板9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
一种管式陶瓷冷却器，包括中空的壳体1，及设置在壳体1内的冷却液管2、设置在壳体1上的进油口3及出油口4，进油口3与出油口4相连通，冷却液管2一端与进水口5相连通，另一端与出水口6相连通，冷却液管2由非氧化物陶瓷材料制成。
非氧化物陶瓷材料作为非氧化物系耐高温结构材料，以碳素碳化硅、氮化硅、氮化铝等材料及塞络氮化硅固溶体为原料。所以非氧化物高温陶瓷具备优异的高温强度、较低的热膨胀系数、接近金属的热传导率、耐氧化、耐高硫燃料的腐蚀、耐外来应力和热冲击等特性。
本发明采用陶瓷材料取代了易被腐蚀的金属材料制造与冷却器中与冷却液接触的部分，在无需使用锌块的情况下冷却液管2也不会被腐蚀，减少了冷却器的维护工作量，降低了维护成本，避免了冷却器被腐蚀造成的油水混合，油受到污染的问题，此外，非氧化物陶瓷的密度较小，因此与现有的冷却器相比，本发明提供的管式陶瓷冷却器还具有减轻冷却器重量的效果。
具体实施时，进水口5及出水口6设置在壳体1的同一端；冷却液管2在壳体1内从进水口5所在一端沿壳体1长度方向延伸至壳体1另一端弯折后再反向的沿壳体1长度方向延伸至出水口6。
将冷却液管2U型设置在壳体1内，可以有效的增大被冷却液体与冷却液管2的接触面积，提高冷却效果。除U型设置外，冷却液管2还可采用S型设置等形式设置在壳体1内，来达到提高冷却效果的目的。
具体实施时，进油口3设置在壳体1的一端，出油口4设置在壳体1的另一端，壳体1内相对交错设置有折流板7，使得壳体1内部中空空间被交错设置的折流板7间隔形成曲折的冷却流道。
通过在壳体1内设置折流板7，在壳体1内形成了S型弯曲的冷却流道，被冷却液体由进油口3进入后需要流过整个流道才能由出油口4流出，延长了被冷却液体与冷却液管2接触的时间，提高了冷却效果。
具体实施时，进油口3设置在壳体1的一端，出油口4设置在壳体1的另一端，壳体1内相对交错设置有折流板7，使得壳体1内部中空空间被交错设置的折流板7间隔形成曲折的冷却流道，折流板7上设置有供冷却液管2穿过的孔。
冷却液管2可以沿着折流板7设置，也可以穿过折流板7设置，当冷却液管2穿过折流板7设置时，折流板7上设置有供冷却液管2穿过的孔。
具体实施时，非氧化物陶瓷材料为碳化硅陶瓷。
碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的，因此，采用碳化硅陶瓷制造与冷却液接触的部分，除了起到防腐蚀的作用，其导热效果更好，因此冷却效果也更好，并且由于其力学性能优良，能够有效延长管式陶瓷冷却器的使用寿命。此外，碳化硅陶瓷管表面光滑，可媲美铜管的光滑性，可以避免冷却液的杂质附着在冷却液管2内，例如当冷却液为海水时，可以避免海水中的水藻和微生物的附着腐蚀。
具体实施时，冷却液管2为圆管。
冷却液管2制成圆管，能够增加与被冷却液的接触面积，提高冷却效果。同时圆形的冷却液管2强度也较高，可以延长管式陶瓷冷却器的使用寿命。
具体实施时，壳体1的端部为半球状。
壳体1的端部为半球状，可以有效提高壳体1的力学性能，延长管式陶瓷冷却器的使用寿命。
具体实施时，壳体1由金属制成。
壳体1采用金属制成，金属的力学性能较好，可以起到保护壳体1内部其他部件的作用。
具体实施时，金属为铜。
采用金属铜来制造壳体1，铜具有良好的导热性，且价格较低，可以起到降低管式陶瓷冷却器制造成本的作用，还可使被冷却液体与外界空气产生热交换，进一步提高冷却效果。
具体实施时，壳体1内设置有多根冷却液管2。
在本发明中，可以采用多根直径较小的冷却液管2组成冷却液管2组，与单根冷区液管相比，可以极大的增加冷却液管2与被冷却液体的接触面积，提高冷却效果。
如图4所示，具体实施时，进油口3位于壳体1一端的上侧，出油口4位于壳体1另一端的下侧，折流板7横向设置在壳体1内。
由于本发明提供的为管式冷却器，因此将折流板7横向设置，即沿壳体1的轴心方向设置，在保证需要冷却的流程的前提下，可以减少液体的流向的改变次数，减小液体对壳体1的冲击，从而降低整个冷却器的振动，延长冷却器的寿命，减小噪声。此外，由于折流板7为横向设置，且冷却液管2也为横向设置，折流板7上无需加工冷却液管2孔，待冷却的液体也不会随着折流板7上的孔穿过折流板7，保证了冷却效果，减小了折流板7的加工难度，在拆装折流板7或者冷区液管时也更加方便。为进一步优化上述技术方案，壳体1内横向设置有多根冷却液管2，冷却液管2的管径由上到下逐渐减小。需要冷却的液体顺着折流板7流动，其整体流向是由上至下，因此，在壳体1内靠上的位置设置直径更大的冷却液管2，有利于液体的快速冷却。
具体实施时，管式陶瓷冷却器还包括处理器，出水口6或进水口5设置有油水分析仪，油水分析仪与处理器连接。
在传统的冷却器的使用过程中，冷却器内漏隐患只有依靠循环水场监控水质，在接到循环水场反映循环水带油情况后，才能组织工作人员到现场逐一打开冷却器循环水出水管线排凝阀，排查出内漏冷却器，进行堵漏消缺。在本发明中，在出水口6或进水口5设置油水分析仪，油水分析仪将采集的数据发送给处理器，当出现内漏后，处理器控制节流阀关闭进水口，同时处理器会根据油水分析仪发出的报警信号提示工作人员发生内漏。此外工作人员能通过24小时巡屏，实时监控循环水带油量，保证第一时间排查冷却器内漏隐患，确保冷却器安稳运行。为进一步优化上述技术方案，管式陶瓷冷却器还包括处理器，进水口5设置及出水口6分别设置有油水分析仪，油水分析仪与处理器连接。
在传统的冷却器的使用过程中，冷却器内漏隐患只有依靠循环水场监控水质，在接到循环水场反映循环水带油情况后，才能组织工作人员到现场逐一打开冷却器循环水出水管线排凝阀，排查出内漏冷却器，进行堵漏消缺。在本发明中，在出水口6或进水口5设置油水分析仪，油水分析仪将采集的数据发送给处理器，当出现内漏后，处理器控制节流阀关闭进水口，同时处理器会根据油水分析仪发出报警信号提示工作人员发生内漏。此外工作人员能通过24小时巡屏，实时监控循环水带油量，保证第一时间排查冷却器内漏隐患，确保冷却器安稳运行。因为在管式陶瓷冷却器的使用中，经常是多个冷却器使用同一根冷却液管2，因此，当发生内漏后，难以发现具体是哪一个冷却器发生了内漏，在进水口5及出水口6均设置，可以根据同一个冷却器的两个分析仪采集的数据判断是否是此冷却器发生内漏，还可根据数据的差值判断出内漏的严重程度。
具体实施时，出油口4内设置有第一温度传感器，第一温度传感器与处理器连接。
在出油口4内设置第一温度传感器，处理器可根据温度传感器传输的信号判断出被冷却的液体是否达到冷却要求，工作人员可以对冷却器冷却后的液体的温度一目了然。为进一步优化上述技术方案，进油口3设置有第二温度传感器，第二温度传感器与处理器连接。
因为在管式陶瓷冷却器的使用中，经常是多个冷却器串联对待冷却的液体进行冷却，因此，当某一个冷却器失效后，难以发现具体是哪一个冷却器失效，在进油口3及出油口4均设置温度传感器，可以通过待冷却液体经过一个冷却器后发生的温度变化，判断具体是哪一个冷却器失效了。
具体实施时，进水口5设置有节流阀，节流阀与处理器连接。
通过温度传感器，可以判断是否达到了冷却要求，当温度传感器显示冷却后的待冷却液体的温度过高或过低时，处理器可自动控制节流阀调节进水口5处流入的冷却液的流量，从而提高或降低冷却效果。
如图5所示，具体实施时，进油口3处设置有人字形导向板9，导向板9将进油口3处液体流向由朝向冷却液管2改为沿壳体1的侧壁流动。
传统的冷却器中，待冷却液体进入壳体1后起流动方向直接朝向冷却液管2，会对冷却液管2造成较大的冲击，引起较大的振动，为了延长冷却器的使用寿命，减小振动，在进油口3处设置人字形导向板9，改变待冷却液体的流向，使其沿壳体1侧壁流动，避免直接冲击冷却液管2。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种管式陶瓷冷却器，包括中空的壳体，及设置在所述壳体内的冷却液管、设置在所述壳体上的进油口及出油口，所述进油口与所述出油口相连通，所述冷却液管一端与进水口相连通，另一端与出水口相连通，其特征在于，所述冷却液管、所述进水口及所述出水口由非氧化物陶瓷材料制成。
2.如权利要求1所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述进水口及所述出水口设置在所述壳体的同一端；所述冷却液管在所述壳体内从所述进水口所在一端沿壳体长度方向延伸至壳体另一端弯折后再反向的沿壳体长度方向延伸至所述出水口。
3.如权利要求1所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述进油口设置在所述壳体的一端，所述出油口设置在所述壳体的另一端，所述壳体内相对交错设置有折流板，使得壳体内部中空空间被交错设置的折流板间隔形成曲折的冷却流道。
4.如权利要求2所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述进油口设置在所述壳体的一端，所述出油口设置在所述壳体的另一端，所述壳体内相对交错设置有折流板，使得壳体内部中空空间被交错设置的折流板间隔形成曲折的冷却流道，所述折流板上设置有供所述冷却液管穿过的孔。
5.如权利要求1-4任一项所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述非氧化物陶瓷材料为碳化硅陶瓷。
6.如权利要求3所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述进油口位于所述壳体一端的上侧，所述出油口位于所述壳体另一端的下侧，所述折流板横向设置在所述壳体内。
7.如权利要求6所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述管式陶瓷冷却器还包括处理器，所述出水口或所述进水口设置有油水分析仪，所述油水分析仪与所述处理器连接。
8.如权利要求7所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述出油口内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述处理器连接。
9.如权利要求8所述的管式陶瓷冷却器，其特征在于，所述进水口设置有节流阀，所述节流阀与所述处理器连接。
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CN108953302A (zh) * 2018-07-20 2018-12-07 芜湖清柏白露智能信息科技有限公司 一种新型液压系统用液冷装置

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