CN111776188A - 复合型船舶冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶设备领域，提供一种复合型船舶冷却器。该复合型船舶冷却器，包括中央冷却单元及多个设备冷却单元，多个设备冷却单元集成在中央冷却单元的壳体内，中央冷却单元的一端设置有出口封头，还包括多个挡板，每一挡板设有多个通孔，多个挡板与多个设备冷却单元一一对应设置，挡板可转动安装于出口封头内以调整设备冷却单元中冷却水的流量。本发明提供的复合型船舶冷却器，减少了布设的船舶冷却器总量，解决了现有船舶冷却器布置分散的问题；还能降低中央冷却系统的模态频率，减少共振，有效削弱振动噪声；出口封头内布设有挡板，借助旋转安装的挡板调节中央冷却单元和设备冷却单元之间的冷却水流量分配，以适应不同的工况。

Description

复合型船舶冷却器

技术领域

本发明涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种复合型船舶冷却器。

背景技术

船舶冷却器被广泛的应用在油轮、液化气船、集装箱船、散货船和工程船上，在船舶的航行过程中起到重要的作用。船舶冷却器可以作为船舶上的滑油冷却器、淡水冷却器、中央冷却器、柴油机冷却器或缸套水冷却器，船舶长时间持续的运行考验了船舶冷却器的安全和稳定。

当前船舶中使用的船舶冷却器数量多，布置分散，安装形式和隔振要求也各不相同，因而导致振动噪声难以控制。通常，船舶中设备冷却系统的质量小、模态频率较高，当中央冷却系统运行时，若设备冷却系统没有良好的隔振设计，则设备冷却系统会在中央冷却系统的旋转运行激励下发生共振。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型船舶冷却器，用以解决现有的船舶冷却器数量多、布置分散且容易发生共振的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种复合型船舶冷却器，包括中央冷却单元及多个设备冷却单元，多个所述设备冷却单元集成在所述中央冷却单元的壳体内，所述中央冷却单元的一端设置有出口封头，复合型船舶冷却器还包括多个挡板，每一所述挡板设有多个通孔，多个所述挡板与多个所述设备冷却单元一一对应设置，所述挡板可转动安装于所述出口封头内以调整所述设备冷却单元中冷却水的流量。

在上述实施例基础上，所述中央冷却单元的壳体上固定安装出口端板，所述出口端板设有出水口，所述出水口对应于所述设备冷却单元和中央冷却单元中的所有换热管，当所述挡板处于关闭位置时，至少部分所述通孔与所述出水口同轴。

在上述实施例基础上，所述通孔与所述出水口一一对应设置。

在上述实施例基础上，每一所述挡板的形状与对应的所述设备冷却单元的外壳的截面形状一致。

在上述实施例基础上，所述设备冷却单元的外壳为圆筒状，所述挡板为圆形板。

在上述实施例基础上，当所述通孔的轴线与对应的所述设备冷却单元中的换热管的轴线重合时，所述挡板平行于所述中央冷却单元的端面。

在上述实施例基础上，每一所述挡板的边缘处凸设或固定连接转动轴，所述转动轴外伸于所述壳体并与所述壳体转动连接。

在上述实施例基础上，所述转动轴为两个，两个所述转动轴在所述挡板上相对设置。

在上述实施例基础上，所述转动轴与外部旋转驱动相连。

在上述实施例基础上，所述设备冷却单元为两个，两个所述设备冷却单元关于所述壳体的轴线对称布置。

本发明提供的复合型船舶冷却器，中央冷却单元内集成有多个设备冷却单元，每一设备冷却单元可以连接一个待冷却设备，由此能减少了在船舶中布设的船舶冷却器数量，解决现有船舶冷却器布置分散的问题；中央冷却单元和设备冷却单元的集成布置可以降低中央冷却系统的模态频率，减少共振，有效削弱振动噪声；出口封头内布设有挡板，借助旋转安装的挡板调节中央冷却单元和设备冷却单元之间的冷却水流量分配，以适应不同的工况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例复合型船舶冷却器的主视图；

图2为图1所示复合型船舶冷却器在A-A处的剖视图；

图3为图1所示复合型船舶冷却器在B-B处的剖视图。

图中：10、中央冷却单元；11、进口端板；12、出口端板；20、设备冷却单元；30、出口封头；40、进口封头；50、挡板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例复合型船舶冷却器的主视图。如图1所示，该复合型船舶冷却器包括中央冷却单元10及集成在中央冷却单元10内的多个设备冷却单元20。图2为图1所示复合型船舶冷却器在A-A处的剖视图；图3为图1所示复合型船舶冷却器在B-B处的剖视图。如图2和图3所示，中央冷却单元10包括壳体及铺设在壳体内的多根换热管。换热管内流通海水作为冷却水，在壳体的内部和换热管及设备冷却单元20的外部流通高温淡水，高温淡水和海水发生热交换后排出低温淡水供船舶冷却使用。每一个设备冷却单元20包括外壳及设置在外壳内的多根换热管，用于冷却与其相连的待冷却设备排出的高温流体。每个设备冷却单元20对接一个待冷却设备，待冷却设备可以为压缩机、滑油泵、燃油泵等。设备冷却单元20中的换热管亦流通泵入的海水并以海水作为冷却水，外壳与换热管之间的空间内流动待冷却设备排出的高温蒸汽、高温水等高温流体，高温流体与海水热交换后被降温。中央冷却单元10的一端设置有出口封头30，另一端设置有进口封头40；出口封头30与进口封头40属于本领域的常规设置，具体连接关系不再展开描述。

如图1所示，本发明实施例提供的复合型船舶冷却器还包括多个挡板50，多个挡板50与多个设备冷却单元20一一对应设置。挡板50可转动安装于出口封头30内，在挡板50上设有多个通孔，随着挡板50的转动，至少部分通孔的轴线可与设备冷却单元20内换热管的轴线重合。需要说明的是，通孔的数量可以多于设备冷却单元20内的换热管数量，也可以少于或等于设备冷却单元20内的换热管数量，对此本发明实施例不做具体限定。

该复合型船舶冷却器，挡板50转动后，其上的通孔与换热管的对应关系发生变化。需要说明的是，挡板50对中央冷却单元10中的换热管流出的冷却水不起阻挡作用。也即，挡板50旋转过程中，挡板50在中央冷却单元10纵向截面上的投影仅对应于相应的设备冷却单元20。中央冷却单元10的纵向指的是平行于中央冷却单元10的壳体的端面的方向，横向指的是中央冷却单元10的长度方向。具体地，在某一位置处，通孔的孔轴与换热管的轴线重叠，此时挡板50的阻挡作用最小，换热管内的冷却水沿通孔快速流出，定义该位置为挡板50的关闭位置。当设备冷却单元20内的冷却水需求量减小时，转动挡板50，挡板50阻挡对应设备冷却单元20内换热管排出的冷却水，由此导致设备冷却单元20中冷却水的出口流动阻力增大，而中央冷却单元10中冷却水的出口流动阻力基本不变，从而可以调整多个设备冷却单元20和中央冷却单元10之间的冷却水流量分配情况，进而适应不同工况。

本发明实施例提供的复合型船舶冷却器，在中央冷却单元10内集成有多个设备冷却单元20，每一设备冷却单元20可以连接一个待冷却设备，由此能减少了在船舶中布设的船舶冷却器数量，解决现有船舶冷却器布置分散的问题；中央冷却单元10和设备冷却单元20的集成布置可以降低中央冷却系统的模态频率，减少共振，有效削弱振动噪声。另外，出口封头30内布设有挡板50，借助旋转安装的挡板50可以调节中央冷却单元10和设备冷却单元20之间的冷却水流量分配，以适应不同的工况。

需要说明的是，多个设备冷却单元20对应的多个挡板50可以同步调整，也可以单独调整。当同步调整时，对应的每个设备冷却单元20内的冷却水需求量发生的变化一致。当单独调整时，可以根据需要调整进入不同设备冷却单元20内的冷却水流量，以满足不同待冷却设备的需求。

比如，设备冷却单元20有两个，分别为第一冷却单元和第二冷却单元。第一冷却单元和第二冷却单元对应的两个挡板50均处于关闭位置时，第一冷却单元和第二冷却单元中换热管分配到的冷却水流量最大。若仅第一冷却单元中海水冷却水的流量需求降低，则单独旋启第一冷却单元中对应的挡板50即可，此时第二冷却单元和中央冷却单元10中分配到的冷却水流量增大；同样的，若仅第二冷却单元中冷却水的流量需求降低，则单独旋启第二冷却单元中对应的挡板50，对应的，此时第一冷却单元和中央冷却单元10中分配到的冷却水流量增大；若第一冷却单元与第二冷却单元两者中的冷却水的流量需求均降低，则同步或各自旋启对应的挡板50，此时仅中央冷却单元10分配到的冷却水流量增大。

具体地，如图1所示，中央冷却单元10的壳体上固定安装进口端板11及出口端板12，多个设备冷却单元20的两端分别固定安装于进口端板11和出口端板12，中央冷却单元10内的换热管架设在进口端板11和出口端板12上。进口端板11对应中央冷却单元10和各设备冷却单元20内的换热管开设有进水口，海水进入进口封头40后分散从进水口进入换热管；出口端板12对应中央冷却单元10和各设备冷却单元20内的换热管开设有出水口，以便升温后的冷却水从换热管中排出。当挡板50处于关闭状态时，至少部分通孔与出水口同轴。

在上述实施例的基础上，通孔与出水口一一对应设置，也即通孔的数量与对应的设备冷却单元20内换热管的数量相一致，从而优化挡板50需要加工的孔结构数量，降低加工成本。

其中，每一挡板50的形状与对应的设备冷却单元20的截面形状一致。比如，设备冷却单元20的外壳为圆筒状，对应的，挡板50为圆形板。

在上述任一实施例的基础上，当挡板50处于关闭位置时，通孔的轴线与对应的设备冷却单元20中的换热管的轴线重合，此时，挡板50平行于设备冷却单元20的端面，也即，挡板50沿设备冷却单元20的纵向延伸。

其中，挡板50的边缘处凸设或固定连接转动轴，转动轴外伸于中央冷却单元10的壳体并与壳体转动连接。当多个挡板50同步调整时，多个挡板50可以相互固定，借助一根转动轴进行调节；当然，也可以多个挡板50中的每一个或部分挡板50凸设或固定连接转动轴，借由转动轴的同步调整实现多个挡板50的同步旋启。当多个挡板50各自单独调节时，每一挡板50均凸设或固定连接转动轴。优选的，每一挡板50均凸设或固定连接转动轴，由此可以根据需要进行同步调节或单独调节。转动轴的延伸方向可以沿中央冷却单元10的长度方向，此时，借助通孔与冷却管管口的对应面积调整出口流动阻力；当然，转动轴的延伸方向还可以平行于中央冷却单元10的端面，此时旋转挡板50同样可以调整通孔与冷却管管口的对应面积，进而调整出口流动阻力。当转动轴的延伸方向平行于中央冷却单元10的端面时，挡板50的旋启方向与冷却水的流向一致。这样，多个挡板50均旋启后沿冷却水流向呈渐缩状，有助于快速排出冷却水，提高冷却效率。

其中，为了提高转动的稳定性，每一挡板50上设置有两个转动轴，两个转动轴相对设置于挡板50。当挡板50为圆形板时，两个转动轴布设在挡板50某一直径的两端。

其中，转动轴与外部旋转驱动相连，以实现自动化控制。当然，也可以采用人工方式调整流量分配。

其中，设备冷却单元20为两个，两个设备冷却单元20关于中央冷却单元10的壳体的轴线对称布设。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复合型船舶冷却器，包括中央冷却单元及多个设备冷却单元，其特征在于，多个所述设备冷却单元集成在所述中央冷却单元的壳体内，所述中央冷却单元的一端设置有出口封头，所述复合型船舶冷却器还包括多个挡板，每一所述挡板设有多个通孔，多个所述挡板与多个所述设备冷却单元一一对应设置，所述挡板可转动安装于所述出口封头内以调整所述设备冷却单元中冷却水的流量。

2.根据权利要求1所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，所述中央冷却单元的壳体上固定安装出口端板，所述出口端板设有出水口，所述出水口对应于所述设备冷却单元和中央冷却单元中的所有换热管，当所述挡板处于关闭位置时，至少部分所述通孔与所述出水口同轴。

3.根据权利要求2所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，所述通孔与所述出水口一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，每一所述挡板的形状与对应的所述设备冷却单元的外壳的截面形状一致。

5.根据权利要求4所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，所述设备冷却单元的外壳为圆筒状，所述挡板为圆形板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，当所述通孔的轴线与对应的所述设备冷却单元中的换热管的轴线重合时，所述挡板平行于所述中央冷却单元的端面。

7.根据权利要求1-5任一项所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，每一所述挡板的边缘处凸设或固定连接转动轴，所述转动轴外伸于所述壳体并与所述壳体转动连接。

8.根据权利要求7所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，所述转动轴为两个，两个所述转动轴在所述挡板上相对设置。

9.根据权利要求7所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，所述转动轴与外部旋转驱动相连。

10.根据权利要求1-5任一项所述的复合型船舶冷却器，其特征在于，所述设备冷却单元为两个，两个所述设备冷却单元关于所述壳体的轴线对称布置。

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