CN217994764U - 低温空隔舱加热系统及包括其的船舶和海工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低温空隔舱加热系统及包括其的船舶和海工装置，其中低温空隔舱加热系统包括设于相邻的低温货舱之间的空隔舱；其还包括热管换热装置，热管换热装置包括依次连接的高温端换热器、热管换热元件和低温端换热器；热管换热装置内部具有传热介质的封闭循环；低温端换热器设于空隔舱内，高温端换热器设于空隔舱外部的水或空气中。本实用新型的加热系统在整个船舶运营期间无须消耗燃料，运营成本低；没有运动部件，系统简单，可靠性高，不需要人员日常监控和操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶和海洋工程技术领域，特别涉及一种低温空隔舱加热系统及包括其的船舶和海工装置。
背景技术
低温货物运输船和海工装置上的低温货舱之间通常设有空隔舱。该空隔舱由于大面积和低温货舱相邻，却没有足够的和大气及海水的换热面积，导致空隔舱空间的温度过低，对构成空隔舱的钢质结构造成低温破坏。目前在船舶和海工行业内都是依赖船上供能对空隔舱空间加热或者采用特殊的低温钢材料建造空隔舱的技术方案。
目前低温货物运输船和海工装置上对空隔舱空间进行加热的方法都是由锅炉供热或者电站提供电能，通过设置在空隔舱内的加热盘管或加热电缆来对空隔舱中的气体或者液体进行加热，从而达到控制该空隔舱内的环境温度不会过低的目的。例如在常见的薄膜型LNG运输船上，其液货舱之间的横向空隔舱内部通过加热盘管和备用电加热器将该舱环境温度控制在5℃左右。该常规加热方法需要包括发电机组、锅炉、二次换热系统、加热盘管、电加热器等较为复杂的系统，并且在整个船舶运营期间需要无间断地进行工作，持续性地消耗船舶自身携带的能源。
在海工装置上，由于在抗台风期间，所有人员需要撤离，所有机械设备停止运行，因此需要锅炉或发电机的常规加热方法在此期间无法工作。目前在抗台风期间，通过在空隔舱中临时灌水、采用低温钢建造空隔舱等手段，从操作便利性或者投资等方面来看都不是理想的解决方案。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种低温空隔舱加热系统及包括其的船舶和海工装置。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种低温空隔舱加热系统，其包括设于相邻的低温货舱之间的空隔舱；其还包括热管换热装置，热管换热装置包括依次连接的高温端换热器、热管换热元件和低温端换热器；热管换热装置内部具有传热介质的封闭循环；低温端换热器设于空隔舱内，高温端换热器设于空隔舱外部的水或空气中。
空隔舱的外部设有海水箱，海水箱的外壁上开设有用于让船体外部的水进出海水箱的通孔；高温端换热器固设于海水箱内。
海水箱设于空隔舱外部的双层底内；或者海水箱设于空隔舱外部的双层舷侧内；或者海水箱设于空隔舱外部的舭部空间内。
高温端换热器位于船体外部的水中。
高温端换热器的表面具有可以防止海生物滋长和附着的部件。
高温端换热器位于船体外部的空气中。
高温端换热器为翅片式换热器。
低温端换热器为翅片式换热器。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环为依赖于传热介质在不同相和不同温度下的密度差和重力进行的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环为借助外部动力对传热介质进行的强制性封闭循环。优选方案，外部动力为循环泵或压缩机。
一种船舶，其包含前述的低温空隔舱加热系统。
一种海工装置，其包含前述的低温空隔舱加热系统。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的加热系统，没有运动部件，不依赖于船上提供能源的对低温货舱之间的空隔舱结构进行加热。该加热系统在整个船舶运营期间无须消耗燃料，运营成本低；没有运动部件，系统简单，可靠性高，不需要人员日常监控和操作。该加热系统没有运动部件或运动设备，不需要动力源，因此在抗台风期间可以不依赖船舶动力提供能源和人员监管和操纵，可以在抗台风期间正常持续工作。该加热系统，不需要牺牲操作便利性或采用低温钢而产生额外的投资，降低了船舶或海工装置的制造成本和维护成本。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型较佳实施例1的整体式热管换热装置的结构示意图。
图3为本实用新型较佳实施例1的分离式热管换热装置的结构示意图。
图4为本实用新型较佳实施例2的结构示意图。
图5为本实用新型较佳实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面举几个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
实施例1
如图1所示，一种低温空隔舱加热系统，其包括设于相邻的低温货舱之间的空隔舱20；其还包括热管换热装置10，热管换热装置10包括依次连接的高温端换热器11、热管换热元件13和低温端换热器12。
热管传热元件具有极高的导热性和良好的等温性。
高温端换热器和低温端换热器由热管传热元件连接在一起，热管换热装置内部具有传热介质的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环可以为依赖于传热介质在不同相和不同温度下的密度差和重力进行的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环也可以为借助外部动力对传热介质进行的强制性封闭循环。优选方案，外部动力为循环泵或压缩机。
热管换热装置可以是整体式，也可以是分离式。整体式热管换热装置如图2所示。分离式热管换热装置如图3所示。
由于整体式和分离式的有效传输距离不同以及热管传热元件的布置差异，需要采用不同形式和原理的热管传热元件。根据高温端换热器和低温端换热器的具体布置和高温端换热器和低温端换热器之间的距离情况，合理采用整体式或分离式。
低温端换热器12设于空隔舱20内。
空隔舱20的外部设有海水箱30，海水箱的外壁上开设有用于让船体外部的水进出海水箱的通孔31。
高温端换热器11固设于海水箱内。海水箱内具有从船体外部流入的海水，高温端换热器11设于空隔舱外部的海水中。
海水箱可以有多种形式。海水箱可以设于空隔舱外部的双层底内；海水箱也可以设于空隔舱外部的双层舷侧内；海水箱也可以设于空隔舱外部的舭部空间内。
本实施例中，海水箱同时包括空隔舱外部的双层舷侧空间、舭部空间和双层底的空间。
海水箱为高温端换热器提供了保护，避免意外机械损伤。
高温端换热器的表面具有可以防止海生物滋长和附着的部件。优选方案，可以采用铜作为高温端换热器的外表材质。
本实施例中，高温端换热器和低温端换热器均为翅片式换热器。
实施例2
如图4所示，一种低温空隔舱加热系统，其包括设于相邻的低温货舱之间的空隔舱20；其还包括热管换热装置10，热管换热装置10包括依次连接的高温端换热器11、热管换热元件13和低温端换热器12。
热管传热元件具有极高的导热性和良好的等温性。
高温端换热器和低温端换热器由热管传热元件连接在一起，热管换热装置内部具有传热介质的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环可以为依赖于传热介质在不同相和不同温度下的密度差和重力进行的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环也可以为借助外部动力对传热介质进行的强制性封闭循环。优选方案，外部动力为循环泵或压缩机。
热管换热装置可以是整体式，也可以是分离式。整体式热管换热装置如图2所示。分离式热管换热装置如图3所示。
由于整体式和分离式的有效传输距离不同以及热管传热元件的布置差异，需要采用不同形式和原理的热管传热元件。根据高温端换热器和低温端换热器的具体布置和高温端换热器和低温端换热器之间的距离情况，合理采用整体式或分离式。
低温端换热器12设于空隔舱20内。高温端换热器11位于船体外部的海水中。
高温端换热器的表面具有可以防止海生物滋长和附着的部件。优选方案，可以采用铜作为高温端换热器的外表材质。
本实施例中，高温端换热器和低温端换热器均为翅片式换热器。
实施例3
如图5所示，一种低温空隔舱加热系统，其包括设于相邻的低温货舱之间的空隔舱20；其还包括热管换热装置10，热管换热装置10包括依次连接的高温端换热器11、热管换热元件13和低温端换热器12。
热管传热元件具有极高的导热性和良好的等温性。
高温端换热器和低温端换热器由热管传热元件连接在一起，热管换热装置内部具有传热介质的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环可以为依赖于传热介质在不同相和不同温度下的密度差和重力进行的封闭循环。
热管换热装置内部的传热介质的封闭循环也可以为借助外部动力对传热介质进行的强制性封闭循环。优选方案，外部动力为循环泵或压缩机。
热管换热装置可以是整体式，也可以是分离式。整体式热管换热装置如图2所示。分离式热管换热装置如图3所示。
由于整体式和分离式的有效传输距离不同以及热管传热元件的布置差异，需要采用不同形式和原理的热管传热元件。根据高温端换热器和低温端换热器的具体布置和高温端换热器和低温端换热器之间的距离情况，合理采用整体式或分离式。
低温端换热器12设于空隔舱20内；高温端换热器11位于船体外部的空气中。
本实施例中，高温端换热器和低温端换热器均为翅片式换热器。
实施例4
一种船舶，其包含实施例1的低温空隔舱加热系统；或者包含实施例2的低温空隔舱加热系统；或者包含实施例3的低温空隔舱加热系统。
实施例5
一种海工装置，其包含实施例1的低温空隔舱加热系统；或者包含实施例2的低温空隔舱加热系统；或者包含实施例3的低温空隔舱加热系统。
空隔舱的温度低于空隔舱外部的水或空气的温度。以上实施例中，热管换热装置给空隔舱加热的原理为：高温端换热器从空隔舱外部的水或空气中吸热热量，热管传热元件将热量传递给低温端换热器，低温端换热器给空隔舱内的空气或液体加热。
本实用新型的加热系统，没有运动部件，不依赖于船上提供能源的对低温货舱之间的空隔舱结构进行加热。该加热系统在整个船舶运营期间无须消耗燃料，运营成本低；没有运动部件，系统简单，可靠性高，不需要人员日常监控和操作。在海工装置上，可以彻底解决空隔舱加热系统在抗台风期间无法正常运行的行业难题。
本实用新型的加热系统没有运动部件或运动设备，不需要动力源，因此在抗台风期间可以不依赖船舶动力提供能源和人员监管和操纵，可以在抗台风期间正常持续工作。
本实用新型的加热系统，不需要牺牲操作便利性或采用低温钢而产生额外的投资，降低了船舶或海工装置的制造成本和维护成本。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (15)
1.一种低温空隔舱加热系统，其包括设于相邻的低温货舱之间的空隔舱；其特征在于，其还包括热管换热装置，热管换热装置包括依次连接的高温端换热器、热管换热元件和低温端换热器；热管换热装置内部具有传热介质的封闭循环；低温端换热器设于空隔舱内，高温端换热器设于空隔舱外部的水或空气中。
2.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，空隔舱的外部设有海水箱，海水箱的外壁上开设有用于让船体外部的水进出海水箱的通孔；高温端换热器固设于海水箱内。
3.如权利要求2所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，海水箱设于空隔舱外部的双层底内。
4.如权利要求2所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，海水箱设于空隔舱外部的双层舷侧内。
5.如权利要求2所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，海水箱设于空隔舱外部的舭部空间内。
6.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，高温端换热器位于船体外部的水中。
7.如权利要求6所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，高温端换热器的表面具有可以防止海生物滋长和附着的部件。
8.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，高温端换热器位于船体外部的空气中。
9.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，高温端换热器为翅片式换热器。
10.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，低温端换热器为翅片式换热器。
11.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，热管换热装置内部的传热介质的封闭循环为依赖于传热介质在不同相和不同温度下的密度差和重力进行的封闭循环。
12.如权利要求1所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，热管换热装置内部的传热介质的封闭循环为借助外部动力对传热介质进行的强制性封闭循环。
13.如权利要求12所述的低温空隔舱加热系统，其特征在于，外部动力为循环泵或压缩机。
14.一种船舶，其特征在于，其包含权利要求1～13任意一项所述的低温空隔舱加热系统。
15.一种海工装置，其特征在于，其包含权利要求1～13任意一项所述的低温空隔舱加热系统。
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