船用臥式冷卻器

一、定義與功能

船用臥式冷卻器是一種水平安裝的管殼式換熱設備，專為船舶環境設計，主要用于冷卻主機、輔機、潤滑油、液壓油或中央冷卻水系統等介質，確保船用設備在高溫、高濕、鹽霧等惡劣條件下穩定運行。

二、結構與組成

1. 殼體

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• 圓柱形結構，材質多為耐腐蝕銅合金（如B10、B30）、鈦合金或316L不銹鋼，適應海水腐蝕環境。

• 內部設置折流板，引導流體呈螺旋流動以增強換熱。

5. 管束

• 換熱管采用 銅、鈦管或銅鎳合金（90/10 Cu-Ni），耐海水沖刷與生物污垢。

• 管束水平布置，兩端通過管板固定，便于拆卸清洗。

6. 端蓋與管箱

• 可拆卸端蓋設計，配備橡膠或金屬密封墊，適應頻繁維護需求。

• 多流程分腔（如二流程或四流程），提升冷卻效率。

7. 附件

• 鋅塊或犧牲陽極（防電化學腐蝕）。

• 壓力表、溫度傳感器接口，集成到船舶監控系統。

三、工作原理

1. 介質流程

• 管程：高溫介質（如潤滑油）從一端流入換熱管，通過管壁將熱量傳遞給殼程冷卻介質。

• 殼程：海水或淡水冷卻劑從殼體下部進入，經折流板橫向沖刷管束，吸熱后從上部排出。

2. 逆流設計

• 高溫介質與冷卻劑逆向流動， 傳熱溫差（對數平均溫差），效率比順流高15%~20%。

四、核心特點

1. 耐腐蝕性

• 鈦合金管可耐受30m/s高流速海水，壽命超20年。

• 殼體內部涂覆環氧樹脂或橡膠襯里，防止局部腐蝕。

2. 抗振動設計

• 管束與殼體間設置彈性支撐，減少船舶航行中的機械振動沖擊。

• 法蘭連接處采用高強度螺栓，適應船體搖擺工況。

3. 緊湊性

• 臥式布局節省垂向空間，適合機艙狹小區域。

• 模塊化設計（如DN100~DN500口徑），適配不同船型需求。

五、典型應用場景

1. 主機潤滑油冷卻

• 冷卻柴油機潤滑油（80~95℃降至45~55℃），維持油膜穩定性。

2. 中央冷卻系統

• 作為二級冷卻器，將高溫淡水（45~50℃）通過海水冷卻至32~38℃。

3. 液壓系統散熱

• 控制甲板機械（如舵機、起貨機）液壓油溫，防止過熱失效。

4. 廢氣鍋爐配套

• 冷卻船舶廢氣處理系統的循環水，避免余熱積聚。

六、選型與維護要點

維護要求：

• 每6個月清洗管程（高壓水槍或化學除垢）。

• 每年檢查鋅塊腐蝕程度，剩余50%即需更換。

• 停航時排空殼程海水，防止低溫凍裂。

七、對比優勢