[发明专利]一种腔内消声换热器

说明书

本发明涉及一种腔内消声换热器，包括壳体，壳体的两端对称设置有封头，每个封头的内表面覆设有吸声体，每个封头的敞口处设置有一块封板，使封头的内部空间与壳体的内部空间隔离开，封板上开有数个第一安装孔，两块封板之间配合安装有换热组件，换热组件通过数组换热管组在长度方向拼接而成，换热组件的外侧壁与壳体的内侧壁之间均匀安装有数个空腔折流板，单个空腔折流板的两个半圆面上分别开有数个第二安装孔，换热组件通过第二安装孔与空腔折流板配合安装。通过设置吸声体和空腔折流板，使腔内消声换热器在不配备消声器的条件下，降低噪声强度、提高声传递损失，从而使腔内消声换热器满足船舶声隐身的使用需求。

技术领域

本发明涉及船舶声隐身技术领域，尤其是一种腔内消声换热器。

背景技术

船舶中大量动力装置和辅助设备均需要通过管壳式换热器进行水冷却降温，以保证其正常运行。冷却水由进口进入换热器管程后与热流体进行热交换，再由管程出口排出。换热过程中，存在如下噪声源：

(1)与换热器连接的管路元件如泵、阀等会产生噪声；

(2)流体湍流扰动产生水动力噪声；

(3)壳程与管程间存在声振耦合现象；

噪声沿管路传播并向外辐射，严重影响船舶的声隐身性能。

现有技术中，通过在换热器进出口管路中添加消声器进行噪声控制，但是，由于水声声速较大，使得换热器需要配备较大尺寸的消声器，而大尺寸消声器往往受安装空间限制，难以安装，若采用小尺寸消声器，其消声效果较差，不能达到船舶声隐身的要求。

发明内容

本申请人针对上述现有技术中的缺点，提供一种结构合理的腔内消声换热器，通过设置吸声体和空腔折流板，充分利用管壳式换热器的结构特点发挥其消声潜力，使腔内消声换热器在不配备消声器的条件下，降低噪声强度、提高声传递损失，从而使腔内消声换热器满足船舶声隐身的使用需求；同时，本发明不额外增加自身体积，对安装空间的要求不高，可以适应多种工况。

本发明所采用的技术方案如下：

一种腔内消声换热器，包括呈空心薄壁的壳体，所述壳体的两端对称设置有呈半球状的封头，每个封头的内表面覆设有用于消声的吸声体，每个封头的敞口处设置有一块封板，使封头的内部空间与壳体的内部空间隔离开，封板上开有数个第一安装孔，两块封板之间配合安装有换热组件，所述换热组件通过数组换热管组在长度方向拼接而成，换热组件的外侧壁与壳体的内侧壁之间均匀安装有数个空腔折流板，每个空腔折流板均呈半圆盘状且内部设置有空腔，单个空腔折流板的两个半圆面上分别开有数个第二安装孔，换热组件通过第二安装孔与空腔折流板配合安装。

作为上述技术方案的进一步改进：

单个空腔折流板内部为中空结构，同一空腔折流板两个半圆面上的第二安装孔交错布置。

安装在同一空腔折流板上的换热管共用空腔折流板内部的流体空间。

所述换热组件的结构为：包括第一换热管组、第二换热管组、第三换热管组和第四换热管组，第一换热管组和第二换热管组用于连接封板和空腔折流板，第三换热管组和第四换热管组用于连接两个空腔折流板，第一换热管组、第二换热管组、第三换热管组和第四换热管组关于换热组件的中心中心对称。

所述第二换热管组的连接长度长于第一换热管组件的连接长度，第四换热管组的连接长度长于第三换热管组件的连接长度。

单个吸声体的表面均匀设置有数条导流槽，单个吸声体的内部均匀设置有数个内部中空且呈圆球状的吸声腔。

所述导流槽的截面为V型结构。

所述吸声体采用橡胶材质。

所述壳体的侧壁上设置有第一进口和第一出口。