CN111776191B - 一种新型壳管式换热器及船用制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型壳管式换热器，包括换热管、壳体、流体挡板，流体挡板内置于壳体内部，换热管穿过流体挡板，在壳体内延伸，壳体沿换热管方向通过流体挡板分隔，两端密封；换热管外部流动载冷剂，内部流动制冷剂，载冷剂通过流体挡板分隔的空隙流动，流过换热管，完成载冷剂和制冷剂之间的换热，在载冷剂流入壳体一侧，离换热管端面及靠近此侧壳体密封面之间，设置一个静压腔体，里面固定设置有一个同轴线的活动叶轮，可通过流入壳体的载冷剂推动叶轮运转。应用该技术方案，在静压腔体内设置一个叶轮，可通过静压腔，减少动力损失，也通过推动叶轮，改变流向，达到降低动力损耗，还额外提供了一部分流向换热管方向动力，加强了换热。

Description

一种新型壳管式换热器及船用制冷系统

技术领域

本发明涉及换热器及制冷领域，尤其涉及一种新型壳管式换热器，以及使用该新型壳管式换热器的船用制冷系统。

背景技术

目前空调领域使用的壳管式换热器，一般为载冷剂进入壳管式换热器后，直接撞击内置于壳管式换热器的换热管，使用一段时间后，会造成这部分管路的破损，导致制冷剂泄露，从而影响壳管式换热器的正常使用，且由于载冷剂进出方向与壳管式换热器的换热管垂直，造成载冷剂流入壳管式换热器后，方向突然改变，使得载冷剂的动能损失较大，且会在局部形成死循环，直接影响到换热。基于以上缺点，后出现一种壳管式换热器，这种换热器在载冷剂进入壳体内时，增设一段腔体，通过一个分流孔板隔开，经过设置在分流孔板上的孔给换热管供液，完成换热，由于换热管位于分流孔板另一侧，这样就能避免撞击产生的损失，这种技术记载在专利申请号：CN201220473419.5，专利名称为“中央空调机组壳管式换热器”的中国实用新型专利中。

但是这种技术方案，在实际使用中，存在分流孔板上开的孔使用一段时间后容易堵塞缺点，且载冷剂通过和换热器壳体同轴向的管路供液方式，也存在与外界管路连接复杂，更换麻烦的缺陷，实际使用中，需要通过设置多个转换接头，才能实现与壳管式换热器之间连接，尤其对于狭小的使用空间来说，连接、更换都比较困难。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出一种新型壳管式换热器，包括换热管、壳体、流体挡板，所述流体挡板内置于壳体内部，所述换热管穿过流体挡板，在所述壳体内延伸，所述壳体沿换热管方向通过流体挡板分隔，所述壳体两端密封；所述换热管外部流动载冷剂，内部流动制冷剂，载冷剂通过流体挡板分隔的空隙流动，流过换热管，完成载冷剂和制冷剂之间的换热，在所述载冷剂流入壳体一侧，离所述换热管端面及靠近此侧壳体密封面之间，还设置一个静压腔体，里面设置有一个与所述壳体同轴线叶轮，所述叶轮活动固定在静压腔体内，可通过流入壳体的载冷剂，推动设置在叶轮上，且向所述载冷剂流向换热管方向倾斜的叶片转动，从而带动所述叶轮运转。

进一步地，所述流体挡板为折流板，所述折流板沿换热管方向，部分遮挡所述壳管内截面，顺序上下排列，形成曲线流道，所述载冷剂在流道中曲线流动，完成和所述换热管之间换热。设置折流板，通过折流板形成曲线流道，通过改变载冷剂流向，实现改变载冷剂的流态，达到提高换热效率的效果。

进一步地，所述流体挡板为射流板，所述射流版外边缘与所述壳体内表面密封，上面开有射流孔，载冷剂通过射流孔喷射到所述换热管上，完成和所述换热管之间换热。

在折流板上设置射流孔，载冷剂通过射流孔喷射到换热管上，流速大大提高，能达到提高换热效率的效果。

进一步地，所述叶轮沿换热管方向，中心位置处延伸出一根旋转杆，所述搅拌杆穿过固定在流体挡板上的轴承，止于所述壳体另外一端密封面，通过轴承固定并转动。

设置旋转杆，通过旋转杆的转动，扰动载冷剂，达到进一步提高换热效率的效果。

进一步地，通过所述流体挡板分段隔开的旋转杆上，分段固定设置有螺旋片，所述螺旋片可无障碍自由转动。

在旋转杆上设置螺旋片，通过螺旋片旋转，能更进一步扰动载冷剂，达到更进一步提高换热效率的效果。

进一步地，所述旋转杆与叶轮之间连接为活动连接。

活动连接，能达到便于跟换损坏的旋转杆的效果。

进一步地，所述旋转杆直径为5～10毫米，表面设置有螺旋凹纹。

旋转杆上设置螺旋凹纹，同样能达到通过螺旋凹纹进一步扰动载冷剂，达到进一步提高换热效率的效果。

进一步地，进入所述壳体的载冷剂，通过设置在靠近所述叶轮的壳体中轴线处，沿所述叶轮中部位置，切线向上方向，开有的管路中流出，推动所述叶轮叶片运转。

载冷剂流入方向沿叶轮中部切线方向设置，能达到减少载冷剂动能损失，避免可能形成死循环而影响换热的效果。

进一步地，进入所述壳体的载冷剂，通过设置在所述静压腔体上部位置流入，沿着与所述壳体同轴，且与所述壳体内壁所围成的一段四面密封，出口与所述叶轮切线相同方向的圆弧状流道流出，推动所述叶轮叶片运转。

圆弧状流道流出方向沿叶轮切线方向设置，同样能达到减少载冷剂动能损失，避免可能形成死循环而影响换热的效果。

本发明还提供应用上述新型壳管式换热器的船用制冷系统，所述制冷系统包括压缩机、热回收储液罐、风冷冷凝器、节流装置、蒸发器、冷冻储液罐及制冷末端，所述压缩机排出的高温高压气体制冷剂通过排气管，首先流入所述新型壳管式换热器内，与载冷剂在所述新型壳管式换热器内换热，加热后的载冷剂流入所述热回收储液罐储存，完成初步热回收的制冷剂，继续流入所述风冷冷凝器，通过风扇强制换热，最终完成冷凝；完成冷凝后的液态制冷剂，继续通过管路，流入所述节流装置，经节流后流入蒸发器，蒸发，吸收流入所述蒸发器内的载冷剂热量，降低所述载冷剂的温度后，循环流入所述冷冻储液罐储存，完成蒸发的气体制冷剂再通过管路流回压缩机，不断完成上述压缩循环；

在所述冷冻储液罐储存的低温载冷剂，直接流入所述制冷末端的换热管，通过所述制冷末端吸收物品热量方式，实现物品的保鲜，或者冷冻的需求；吸收热量的载冷剂，则循环流回所述冷冻储液罐，并通过所述冷冻储液罐流向蒸发器，循环和所述蒸发器里面蒸发的制冷剂换热，不断吸收冷量；

当所述制冷末端表面结霜，换热效率降低时，此时则关闭流向所述制冷末端的冷冻载冷剂，而通过所述热回收储液罐所储存的高温载冷剂，流入所述制冷末端，吸收所述制冷末端的冷量除霜，吸收冷量的载冷剂温度降低，循环流回所述热回收储液罐，再通过所述热回收储液罐流入所述新型壳管式换热器，循环吸收高温高压制冷剂热量，保证除霜时高温载冷剂温度，并最终完成除霜，完成除霜后，高温载冷剂停止向所述制冷末端供液，而继续由存储在所述冷冻储液罐里面的低温载冷剂向制冷末端供液，持续降温。

应用在船用制冷系统上，除了能达到有效提高制冷剂和载冷剂之间换热效果外，也能使得船用制冷系统体积更紧凑，便于安装、及维护的效果。

进一步地，所述高、低温载冷剂为氯化钙、氯化钠，或乙二醇。

使用氯化钙、氯化钠，或乙二醇作为高、低温载冷剂，由于是常用材料，能达到便于购买，且使用成本较低的效果。

进一步地，所述低温载冷剂温度为-10～-60℃。

低温载冷剂温度为-10～-60℃，能达到根据需要调节低温载冷剂温度值，实现保鲜，或者冷冻需求的效果。

进一步地，所述蒸发器为新型壳管式换热器。

蒸发器使用新型壳管式换热器，能达到提高蒸发换热效率的效果。

进一步地，所述蒸发器为满液式壳管式换热器。

蒸发器采用满液式壳管式换热器，能达到提高能效的效果。

进一步地，所述制冷末端为带铝翅片结构的低温型冷风机，冷空气流过翅片和设置在翅片内部的换热管里面的低温载冷剂完成换热。

制冷末端采用冷风机，可采取吊装和坐地式安装方式，可多台并联使用，能达到安装灵活，便于更换，且能灵活实现对物品的保鲜，或者冷冻处理的效果。

进一步地，所述制冷末端为框架式速冻结构系统，需要冷冻物品放置在换热管上，通过流动的低温载冷剂完成换热。

把需要冷冻的物品直接放置在框架式速冻结构换热管上，由于框架式速冻结构为管排式布置，能达到快速冷冻的效果。

进一步地，所述制冷末端为速冻螺旋床式系统。

采用速冻螺旋床式系统，通过物品在螺旋床上旋转，能达到短时间冷冻食品的效果。

进一步地，所述制冷末端为墙排管冻结结构系统。

采用墙排管冻结结构，先降低密闭空间空气温度，然后低温空气在物品接触，实现物品的冷冻，能达到构造简单，且安装维护成本较低的效果。

进一步地，所述制冷末端为制冰系统，低温载冷剂通过换热管流动，与换热管外部的水换热，使得水变成冰，完成制冰。

利用低温载冷剂制冰，能达到制冷系统简单，且便于维护的效果。

应用上述技术方案，在壳管式换热器靠近进水管位置端设置一段静压腔体，并且在腔体内设置一个可转动的叶轮，使得流入壳管式换热器载冷剂，先在静压腔体中，沿叶轮的切线方向流入，然后在静压腔中膨胀，降低流速，可大大降低动压的损失，同时通过推动叶轮转动，使得载冷剂沿壳管式换热器的换热管流动方向改变，显得更加平缓；在推动叶轮转动过程中，推动力也能分解，提供推动一部分移动载冷剂，沿壳管式换热器的换热管方向流动的动力，从而提高了换热效率，因此：

首先，不但有效解决载冷剂直接撞击换热管所造成的动能损失、可能导致的换热管破损，以及可能的死循环所导致的换热效率下降问题，达到有效提高使用寿命，且降低动能损耗，提高了换热的效果；

其次，由于载冷剂存在向换热管方向流动的动力，可通过此动力，避免壳管式换热器内阻塞物的聚集，可达到长时间保证正常的换热效率的效果；

最后，可采取常规壳管式换热器载冷剂进出的布管方式，使得与外界安装时，达到与外界管路连接简化，便于在狭小的使用空间连接、更换的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明壳管式换热器第1实施例结构主视图。

图2为本发明壳管式换热器第1实施结构侧视图。

图3为为本发明壳管式换热器第2实施例结构主视图。

图4为本发明壳管式换热器第2实施结构侧视图。

图5为引用本发明的制冷系统原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、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地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供了一种新型壳管式换热器，如图1所示，包括换热管、U型弯头、左密封端盖100、载冷剂进液管101、圆弧状流道102、叶轮103、静压腔体106、壳体107、折流板111、载冷剂出液管112、第1分流器113、第2分流器114、右密封端盖115，折流板111为半圆形，制冷剂进液管穿过右密封端盖115，与内置的第1分流器113连通，制冷剂通过制冷剂进液管进入第1分流器113，然后流入与第1分流器113另一端所连通的换热管中，并在换热管另外一端，经过与换热管所连通的U型弯头，回流到第2分流器114处，并通过与第2分流器114所连通的制冷剂出液管，穿过右密封端盖115，流出新型壳管式换热器。

内置在壳体107中的换热管，穿过折流板111，通过折流板111固定；折流板111，沿换热管方向，在壳体107内部，顺序上下错位排列，形成曲线流道，载冷剂通过载冷剂进液管101流入，经过圆弧状流道102流入壳体107内部，圆弧状流道102与壳体107同轴，是一段与壳体107内壁所围成的四面密封，且出口方向沿叶轮107的切线方向设置的通道，流出圆弧状流道102的载冷剂，通过推动设置在叶轮103上的叶片，带动叶轮103转动。

圆弧状流道102结构示意图见图2，可以看出，进液管101设置在壳体107端面上部位置，内部进口一端连接载冷剂进液管101，周围密封，且沿壳体107内壁，同轴布置，方向可左右，且圆弧状流道102外壁，和叶轮103外圈不碰撞，圆弧状流道102出口方向与叶轮103中上部圆弧切线方向一致。

采取与叶轮103切线方向，设置载冷剂出液方式，可以有效解决载冷剂在流动过程中突然变换流动方向，所造成的的动能损失，以及可能的载冷剂死循环，影响到换热的问题。

实际使用时，推动叶轮103转动的的载冷剂，汇流到静压腔体106中，在静压腔体106中，流速降低，静压提高后，然后通过折流板111所围成的曲线形流道，曲线流动，最终和换热管内部流动的制冷剂完成换热，完成换热的载冷剂，通过载冷剂载冷剂出液管112流出。

载冷剂进液管101设置在壳体107上部，载冷剂出液管112设置在壳体107上部，当然，也可以设置在其它合适的位置，比如把载冷剂进液管101设置在左密封端盖100上，把载冷剂出液管112设置在右密封端盖115上等；载冷剂进液管101、载冷剂出液管112方向和壳管式换热器的换热管垂直设置，设置同常规壳管式换热器，可大大简化后续与外界的管路连接。叶轮103的叶片，沿着换热管方向流动的载冷剂流向倾斜，载冷剂通过圆弧状流道102流出，推动叶轮103叶片转动时，沿叶片方向，分为两部分力，一部分力推动叶片转动，另外一部分力，则推动载冷剂沿换热管方向流动。

利用叶轮103的叶片倾斜，把载冷剂的动力，分解为推动也叶轮103转动力，以及推动载冷剂向换热管方向流动的力，可解决减少载冷剂动能损失，提高换热效率问题。

叶轮103通过第1轴承104固定，第1轴承104固定在左密封端盖100内部中心位置基座上。为了提高换热效率，提高载冷剂的扰动性，在叶轮右边中心位置上，面向右密封端盖115方向，伸出一根旋转杆108。

旋转杆108可使用金属杆，如不锈钢金属杆，也可使用非金属杆，如塑料杆等。

旋转杆108一端可通过设置在叶轮103右侧位置的活动插槽105，通过插接方式，与叶轮103实现活动固定连接，当然，也可以采取其它活动连接方式，比如丝扣连接等。

旋转杆108直径为5毫米，或者10毫米，实际大小可根据壳管式换热器换热能力来选定，比如当壳管式换热器换热能力小于25千瓦时，可以选择5毫米的旋转杆108，大于25千瓦时，可以选择10毫米的旋转杆108，或者其它5～10毫米尺寸的旋转杆108，另外，在实际使用中，也可以采取5～10毫米之外规格的旋转杆108，只要能保证旋转杆108在使用过程不变形即可。

旋转杆108穿过固定在折流板111孔中的第2轴承109内腔，通过第2轴承109固定，旋转杆108活动固定连接设置，目的是当旋转杆108损坏时，便于更换。

旋转杆108表面设置有螺旋凹纹，螺旋凹纹可开一条，或者多条，沿着旋转杆108长度方向，一体不间断设置，或者按照折流板111所隔开的空间上，分段设置。

除旋转杆108上开螺旋凹纹外，还可以在折流板111所隔开每段旋转杆108外表面，设置螺旋片110，螺旋片100可无障碍自由转动，实际使用中，也可设置其它有利于加强载冷剂扰动的凸起，比如螺旋凸纹，或者三角形凸起等，此外，螺旋凹纹可以和螺旋片100可以在旋转杆108混合设置，即在螺旋片100间隔处，分段设置螺旋凹纹，螺旋凹纹深度可以到旋转杆108半径尺寸的1/4～1/3。

当载冷剂推动叶轮103转动时，与叶轮103所连接的旋转杆108也随之转动，利用所设置的螺旋凹纹或者螺旋片100，提高扰动载冷剂强度，从而更一步提高换热效率。

本发明实施例2提供了另外一种新型壳管式换热器，具体见图3，与第一种区别在于：

首先，折流板111变为射流板，射流版外边缘与壳体107内表面密封，上面开有射流孔，载冷剂通过射流孔喷射到换热管上，完成和所述换热管之间换热，载冷剂不再和实施例1一样，通过绕过折流板，曲线流动方式进行换热。

采用射流板，可利用载冷剂通过射流孔时，较高的射流速度，喷向换热管，提高载冷剂和换热管之间换热效率，同时，载冷剂推动叶轮103转动时，所存在向换热管方向流动的动力，可推动阻塞物流动，避免阻塞物在射流板上的射流孔中聚集，导致射流板上射流孔出现堵塞而影响换热。

其次，载冷剂进液管101不再设置在壳体107上部位置，而是沿左密封端盖100中部切线方向上，向上位置设置，具体结构见图4，从图4可以看出，载冷剂通过载冷剂进液管101流入后，通过载冷剂进液管101出口流出，在左密封端盖100上形成的，沿叶轮103切线方向流动的轨迹，推动叶轮103叶片运转。

载冷剂进液管101除设置在左密封端盖100上外，还可以-设置在其它合适的位置，比如也可设置在靠近叶轮103的壳体107上，而载冷剂出液管112设置要求也一样，既可以设置在右密封端盖115上，也可以设置在壳体107上。

在实施例2中，由于采用

相对于实施例1，实施例2取消了实施例1的圆弧状流道102，显得结构更简单，紧凑，除上述不同外，其余和实施例1都相同，这里不再累述。

图5为应用本发明的新型壳管式换热器的船用制冷系统，包括压缩机205、热回收储液罐207、风冷冷凝器201、节流装置216、蒸发器213、冷冻储液罐215及制冷末端217，压缩机205排出的高温高压气体制冷剂通过排气管203，首先流入新型壳管式换热器206换热管内，载冷剂通过管路209流入新型壳管式换热器206内，与在新型壳管式换热器206换热管内流动的制冷剂进行换热，制冷剂冷凝释放热量给载冷剂，加热后的载冷剂通过管路208，流入热回收储液罐207储存，完成初步热回收的制冷剂，继续流入风冷冷凝器201换热管中，风扇200转动，强制空气流过风冷冷凝器201表面，强制换热，最终完成冷凝；完成冷凝后的液体制冷剂，继续通过管路202，流入节流装置216，对制冷剂节流后，流入蒸发器213换热管中，蒸发，吸收通过管路212，流入蒸发器213内的载冷剂的热量，降低载冷剂的温度后，通过管路211流出蒸发器213，循环流入冷冻储液罐215储存，完成蒸发的气体制冷剂再通过回气管路，循环流回压缩机205压缩，不断完成制冷压缩循环。

在冷冻储液罐215储存的低温载冷剂，通过第2循环泵218，通过所开启的第4电磁阀220，直泵入制冷末端217换热管中，通过制冷末端217吸收物品热量方式，实现物品的保鲜，或者冷冻的需求；吸收热量的载冷剂，则通过开启的第2电磁阀214，循环流回冷冻储液罐215，并通过冷冻储液罐215流向蒸发器213，循环和蒸发器213里面蒸发的制冷剂换热，不断吸收冷量，此时第1电磁阀210和第3电磁阀219关闭。

当制冷末端217表面结霜，换热效率降低时，此时则关闭第2电磁阀214及第4电磁阀220，而通过热回收储液罐207所储存的高温载冷剂，通过打开第3电磁阀219，经过第1循环泵204，泵入制冷末端217换热管中，吸收制冷末端217的冷量，溶霜，吸收冷量的载冷剂温度降低，此时通过打开的第1电池阀210，流回热回收储液罐207后，再通过热回收储液罐207流入新型壳管式换热器206，循环吸收高温高压的气体制冷剂热量，保证除霜时高温载冷剂温度，并最终完成除霜，完成除霜后，关闭第1电磁阀210和第3电磁阀219，打开第2电磁阀214及级4电磁阀220，高温载冷剂停止向制冷末端217供液，而继续由存储在冷冻储液罐215里面的低温载冷剂向制冷末端217供液，持续降温。

上述船用制冷系统，为实现根据需要调节低温载冷剂温度值，实现保鲜，或者冷冻需求，优选地，载冷剂为氯化钙、氯化钠或乙二醇，低温载冷剂温度为-10～-60℃。

为提高蒸发换热效率，优选地，蒸发器213可选用新型壳管式换热器。

为提高提高能效，优选地，蒸发器213可选满液式壳管式换热器。

为解决可根据需要，灵活选用安装方式，以及可多台并联使用，便于更换问题，优选地，制冷末端217可选用为带铝翅片结构的低温型冷风机，冷空气流过翅片和设置在翅片内部的换热管里面的低温载冷剂完成换热。

为解决物品可快速冷冻的问题，优选地，制冷末端217可选用框架式速冻结构系统，需要冷冻物品放置在换热管上，通过流动的低温载冷剂完成换热，框架式速冻结构，为冷库常用的管排式布置，即把换热管做成可堆放物品的架子形状，物品直接放置在换热管上，实现冷冻需求。

为解决时间冷冻食品的问题，优选地，制冷末端217可选用速冻螺旋床式系统，所谓螺旋床，就是把输送带做成螺旋形状，物品在螺旋传输带上螺旋形移动，经过制冷末端217降温的冷空气强制流动，完成物品快速冷冻，由于螺旋床形体积较小，也可以节省大量空间。

为解决降低安装维护成本的问题，优选地，制冷末端217墙排管冻结结构系统，所谓墙排管，即把换热管贴墙布置，需要冷冻的物品放置在密闭空间内，通过空气自然对流，或者强制对流完成物品的冷冻，该种设置结构简单，便于加工和维护，安装维护成本低廉。

为解决在制冰过程中，便于维护的问题，优选地，制冷末端217为制冰系统，低温载冷剂通过换热管流动，与换热管外部的水换热，使得水变成冰，完成制冰。

为解决船用制冷系统稳定性问题，整个制冷系统可以整体设置在一个减震机座上使用，当然，也可以把整个制冷系统的部分部件，如压缩机205等，单独设置在减震机座上，或者，全部直接安装在船上使用。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种新型壳管式换热器，包括换热管、壳体、流体挡板，所述流体挡板内置于壳体内部，所述换热管穿过流体挡板，在所述壳体内延伸，所述壳体沿换热管方向通过流体挡板分隔，所述壳体两端密封；所述换热管外部流动载冷剂，内部流动制冷剂，载冷剂通过流体挡板分隔的空隙流动，流过换热管，完成载冷剂和制冷剂之间的换热，其特征在于，在所述载冷剂流入壳体一侧，离所述换热管端面及靠近此侧壳体密封面之间，还设置一个静压腔体，里面设置有一个与所述壳体同轴线叶轮，所述叶轮活动固定在静压腔体内，可通过流入壳体的载冷剂，推动设置在叶轮上，且向所述载冷剂流向换热管方向倾斜的叶片转动，从而带动所述叶轮运转, 同时利用流体推动所述叶片转动时，所分解产生的轴向推力，以及在所述静压腔体中，流速降低所产生静压力，混合推动载冷剂，沿所述壳体另一方向流动，与所述换热管进行换热。

2.如权利要求1所述的新型壳管式换热器，其特征在于，所述流体挡板为折流板，所述

折流板沿换热管方向，部分遮挡所述壳管内截面，顺序上下错位排列，形成曲线流道，所述

载冷剂在流道中曲线流动，完成和所述换热管之间换热。

3.如权利要求1所述的新型壳管式换热器，其特征在于，所述流体挡板为射流板，所述

射流版外边缘与所述壳体内表面密封，上面开有射流孔，载冷剂通过射流孔喷射到所述换

热管上，完成和所述换热管之间换热。

4.如权利要求1所述的新型壳管式换热器，其特征在于，所述叶轮沿换热管方向，中心

位置处延伸出一根旋转杆，所述旋转杆穿过固定在流体挡板上的轴承，止于所述壳体另外

一端密封面，通过轴承固定并转动。

5.如权利要求4所述的新型壳管式换热器，其特征在于，通过所述流体挡板分段隔开的

旋转杆上，分段固定设置有螺旋片，所述螺旋片可无障碍自由转动。

6.如权利要求4所述的新型壳管式换热器，其特征在于，所述旋转杆与叶轮之间连接为

活动连接。

7.如权利要求4所述的新型壳管式换热器，其特征在于，所述旋转杆直径为5～10毫

米，表面设置有螺旋凹纹。

8.如权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，进入所述壳体的载冷剂，通过设置

在靠近所述叶轮的壳体中轴线处，沿所述叶轮中部位置，切线向上方向，开有的管路中流

出，推动所述叶轮叶片运转。

9.如权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，进入所述壳体的载冷剂，通过设置

在所述静压腔体上部位置流入，沿着与所述壳体同轴，且与所述壳体内壁所围成的一段四

面密封，出口与所述叶轮切线相同方向的圆弧状流道流出，推动所述叶轮叶片运转。

10.应用权利要求1～9任意一项所述新型壳管式换热器的船用制冷系统，其特征在于，

所述制冷系统包括压缩机、热回收储液罐、风冷冷凝器、节流装置、蒸发器、冷冻储液罐及制冷末端，所述压缩机排出的高温高压气体制冷剂通过排气管，首先流入所述新型壳管式换

热器内，与载冷剂在所述新型壳管式换热器内换热，加热后的载冷剂流入所述热回收储液

罐储存，完成初步热回收的制冷剂，继续流入所述风冷冷凝器，通过风扇强制换热，最终完

成冷凝；完成冷凝后的液态制冷剂，继续通过管路，流入所述节流装置，经节流后流入蒸发

器，蒸发，吸收流入所述蒸发器内的载冷剂热量，降低所述载冷剂的温度后，循环流入所述

冷冻储液罐储存，完成蒸发的气体制冷剂，再通过回气管路，循环流回压缩机压缩，不断完

成制冷压缩循环；

在所述冷冻储液罐储存的低温载冷剂，直接流入所述制冷末端的换热管，通过所述制冷末端吸收物品热量方式，实现物品的保鲜，或者冷冻的需求；吸收热量的载冷剂，则循环流回所述冷冻储液罐，并通过所述冷冻储液罐流向蒸发器，循环和所述蒸发器里面蒸发的

制冷剂换热，不断吸收冷量；

当所述制冷末端表面结霜，换热效率降低时，此时则关闭流向所述制冷末端的冷冻载冷剂，而通过所述热回收储液罐所储存的高温载冷剂，流入所述制冷末端，吸收所述制冷末

端的冷量除霜，吸收冷量的载冷剂温度降低，循环流回所述热回收储液罐，再通过所述热回

收储液罐流入所述新型壳管式换热器，循环吸收高温高压气体制冷剂热量，保证除霜时高

温载冷剂温度，并最终完成除霜，完成除霜后，高温载冷剂停止向所述制冷末端供液，而继

续由存储在所述冷冻储液罐里面的低温载冷剂向制冷末端供液，持续降温。

11.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述高、低温载冷剂为氯化钙、氯

化钠或乙二醇。

12.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述低温载冷剂温度为-10～-60℃。

13.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述蒸发器为新型壳管式换热

器。

14.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述蒸发器为满液式壳管式换热

器。

15.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述制冷末端为带铝翅片结构的

低温型冷风机，冷空气流过翅片和设置在翅片内部的换热管里面的低温载冷剂完成换热。

16.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述制冷末端为框架式速冻结构

系统，需要冷冻物品放置在换热管上，通过流动的低温载冷剂完成换热。

17.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述制冷末端为速冻螺旋床式系

统。

18.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述制冷末端为墙排管冻结结构

系统。

19.如权利要求10所述的船用制冷系统，其特征在于，所述制冷末端为制冰系统，低温

载冷剂通过换热管流动，与换热管外部的水换热，使得水变成冰，完成制冰。

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