[发明专利]自封堵共形冷却器及船体

说明书

本发明涉及船舶冷却器技术领域，并提供一种自封堵共形冷却器及船体，该冷却器包括换热管，换热管内的轴向两端分别设有自动封堵结构；自动封堵结构包括撑座和堵块，撑座绕设于换热管内壁，撑座开设有流道，堵块设于流道内并通过弹性连接件与撑座连接，堵块在受力增大的状态下移动至与撑座接触以将流道的一端封堵。本发明内嵌式的自动封堵结构，在堵块与撑座之间形成换热介质的流道，当换热管发生冲击破口海水进入换热管内部时，换热管内部压力增大，堵块在压力增大作用下向撑座移动，堵块移动至与撑座贴合以将流道封堵，实现换热管的自动封堵，避免海水混入管侧工质，有效保证了换热系统的正常运行，保障了船舶和船员的安全。

技术领域

本发明涉及船舶冷却器技术领域，尤其涉及一种自封堵共形冷却器及船体。

背景技术

船舶换热设备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、缸套水冷却器等主要设备，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。高腐蚀性、易结垢的海水运行条件考验了船舶换热设备的耐腐蚀和高效能，长时间持续的运行考验了船舶换热设备的安全和稳定。对于需要在海上长时间连续航行的船只来说，一个微小的设备故障可能会引发一系列致命的问题，严重威胁到船只和船员的安全。

大型船舶采用的集中冷却器冷却负荷较大，并且传热温差较低，导致冷却器体积庞大。如果将集中冷却器布置在船舱内将浪费大量舱室空间，导致输运经济性变差。为了解决上述问题，业内逐渐开始重点发展共形冷却技术，即将集中冷却器的外部轮廓设计成船体结构的一部分，利用船体的自有闲散空间承放集中冷却器，共形冷却器将换热管直接浸没在海水中，利用管外的海水直接冷却管内中间换热介质，从而达到释放舱室空间，提高有效吨位的目的。现代大型船舶吨位不断加大，动力系统等机械设备的功率负荷也不断增大，需要设置大型冷却器进行热量导出。在此背景下，共形冷却器作为一种新型冷却装置逐渐成为发展趋势。共形冷却器将换热管布置在舷侧压海水阀箱或压载水舱内，利用海水泵、自流发生器等驱动装置，或者凭借自然循环作用从船体进出口格栅吸进和排出冷却海水，实现舱室外部的集中热交换，显著提高舱室的有效利用率。由于共形冷却器布置在舱外，与复杂严酷的海洋环境直接连通，容易受到外浪涌等的冲击作用，极端情况下可导致换热管结构发生破损，使海水混入冷却器管内，污染内部循环工质，影响冷却系统正常工作。

发明内容

本发明提供一种自封堵共形冷却器及船体，用以解决现有技术中换热管破损导致海水渗入影响冷却系统正常工作的缺陷，实现对换热管破损后的冷却系统的自动有效保护，保证冷却系统的正常运行。

本发明提供一种自封堵共形冷却器，包括换热管，所述换热管内的轴向两端分别设有自动封堵结构；

所述自动封堵结构包括撑座和堵块，所述撑座绕设于所述换热管内壁，所述撑座开设有流道，所述堵块设于所述流道内并通过弹性连接件与所述撑座连接，所述堵块在受力增大的状态下移动至与所述撑座接触以将所述流道的一端封堵。

根据本发明提供的自封堵共形冷却器，所述堵块具有相邻于所述撑座的第一表面，所述撑座具有对应于所述第一表面的第二表面，在所述堵块与所述撑座接触状态下，所述第一表面和所述第二表面贴合。

根据本发明提供的自封堵共形冷却器，所述堵块为回转体，所述第一表面为所述回转体的第一弧面，所述第二表面为与所述回转体的第一弧面相对应的第二弧面。

根据本发明提供的自封堵共形冷却器，沿所述换热管的轴线方向，所述回转体从一端到另一端逐渐增大。

根据本发明提供的自封堵共形冷却器，所述堵块为锥形回转体，所述第一表面为所述锥形回转体的第一锥面，所述第二表面为与所述锥形回转体的第一锥面相对应的第二锥面。

根据本发明提供的自封堵共形冷却器，沿所述换热管的轴线方向，所述堵块包括两个呈镜像对称的锥形回转体，两个所述锥形回转体一体成型。