船用卧式冷却器

船用卧式冷却器

一、定义与功能

船用卧式冷却器是一种水平安装的管壳式换热设备，专为船舶环境设计，主要用于冷却主机、辅机、润滑油、液压油或中央冷却水系统等介质，确保船用设备在高温、高湿、盐雾等恶劣条件下稳定运行。

二、结构与组成

1. 壳体

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• 圆柱形结构，材质多为耐腐蚀铜合金（如B10、B30）、钛合金或316L不锈钢，适应海水腐蚀环境。

• 内部设置折流板，引导流体呈螺旋流动以增强换热。

5. 管束

• 换热管采用 铜、钛管或铜镍合金（90/10 Cu-Ni），耐海水冲刷与生物污垢。

• 管束水平布置，两端通过管板固定，便于拆卸清洗。

6. 端盖与管箱

• 可拆卸端盖设计，配备橡胶或金属密封垫，适应频繁维护需求。

• 多流程分腔（如二流程或四流程），提升冷却效率。

7. 附件

• 锌块或牺牲阳极（防电化学腐蚀）。

• 压力表、温度传感器接口，集成到船舶监控系统。

三、工作原理

1. 介质流程

• 管程：高温介质（如润滑油）从一端流入换热管，通过管壁将热量传递给壳程冷却介质。

• 壳程：海水或淡水冷却剂从壳体下部进入，经折流板横向冲刷管束，吸热后从上部排出。

2. 逆流设计

• 高温介质与冷却剂逆向流动， 传热温差（对数平均温差），效率比顺流高15%~20%。

四、核心特点

1. 耐腐蚀性

• 钛合金管可耐受30m/s高流速海水，寿命超20年。

• 壳体内部涂覆环氧树脂或橡胶衬里，防止局部腐蚀。

2. 抗振动设计

• 管束与壳体间设置弹性支撑，减少船舶航行中的机械振动冲击。

• 法兰连接处采用高强度螺栓，适应船体摇摆工况。

3. 紧凑性

• 卧式布局节省垂向空间，适合机舱狭小区域。

• 模块化设计（如DN100~DN500口径），适配不同船型需求。

五、典型应用场景

1. 主机润滑油冷却

• 冷却柴油机润滑油（80~95℃降至45~55℃），维持油膜稳定性。

2. 中央冷却系统

• 作为二级冷却器，将高温淡水（45~50℃）通过海水冷却至32~38℃。

3. 液压系统散热

• 控制甲板机械（如舵机、起货机）液压油温，防止过热失效。

4. 废气锅炉配套

• 冷却船舶废气处理系统的循环水，避免余热积聚。

六、选型与维护要点

维护要求：

• 每6个月清洗管程（高压水枪或化学除垢）。

• 每年检查锌块腐蚀程度，剩余50%即需更换。

• 停航时排空壳程海水，防止低温冻裂。

七、对比优势