CN1382089A - 带斜面集管型换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带斜面集管型换热器,其中一个集管用于换热器,该集管具有一个带斜面的封闭的端部。

Description

带斜面集管型换热器

技术领域

本发明涉及换热器，更具体地说是指用于冷却电动机、发电机、齿轮箱以及用流体冷却热源的工业设备中的其它热源，例如航海船舶的换热器。本发明特别涉及用于冷却热源的敞开型换热器(其中换热器暴露于周围冷却或加热流体，而不是在一个含有冷却或加热流体的壳程中)，由于换热效率高，因此与现有类型换热器相比重量轻，体积小。另外，本发明所述的换热器可以被用作一个加热器，其中通过传热管中热量可以被相对低温的流体吸收。

背景技术

在工业应用中航海船舶是产生热源的一种，通常靠水、其它流体或它们的混合物来冷却。例如，在淡水和/或咸水中行进的船舶中，当冷却流体或冷却剂流经电动机或其它热源，冷却剂吸热后流至另一部分管回路中。热量必须由冷却剂传递至周围环境例如船所处的水中。对于小型电机，例如小船的外装电机，由泵压送至电机的水就是一种充足的冷却剂。但是，当船功率变大，泵压送至电机的水尽管很好地冷却了电机，但是对电机也构成了显著的污染损害。如果用周围环境的生水冷却，水中可能含杂质，特别是咸水中含有的对电机构成腐蚀性的物质。因此，已经开发出了多种冷却电机和其它热源的设备。一种冷却船用电机的设备就是槽钢，这是一种较大的型材钢，焊接到船体的底部，用来输送电机冷却剂，并将热量从冷却剂传递至环境水中。槽钢有很严的限制条件，例如效率不高，钢材数量巨大才能获得所需冷却效果，因为需要较多的人工成本，焊接到船体的费用较高。由于槽钢重量大，使电机必须充分大到能够带动槽钢，导致设备成本和操作成本很高。现在需要更大、功率更高的电机来带动槽钢才可达到其冷却能力，但是船体上携带槽钢的空间相对较小。因此，船的有效负载能力被减小，大量的槽钢使成本上升，而且对于冷却现有或将来现代规模级的船舶，槽钢已经达不到要求。即使槽钢是船舶最广泛使用的换热设备，海洋工业正在放弃使用槽钢而使用较小的龙骨冷却器(keel cooler)，它具有的新的构造可以克服上述限制。

龙骨冷却器是在二十世纪四十年代开发的，美国专利No.2,382,218(Fernstrum)中有说明。该专利描述了连接船体的一种换热器，它的组成为：一对固定到船体的间隔开的集管，一束矩形截面的传热管位于集管间。圆柱形接头通过船体将集管与电机或其它热源冷却剂流动管线连接。热的冷却剂离开电机，并进入位于水位下面的换热器集管(水位指暴露于空气中的水的液面之下，例如产生泡沫和气泡的水面)，集管或者低于船体，或者在船体至少一个较低侧。冷却剂然后流过矩形传热管，进入另一端集管，之后冷却剂返回电机。集管和传热管位于环境水中，由冷却剂传来的热量，经过传热管壁和集管，然后进入环境水。连接两个集管的矩形管间隔很近，这样产生大的热量流动表面积，同时保持了相对紧凑的体积和形状。经常的作法是将龙骨冷却器置于船体底部的凹处，有时安装到船的侧面，但任何情况都要低于水线。

上述的龙骨冷却器是一种单件龙骨冷却器，原因在于它是一个整体单元，主要部分通过焊接就位。该单件龙骨冷却器通常整体安装和拆卸。

有各种形式的单件龙骨换热器。有时龙骨换热器是一个多程冷却器，在冷却器中集管和传热管的排列可以实现至少180度角的流向变化，入口和出口孔可以位于同一集管中。

尽管上述带矩形传热管的换热器从50年前发明开始就已得到广泛应用，但仍有不足被本发明所修正。

现有技术的矩形换热器外观上为管道平行排列的矩形，集管在两端相对。这些集管相对的壁面与船体垂直，并相互平行，成为船在水中行进时周围水相对于龙骨冷却器流动的障碍。垂直的集管壁易于在冷却器表面产生盲区(没有环境水流动)，大大减少了在盲区的热量传递。此外，垂直壁面减少了传热管之间的环境水流量，这样减少了管中冷却剂和环境水之间传递的热量。

正如下面讨论的，本发明的斜面集管有助于增加龙骨冷却器的总体换热效率，因为环境水被导致流向传热管并在之间流动，这种热传递显著高于现有使用的龙骨冷却器。热传递增加至少部分是由于增加了流过前面集管，以及冷却器流动管之间的湍流。

船用龙骨冷却器的一个重要方面是其所占的区域已尽可能小，同时满足或超过换热要求，并在冷却剂流动中最大程度减小了压降。船体上容纳龙骨冷却器的区域在本领域称作脚印(footprint)。通常，期望龙骨冷却器有小的脚印和最小的内部压降。带矩形传热管的龙骨冷却器得到普遍采用的一个原因是与其它龙骨冷却器相比，它要求的脚印较小。但是，根据现有正在使用的矩形管龙骨冷却器的设计，人们发现它无论在体积还是在内部压降都比所需要的偏大。通过结合本发明的上述各方面技术特点(下面进一步讨论)，龙骨冷却器就可以做到更小的脚印和更小的内部压降。这就是本发明的主要优点。

本领域目前具有多程(通常为双程)的龙骨冷却器，但是通过与下面叙述的本发明的技术相比较其尺寸相差更大。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种采用流体冷却热源的换热器，该换热器比具有相同换热能力的换热器体积小。

本发明的另一个目的是要为工业应用提供一种比现有使用的换热器换热效率更高的换热器。

本发明的另一个目的是为船舶提供一种比现有单件式换热器传热效率更高的改进型换热器。

本发明的进一步目的是提供一种能减小冷却剂流动压降的改进型单件式换热器。

本发明的进一步目的是提供一种单件式换热器，它具有矩形截面的传热管，由于加大了环境水通过龙骨冷却器的流量，使得传热管长度比现有类型减小。

本发明的进一步目的是提供一种单件式换热器，通过减小了传热管的长度、数量/或体积，它的体积比相似换热能力的现有类型的单件式换热器要小。

本发明的进一步目的是提供一种新型的单件式换热器，它具有矩形的传热管，其具有比目前市场上的龙骨冷却器更长的寿命。

本发明的一个相关目的是提供一种改进型的换热器及其集管，能够更容易使杂质偏离分出，使环境水的杂质含量更小。

本发明的进一步目的是提供一种改进型的单件式龙骨换热器，比起市场上现有的龙骨冷却器更容易安装。

本发明的进一步目的是提供一种单件式换热器和集管，其具有比现有使用的单件式换热器更轻的重量，成本更低。

本发明的另一个目的是提供一种单件式换热器，集管具有矩形传热管，比起现有使用的换热器具有更低的冷却剂流动压降。

本发明的另一个目的是为船舶提供一种单件式换热器，用做更新以前安装的单件式换热器，新的换热器超过了原换热器性能，压降更低，尽管换热能力大，但与原类型相比无须额外的配管，也无须额外的空间。

本发明的另一个目的在于提供一种改进型集管，用于具有矩形冷却剂流动管的单件式换热器。

本发明的另一个目的是对单件式换热器提供改进的集管，它的矩形冷却剂流管减少了盲区。盲区因减少了在冷却剂流管之间及周围的环境水流量，会使单件式换热器的换热能力降低。

本发明的进一步目的是为单件式龙骨换热器提供一种改进的集管，它具有矩形冷却剂流管，它可以减少杂质颗粒和水下物体对集管和龙骨冷却器的撞击和损害。

本发明的另一个目的是提供一种集管，使环境水中在传热管之间或周围的湍流增加。

本发明的另一个目的是提供一种改进型单件龙骨冷却器的集管，使得该种龙骨冷却器的阳极更少地受到颗粒物和水中物体的撞击。

本发明的另一个目的是提供一种龙骨冷却器，其体积更小，并具有流线外形，以减少装有龙骨冷却器的船舶在环境水中行进时的曳力。

本发明的另一个目的是为单件式换热器提供一个集管，它能够增强冷却剂和周围冷却介质如水之间的热交换。

本发明的一个总的目的是提供一种单件式换热器及其集管，使得在制造和使用时效率更高。

本发明其它目的根据下面的叙述和权利要求的描述会变得更加清晰。

应用本发明的换热器是一种单件式换热器，即换热器带有二个集管，与冷却剂流管成为一个整体。本发明特别适用于前面所述海洋船舶上的换热器，在该领域也被称作龙骨换热器。但是，本发明的换热器也可在其它情况下用于冷却热源(或者加热凉/热的流体)，例如，用于工业和科学设备，因此换热器的含义超出了本文所述。换热器包括二个集管，一个或多个与集管成为一体的冷却剂流动管。尽管龙骨冷却器使用环境水作为冷却介质，冷却介质更广的含义是冷源或流体冷源。

附图说明

图1为水中船用换热器的示意图；

图2：船上电机的侧视图，按照现有技术一单件龙骨冷却器安装在船上并与电机相连；

图3：是现有技术的龙骨冷却器的示意图；

图4：是部分集管和部分冷却剂流管剖开的现有技术的单件龙骨冷却器部分示意图；

图5：是现有技术的龙骨冷却器的截面图，显示集管和部分冷却剂流管；

图6：是本发明单件龙骨冷却器的侧面、截面、部分视图，显示集管和部分冷却剂流管；

图7：是本发明单件龙骨冷却器(部分切掉)部分的示意图；

图8；是本发明单件龙骨冷却器集管和部分冷却剂流管的示意图；

图9：是图8所示设备的部分侧视图；

图10：是图8所示设备的正视图；

图11：是图8所示设备的部分底视图；

图12：是本发明的集管的部分侧视图，显示环境水的流动路线；

图13：是本发明的龙骨冷却器的示意图。

具体实施方式

图1显示了船用换热器的基本组件。该系统包括一个热源1，换热器3，用于将热的冷却剂从热源1输送至换热器3的管5，和用于将冷的冷却剂从换热器3输送至热源1的管7。热源1可以是电机、发电机或船上其它热源。换热器3可以是一个单件龙骨换热器(由于本文仅讨论单件龙骨换热器，它们在以下简称“龙骨换热器”)。换热器3位于环境水中，低于水线(即低于含气水线)，热量从热的冷却剂中通过换热器3的壁面传递并进入较冷的环境水中。

图2显示安装在船上的换热器11，它将从电机或其它热源13流出的冷却剂的热量传递到环境水中。冷却剂从电机13的管线14或15中的一根流出至龙骨冷却器11，并通过另一根管线从龙骨换热器11返回到电机13。龙骨换热器11连接到船上，但与船体有一定间隔。

现有技术的一个龙骨冷却器17如图3所示，其包括一对集管19、21，位于平行的矩形冷却剂流管23的相对端，并具有内管25和两个外管(下面叙述)。一对管嘴27、28将冷却剂引入和引出龙骨冷却器17。管嘴27、28带有圆柱形螺纹接头29、30，以及管嘴末端的短节31、32。集管9、21具有棱柱结构，末端34、35与管23的上下表面的平行面垂直。龙骨冷却器17与船体连接，管嘴27、28延伸穿过船体。大的垫片36、37每个的一端分别与集管19、21相对，另一端与船体接合。当龙骨冷却器17安装于船上时橡胶垫圈38、39位于船体内，金属垫圈40、41位于橡胶垫圈38、39之上。螺母42、43的金属材料与管嘴匹配，拧接到接头29、30的螺纹44、45上，将垫片、橡胶垫圈紧固到船体，并固定龙骨冷却器17以及密封船体防止泄漏。

参见图4，是图3所示的一个现有技术中现有龙骨冷却器的部分截面图。龙骨冷却器17包括平行传热管或冷却剂流管23，以及集管19。管嘴按如下方式连接到集管19上，管嘴27带短节31，接头29如上所述带螺纹44，以及垫圈40和螺母42。管嘴27的短节31通常在穿过船体的接头29内铜焊或焊接。集管19有上壁或上顶47，外后壁34，底部壁48。集管19包括一系列指状导管(fingers)52，与管23倾斜，并确定容纳内管25的末端55的空间。

图5显示龙骨冷却器17和集管19的截面，集管19还包括倾斜的表面49，49由指状导管52组成。内管25的末端部分55延伸过表面49，内管25与指状导管焊接，形成一个连续表面。法兰56围绕内置孔板57，管嘴27从其中穿过并得到支撑与集管19垂直。法兰56在壁47的下表面与加强板58接合。

在上面和下面的讨论中，术语“上”、“内”、“向下”、“端”等均指图5中水平视图的换热器、龙骨冷却器或集管。当这些设备应用于水中行进的船舶时，它们可安装于船侧，或倾斜安装于船体的前侧、船尾以及其它位置。

集管19的每个外表面包含一个矩形外管，其中的一个在图4中用60表示。外管伸入集管19。图4、5显示外管壁61的两个侧面，也显示内壁65的两个表面。环形孔板69伸过龙骨冷却器17矩形外管的内壁65，用以携带冷却剂流经外管并流入或流出集管19。在这点上，管嘴27既可以作为入口管接收来自电机的热冷却剂(图5以箭头A标出)，也可以作为出口管接收来自集管19的冷的冷却剂，使之循环返回热源。

图4还显示龙骨冷却器集管19有一个排放孔71，用于连接一个带螺纹的并可拆卸的堵头。龙骨冷却器17的内的东西可以通过孔71除去。

对于图3-5所示现有技术中集管19，可以看到其外后壁34和底板48成直角。这种布置有很多缺点，以前在设计龙骨冷却器时并未意识到。首先，壁34与冷却剂通过流管的流动方向垂直导致在集管19内产生更大的压降，因为冷却剂变成无序湍流，并被迫以根据阻力以不同流速经过冷却剂流管。这导致了流量的减少，以及经过龙骨冷却器17管23的冷却剂的传递热量的减少。对于壁34的外侧，垂直壁构成了对环境水的阻碍，并减少了在管23之间和周围的环境水量。此外，垂直壁34也构成了对环境水中杂质颗粒的阻碍，它吸收了颗粒对龙骨冷却器可能造成损伤的冲击。而且，壁面34和肋板18垂直，增加了龙骨冷却器17的材料使用量并增加了费用。大多数龙骨冷却器由90-10铜-镍(或其它含铜多的材料)制成，这是一种相对较贵的材料。此外，垂直壁对环境水的阻力造成明显的曳力，它限制了环境水至换热器管的流动情况，并对水中行进的船舶增加了曳力。

对于图3-5，垫片36、37有三个主要作用：(1)隔离集管防止电腐蚀，(2)防止环境水渗入船中，(3)通过在换热器和船体之间产生距离，允许环境水进入其中间隔，因而在龙骨冷却器管和船之间实现热量传递。垫片36、37通常由聚合物制成。一般情况下，垫片36、37为1/4至3/4英寸厚。龙骨冷却器17如上所述装于船上。配管连接通过软管连至短管31和接头29，以及连至短节32和接头30。一个围堰或船舷水管(船的一部分)位于船的每一端，它将管嘴27部分和螺母42包含于船体内。船舷水管是防止当龙骨冷却器受到严重损伤或破裂时环境水流入船体，在此环境水应当在进入位置受到限制地流入船中。

对于图6-11，显示本发明的具体实施方式。该实施例包括一个龙骨冷却器200，以及一般为矩形截面的冷却剂流管202(或热传递流体流管，因为有时流体需要被加热而不是冷却)。集管204是龙骨冷却器200的整体一部分。管202包括内冷却剂流管206和最外管或外管208。管嘴27带短节31和螺纹接头29，与前面描述一样并连至集管。集管204包括一个上壁或上顶210，斜面封闭端212，其端壁214与上壁210呈横向(最好垂直)，以及一个斜面的底壁216，其起始于端壁214，终止于常为平坦的低位壁面217。斜面壁216的长度(从端壁214至低位壁面217)应当大于端壁214的高度。外矩形流管208的内壁218(图6-7)有一个孔板220(每个集管的管208带一个孔板)，它是作为冷却剂在集管204腔体和外流管208之间的流路开孔(腔体由以下界定：上壁210，倾斜的表面或内端或入口端229，斜面底壁216，低位的壁面217和端壁214)。集管204还含有一个阳极组件(未标出)以减少对龙骨冷却器的腐蚀。

对于剖开的图7，龙骨冷却器200包括矩形管202，带内管206和最外管208，及最外管的内壁面218(带孔板220)。内管206的敞开端或入口(孔)被标为227。管206与集管204通过斜面壁216相对一侧上集管204的倾斜表面229与相连。外管208有外壁230，它一部分也是集管204的侧壁。垫片232与垫片36相似且用于同一目的，位于顶壁210。

斜面壁216的角度是本发明的重要组成部分。按本文所述，角度定义为θ，是从与冷却剂流管202纵向垂直的平面进行测量，位于从管206敞开端或孔227至间隔最远的集管204的封闭端，即从端壁214至斜面壁216。角度θ是指外角，因为在端壁214和斜面底壁216的外面。它是从与流管202和顶210的纵轴垂直的平面进行测量，沿端壁214在斜面的底壁216的开始处。确定角度θ的因素有：保持管嘴间隔的中心至中心距离；保持龙骨冷却器的总长度；提供一个低于集管顶部的垂直落差，以使集管可以固定阳极插入部分，防止阳极组件在纵向伸过壁214；以实现管最大长度的热传递(以及相应减少集管长度)。角度θ可能受到孔板220的尺寸影响，但其它影响因素是在孔板影响之前就已经起影响作用。

斜面壁216的另一个重要方面是它引导环境水流过并流经冷却剂流管202外壁间的方式，目的是增加管内冷却剂和外部环境水之间的热传递。在现有技术如图3-5所示，垂直壁34当船行进时使环境水转向，这样使环境水在很大程度上分向四周，而不是在相互分离的矩形管27之间或经过的位置流动。

图12显示了龙骨冷却器200的侧视图，箭头B显示了当龙骨冷却器向右经过环境水时环境水流过冷却器200的流动方式。箭头B表明水流冲击斜面壁216，在斜面壁周围流动，由于压降，沿倾斜表面229并向上，并且在冷却剂流管202之间流动。该流动为湍流方式，与图3-5的现有技术相比，大大增加了来自传热管的热量传递，因此比现有技术换热效率更高。

本发明的龙骨冷却器按现有技术的方式进行应用，它包括二个集管，它们通过一列平行的冷却剂流管相连。图13显示本发明的一个普通的龙骨冷却器，该图显示一个龙骨冷却器200′，与图7类似，具有位置相对的集管204，编号也与图7中相同。被船中热源加热的冷却剂流体流入管嘴27，然后流经一个集管204、冷却剂流管202、另一个集管204、另一个管嘴27，然后被降温的冷却剂返回到船中热源。当流过集管204和冷却剂流管202时，冷却剂将热量传递给环境水。斜面壁216的所有这些优点都适用于龙骨冷却器200′。

以上所述的龙骨冷却器中管嘴是将热量传递流体送入或输出集管。但是，也有其它方法将流体输入或输出集管。例如，在安装法兰的龙骨冷却器中，有一个或多个从船体和龙骨冷却器伸出的管，它们有末端法兰用于连接，以形成热量传递流体的流动通道。通常在法兰之间加入垫片。也可以有其它方法将龙骨冷却器连接到船中冷却剂配管系统。本发明并不取决于龙骨冷却器连接冷却剂配管系统的连接类型。

本发明已参照优选实施例进行了说明，但是应当懂得，本发明所属技术领域的技术人员在本发明的构思和范围之内可以进行各种变化和修改。

Claims (43)

1.一个单件式换热器，包括：

多个在纵向延伸的冷却剂流管，用于从热源携带出冷却剂流体，并从冷却剂流体的冷却介质传递热量，并将降温的冷却剂流体返回到热源，所述冷却剂流管具有一套内管和外侧管，所述内管至少有一套相互靠近的敞开端；

一个集管，与所述管的敞开端的冷却剂流管相连，所述集管有一入口端接收冷却剂/或通过敞开端输送冷却剂至冷却剂流管，与入口端相对的封闭端与冷却剂流管纵向呈横向，所述封闭端有一斜面壁，斜面是从在斜面的起始处垂直的端平面倾斜，直到所述冷却剂流管的纵向朝向所述入口端。

2.根据权利要求1所述的换热器，其中所述斜面壁的斜面角度为一外角θ，测量从所述端平面至斜面壁，角度为0-90度。

3.根据权利要求2所述的换热器，其中所述矩形冷却剂流管具有一个外侧高21/2英寸，宽1/2英寸。

4.根据权利要求3所述的换热器，其中所述角度θ为52度。

5.根据权利要求1所述的换热器，其中所述集管有一个平的上表面与所述平面垂直，封闭端有一个端壁从平的上表面伸出并处于端平面中，所述斜面壁从端壁以角度θ伸出，角度θ为0-90度。

6.根据权利要求5所述的换热器，其中所述斜面壁的长度大于端壁的高度。

7.根据权利要求5所述的换热器，其中所述端壁高度不大于1.125英寸。

8.一个用于换热器的冷却热源的集管，所述换热器有多个纵向延伸的内冷却剂流管，用从热源携带出冷却剂流体并将热量从冷却剂流体传送到一种流体冷源中，冷却剂流管通常为矩形截面，平行排列，内冷却剂流管至少有一套相互靠近的敞开端，所述集管包括：

一个入口端，接收冷却剂/或将冷却剂输送至冷却剂流管的敞开端；和

一个与所述入口端相对的封闭端，与冷却剂流管的纵向垂直，封闭端带斜面壁，斜面是从垂直于冷却剂流管的纵向的端平面倾斜，并位于与流管敞开端间隔最远的封闭端，并沿冷却剂流管方向。

9.根据权利要求8所述的集管，还包括一个与纵向平行的上表面，和一个从上表面伸出并与之垂直的端壁，所述斜面部分从端壁延伸，面向冷却剂流管。

10.根据权利要求9所述的集管，其中所述斜面壁的倾斜角度为外角θ，测量从端壁至斜面壁，θ角为0-90度。

11.根据权利要求10所述的集管，其中所述角度θ为52度。

12.根据权利要求9所述的集管，其中所述斜面壁长度大于端壁高度。

13.根据权利要求9所述的集管，其中所述端壁高度不大于1.125英寸。

14.一种船用单件龙骨冷却器，所述龙骨冷却器包括：

多个纵向延伸的内冷却器流管可将冷却剂流体从热源带出，并将冷却剂流体的热量传递至环境水，所述内冷却器流管为矩形截面，平行排列，至少有一套相互靠近的敞开端；

一个集管，在冷却剂流管的敞开端与内冷却剂流管连接，集管的入口端接收冷却剂并/或将冷却剂通过敞开端输送至内冷却剂流管，封闭端位置为相对于入口端，与冷却剂流管纵向垂直，封闭端带斜面壁，斜面是从垂直于冷却剂流管的纵向的端平面倾斜，并位于与流管敞开端间隔最远的封闭端，并沿冷却剂流管方向。

15.根据权利要求14所述的龙骨冷却器，其中所述斜面壁角度为外角θ，测量从端平面至斜面壁，角度小于90度。

16.根据权利要求15所述的龙骨冷却器，其中所述矩形冷却器流管外侧高度为21/2英寸，两侧之间宽度为1/2英寸。

17.根据权利要求16所述的龙骨冷却器，其中所述角度θ为52度。

18.根据权利要求14所述的龙骨冷却器，其中所述集管有一个平的上表面与端平面垂直，封闭端有一个竖向壁从平的上表面伸出并处于端平面中，斜面壁从竖向壁以角度θ伸出，角度θ为0-90度。

19.根据权利要求18所述的龙骨冷却器，其中所述斜面壁的表面长度大于竖向壁的高度。

20.根据权利要求18所述的该技术，其中所述竖向壁高度不大于1.125英寸。

21.一种船用龙骨冷却器的集管，所述龙骨冷却器有多个纵向延伸的内冷却剂流管，可从热源携带出冷却剂流体并将热量传递到环境水，冷却剂流管通常为矩形截面，平行排列，内冷却剂流管至少有一套相互靠近的敞开端，上述集管包括：

一个入口端，接收冷却剂/或将冷却剂输送至冷却剂流管的敞开端；和

一个与所述入口端相对的封闭端，与冷却剂流管的纵向垂直；封闭端带斜面壁，斜面是从垂直于冷却剂流管的纵向的端平面倾斜，并位于与流管敞开端间隔最远的封闭端，并沿冷却剂流管方向。

22.根据权利要求21所述的集管，其中所述封闭端包括一个端壁，从集管上表面伸出并与之垂直，斜面部分从沿冷却剂流管的壁处倾斜。

23.根据权利要求22所述的集管，其中所述斜面角度为外角，测量从端平面至斜面壁。

24.根据权利要求23所述的集管，其中所述角度θ为52度。

25.根据权利要求23所述的集管，其中所述集管有一个平的上表面与端平面垂直，封闭端有一个端壁从平的上表面伸出并处于端平面中，斜面壁从端壁以角度θ伸出，角度θ为0-90度。

26.根据权利要求25所述的集管，其中所述斜面壁长度大于端壁高度。

27.根据权利要求25所述的集管，其中所述竖向壁高度不大于1.125英寸。

28.一种用于冷却或加热传热流体的换热器，所述换热器包括：

多个平行的传热流体流管，用于在一个热源与一个冷源之间传送传热流体，流管包括内管和外侧管，内流管带有一套相互靠近的敞开端；和

一个具有一个腔体的集管，与内流管的敞开端相连，集管内端用于容纳所述流管的敞开端，外封闭端位置与内端相对；以上所述的内端、外端以及确定腔体，外封闭端有一斜面部分，以与所述顶部分相对小于90度的内角倾斜。

29.根据权利要求28所述的换热器，其中所述顶部分通常为平的，外封闭端有一端壁与顶垂直，斜面部分从端壁呈外角倾斜，角度为大于0度而小于90度。

30.根据权利要求28所述的换热器，其中所述热源是船的产生热的部分，冷源是环境水，所述换热器是龙骨冷却器，并且其中换热流体流管通常为矩形截面。

31.根据权利要求30所述的龙骨冷却器，其中顶部分通常为平的，封闭端有一端壁与顶垂直，斜面部分从端壁呈外角倾斜，角度为大于0度而小于90度。

32.根据权利要求31所述的龙骨冷却器，其中所述流管外侧高度为21/2英寸，外侧宽度为1/2英寸。

33.根据权利要求32所述的龙骨冷却器，其中所述角度θ为52度。

34.根据权利要求31所述的龙骨冷却器，其中所述斜面部分长度大于端壁高度。

35.根据权利要求28所述的龙骨冷却器，其中所述顶部分通常为平的，封闭端有一端壁与顶部分垂直，斜面部分从端壁伸出

36.根据权利要求30所述的龙骨冷却器，其中所述内流管沿长度方向为直管，在内流管另一端有第二套相互靠近的敞开端，其中所述换热器还包括：

在内流管另一端的第二集管，第二集管有一腔体与内流管敞开端相连，集管的内端通向内流管的敞开端，外端壁位置与内端相对，以上所述内端、外端、顶构成了腔体，外封闭端有一斜面，与顶呈内角倾斜并小于90度；

所述集管和第二集管有一入口管，可将热流体引入集管和第二集管，第二集管有一出口管可将冷却的流体返回热源。

37.根据权利要求36所述的龙骨冷却器，其中所述入口管为一个入口管嘴，出口管为一个出口管嘴。

38.根据权利要求28所述的换热器，其中所述换热器流管通常为矩形截面，外侧高21/2英寸，外侧宽1/2英寸。

39.一种多程换热器，包括：

二个外侧管在靠近相对端处装有孔，目的是将传热流体输入或输出外侧管；

至少一个内侧管在靠近端和敞开相对端处装有一个孔板，目的是将传热流体输入或输出内侧管

第一和第二集管有腔体，第一集管可从热源接收热传递流体，每个集管包括：一个内端，一个顶，一个相对于内端的封闭外端，封闭外端带斜面，斜面从顶向下朝向内端斜面，外侧管的末端构成了第一、第二集管的腔体，孔板开孔于腔体，内侧管延伸至一个集管的封闭外端，以将第一集管分成多个腔体，内侧管防止在多个腔体中使热传递流体混合。

40.根据权利要求39所述的多程换热器，其中所述用于接收热传递流体的方式是利用多腔体中的一个，另一种方式包括利用第一集管的多腔体中的另一个以将冷却的流体输送至热源。

41.根据权利要求39所述的多程换热器，还有一种方式是利用第二集管将撤热的流体输送至热源。

42.一种多程换热器，包括：

至少两套沿纵向延伸的平行热传递流体流管，每一套流管包括：

一个带孔板的外侧管，孔板将热传递流体引入或引出外侧管；

一个带敞开相对端的内侧管，敞开端可将热传递流体引入或引出内侧管，内侧管相互靠近；

第一、第二集管带有腔体，每个集管包括：一个内端，一个顶，一个相对于内端的封闭外端，封闭外端带斜面，从顶向下朝向内端斜面，外侧管末端构成第一、第二集管的腔体；

至少一个集管有至少一个分离板，它位于内侧管之间，以将集管分成多腔体，并防止在多腔体之间混合热传递流体。

43.一种多程换热器，包括：

外侧管，在靠近相对端处有孔板，以将热传递流体引入或引出外侧管

一对邻近的内侧管在相对方向的端附近装有孔板，以将热传递流体引入或引出内侧管；

第一、第二集管有腔体，第一集管可接收热传递流体，每个集管具有：

一个内端、一个顶、一个相对于内端的封闭外端，封闭外端带斜面，从顶向下朝向内端斜面，外侧管末端构成第一、二集管的腔体，孔板开孔于腔体；

内侧管延伸至集管的封闭端，以将集管分成多腔体，内侧管防止在腔体之间混合热传递流体，采用以上方式接收热传递流体使之进入其中一个腔体，并输送出热传递流体进入另一个腔体。

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