[发明专利]一种基于船体散热的换热系统及其使用方法

说明书

本发明提供一种基于船体散热的换热系统及其使用方法，系统包括若干组并联设置的换热器，换热器的进水口通过换热管路连接于主机缸套水出口，所述换热器的出水口与所述主机缸套水入口连接；所述换热器还通过换热管路连接有提供循环动能的泵组；所述换热器设置于船壳内侧，所述换热管路及泵组设置于船舱内。本发明通过布置于船体内侧的换热器组完成与舷外海水的换热，不需要在船舱设置海水冷却系统，避免了海水造成的管路、设备腐蚀，减少了海水管路、泵、阀的布置，节省了海水泵长期运行所需能耗，维修保养成本更小，并且有利于提高航速，节能减排。

技术领域

本发明涉及船舶冷却系统技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于船体散热的换热系统及其使用方法。

背景技术

船舶在运行过程中机械及电力系统会产生大量热，热量过高会对系统造成不同程度的损害，为了实现船舶内部与外部的热循环交换，通常配备多套用于冷却的热交换器。我国绝大部分船舶仍采用传统的冷却模式，即热交换器冷端为船舶所处的海水环境，海水采用开式循环，由机带或电动海水泵自海底总管通过海底阀箱吸入海水后，进入热交换器冷却淡水，冷却完成后直接排向舷外。

传统的海水冷却系统需配置大的海底阀箱、滤器、海水泵及海水管路、阀件，系统复杂，维护保养成本均很高。同时占据了大量空间，造成空间资源浪费。此外，接触海水的管路、设备等容易发生腐蚀，维护费用很高，并且管道内易有海生物附着、堵塞等，降低了换热器传热效率。

发明内容

根据上述提出的现有冷却系统结构复杂、维护成本巨大、传热效率低下的技术问题，而提供基于船体散热的换热系统。本发明通过布置于船体内侧的换热器组完成与舷外海水的换热，不需要在船舱设置海水冷却系统，避免了海水造成的管路、设备腐蚀，减少了海水管路、泵、阀的布置，维修保养成本更小，并且有利于提高航速，节能减排。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于船体散热的换热系统，包括若干组并联设置的换热器，所述换热器内部上下交替设置有引导流向的紊流挡板，使待冷却水能够在换热器内部沿“蛇形”方向流动，换热器的进水口通过换热管路连接于主机缸套水出口，所述换热器的出水口与所述主机缸套水入口连接；所述换热器还通过换热管路连接有提供循环动能的泵组；所述换热器设置于船壳内侧，所述换热管路及泵组设置于船舱内。

进一步地，所述换热器的进水口与主机缸套水出口之间设置有通过调节开度进而调节换热管路流量大小的三通阀。

进一步地，所述三通阀为温控三通阀，所述温控三通阀根据安装于换热管路上的温度传感器提取的换热管路内待冷却水温度调节开度。

进一步地，所述若干组换热器分舱布置于空载船体水线以下的船壳内侧。

进一步地，所述换热器布置于船壳曲率大于阈值处。

进一步地，所述泵组包括若干并联的离心泵。

进一步地，所述换热管路上设有膨胀水箱。

本发明还提供了一种如上述任意一项所述基于船体散热的换热系统的使用方法，包括：

当船舶以一定航速航行时，泵组运转，使换热管路内的高温淡水通过换热器循环流动，换热器利用船体与外界海水进行强迫对流换热，依靠航行时的速度迅速带走热量；

当船舶抛锚或在港时，换热器热负荷小，通过船体与海水的自然对流进行热交换，若船体与海水的自然对流不能满足换热需求，利用船体外装设的水喷射装置，加快对流，增强换热器换热效果；

当船舶发生碰撞船体破损时，关闭破损舱室处的换热器阀门，避免影响整个换热系统工作。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：