一种船舶动力室海水冷却装置

1.本发明涉及船舶领域，尤其涉及一种船舶动力室海水冷却装置。


背景技术：

2.船舶是一种水面巡航工具，在物流、军事等领域得到广泛应用。常规动力的船舶一般采用锅炉输出动力，而锅炉在运行过程中会产生大量的热能，该热能应被及时散发出去，以避免该热能影响船舶的性能。
3.现有技术中船舶锅炉的散热方式均采用强制散热方式散热，例如采用水冷式散热，或者，采用鼓风式散热等。在船舶中应用较多的是水冷式散热，即利用海水对锅炉进行散热，热交换后的海水需要再次降温，再排入海中，以避免影响海洋生态环境。
4.现有技术中采用海水对船舶中锅炉散热的散热结构不合理，尤其是热交换后的海水排入海洋时无法监控参与热交换的海水的温度，容易由于温度过高而影响海洋生态环境，影响了船舶锅炉冷却装置的性能。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种船舶动力室海水冷却装置，解决了现有技术中船舶动力室冷却装置排出的海水温度无法控制的技术问题。
6.为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
7.一种船舶动力室海水冷却装置，包括海水入口和海水出口，所述海水入口与所述海水出口之间设置有热交换室，所述海水入口与所述热交换室之间设置有入水管道，所述热交换室与所述海水出口之间设置有出水管道，所述入水管道内设置有过滤室，该船舶动力室海水冷却装置还包括海水循环器，所述海水循环器包括将海水供入所述海水入口的入水泵，所述入水泵供入的海水经过滤室进入所述热交换室，所述海水循环器还包括冷却泵，所述出水管道包括混合室，所述冷却泵向所述混合室供入海水，所述混合室内由冷却泵供入的海水与由热交换室排出的海水混合后由所述海水出口排出，该船舶动力室海水冷却装置还包括控制器，所述入水泵、所述冷却泵均由所述控制器控制工作，所述冷却泵为变量泵，在所述混合室内设置有温度传感器，所述控制器根据所述温度传感器检测到的参数控制所述冷却泵的流量。
8.本发明提供的一种船舶动力室海水冷却装置，包括海水入口和海水出口，在海水入口与海水出口之间设置有热交换室，热交换室用于实现热交换，以对船舶动力室散热。海水入口通过入水管道内设置有过滤室，入水泵通过过滤室向热交换室内供入海水，热交换室通过出水管道将完成热交换后的海水排出。出水管道包括混合室，冷却泵向混合室供入海水，在混合室内设置有温度传感器，控制器根据温度传感器检测到的参数控制冷却泵向混合室供水，该方案利用温度传感器及控制器控制冷却泵，可以有效地控制混合室内的海水温度，从而可以保证海水出口排出的海水的水温符合要求，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。冷却泵为变量泵，通过控制混合室内由冷却泵泵入的海水体积来控制混合室
内的水温，降低了船舶动力室海水冷却装置的运行成本。
9.优选的，所述热交换室包括室体，在所述室体内设置有热交换片，所述热交换片呈波浪形设置于所述室体内，并且，在所述热交换片上设置有紊流孔，所述紊流孔贯穿所述热交换片，相邻两片热交换片上的紊流孔相互错开。
10.热交换片及紊流孔的设置使得热交换室内的海水可以均匀地与热交换片接触，形成良好的热交换效率，优化了热交换室的热交换能力。
11.优选的，所述入水管道包括入水主管、第一入水支管和第二入水支管，所述入水主管与所述第一入水支管、第二入水支管通过换向阀连接，所述入水主管经第一入水支管或/和第二入水支管向所述热交换室供水，所述第一入水支管的排水方向与所述紊流孔的轴线方向平行，所述第二入水支管的排水方向与所述紊流孔的轴线方向具有10度至80度的夹角。
12.该方案使得混合室内的海水具有紊流效果，增大了海水与热交换片的热交换能力。
13.优选的，所述热交换室与所述出水管道之间设置有防止出水管道中的海水回流至所述热交换室的单向阀，所述混合室包括混合所述混合室内海水的混合器，所述混合器包括转动连接于所述混合室内的转轴，在所述转轴上设置有搅动所述混合室内海水的叶片，所述混合器还包括驱动所述转轴旋转的电机，所述电机由所述控制器控制工作。
14.叶片的设置使得混合室内的海水混合均匀，进而使得混合室排出的水温符合要求，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
15.优选的，所述出水管道包括将所述热交换室内的海水排入所述混合室的第一管道和将所述热交换室内的海水排入所述混合室的第二管道，所述第一管道排入所述混合室的排水方向与所述第二管道排入所述混合室的排水方向具有5度至90度夹角。
16.该方案使得混合室内的海水具有紊流效果，海水混合均匀，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
17.优选的，所述过滤室包括第一滤芯和第二滤芯，所述第一滤芯与所述第二滤芯并联设置。
18.该方案使得第一滤芯和第二滤芯具有在线更换能力，即更换第一滤芯或第二滤芯时不需要使船舶动力室海水冷却装置停止运行，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
19.优选的，所述换向阀经引流管路将海水供入所述第一滤芯或所述第二滤芯，所述引流管路有两条，并且，所述引流管路与所述第一滤芯、所述第二滤芯之间均设置有防止海水回流的止回阀。
20.该方案使得海水不会回流，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
21.优选的，该船舶动力室海水冷却装置还包括气泵，所述气泵通过供气管分别向所述热交换室、混合室供气，所述供气管与所述热交换室之间设置有防止热交换室内的海水回流至所述供气管的第一阀体，所述供气管与所述混合室之间设置有防止混合室内的海水回流至所述供气管的第二阀体。
22.气泵的设置主要用于提高热交换室、混合室内海水的紊流效果，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
23.优选的，该船舶动力室海水冷却装置还包括太阳能供电器，所述太阳能供电器包
括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板通过蓄电池向所述气泵供电，所述蓄电池上还设置有充电接口。
24.降低了船舶动力室海水冷却装置的运行成本。
25.优选的，所述气泵设置于所述混合室的上方，所述所述气泵与所述混合室之间设置有隔热垫，所述隔热垫通过螺纹固定于所述混合室上，所述气泵通过螺钉固定于所述隔热垫上。
26.优化了气泵的工作环境，延长了气泵的使用寿命。
27.与现有技术相比本发明的优点是：
28.1、温度传感器及控制器的设置可以有效地控制混合室内的水温，从而使得海水出口排出的海水温度符合要求，避免海水出口排出的海水温度过高而影响海洋的生态环境，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
29.2、冷却泵为变量泵，其供入混合室内的海水的体积可以被有效地控制，从而可以有效地控制混合室内的水温，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
30.3、太阳能供电器的设置降低了船舶动力室海水冷却装置的运行成本。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
32.图1为本发明一种可能的方案的示意图。
33.图2为热交换片一种可能的方案的示意图。
具体实施方式
34.以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明，以下实施例仅表示一种可能的实施方案，并非是对本发明的限制。
35.一种船舶动力室海水冷却装置，用于对船舶动力室冷却，以优化动力室的性能。
36.如图1、图2所示，船舶动力室海水冷却装置包括海水入口和海水出口，海水入口用于抽取常温海水，海水出口用于排出参与热交换后的海水。
37.所述海水入口与所述海水出口之间设置有热交换室1，热交换室1用于使动力室产生的热量与海水产生热交换，以对动力室进行冷却。
38.所述海水入口与所述热交换室1之间设置有入水管道，所述热交换室1与所述海水出口之间设置有出水管道，所述入水管道内设置有过滤室，过滤室主要用于对海水过滤。
39.该船舶动力室海水冷却装置还包括海水循环器，所述海水循环器包括将海水供入所述海水入口的入水泵2，入水泵2配合入水管道、过滤室抽取常温海水。
40.所述入水泵2供入的海水经过滤室进入所述热交换室1。
41.如图1、图2所示，所述海水循环器还包括冷却泵3，所述出水管道包括混合室4，所述冷却泵3向所述混合室4供入海水，所述混合室4内由冷却泵3供入的海水与由热交换室1排出的海水混合后由所述海水出口排出。冷却泵3抽取常温海水，该常温海水与混合室4内
参与热交换后的海水混合，以降低参与热交换后的海水的温度，使海水出口排出的海水的水温符合要求。
42.该船舶动力室海水冷却装置还包括控制器，所述入水泵2、所述冷却泵3均由所述控制器控制工作，所述冷却泵3为变量泵，在所述混合室4内设置有温度传感器5，所述控制器根据所述温度传感器5检测到的参数控制所述冷却泵3的流量。
43.动力室产生的热能可能是有波动的，为此，应根据动力室产生的热能合理的控制冷却泵3供入混合室4的海水的体积，以使海水出口排出的海水温度符合要求。
44.本技术方案利用海水对动力室产生热能进行冷却，以优化动力室运行过程中的稳定性能。常温海水对动力室产生的热能冷却后，其温度会升高，而温度升高后的海水直接排入海洋中将可能会影响海洋的生态环境。因此，需要对参与热交换后的海水做降温处理，以使排入海洋中的海水温度符合要求，进而最大限度的不影响海洋的生态环境。
45.本方案利用温度传感器5配合控制器监控混合室4内的水温，以使排入海洋中的水温符合要求。动力室产生的热能与动力室输出的动力有一定联系，因此，动力室产生的热能是有波动的，参与热交换后的海水的水温是有波动为，为此，采用变量泵作为冷却泵3，以根据参与热交换的海水的水温控制进入混合室4内常温海水的体积，以使混合室4排出的海水的水温符合要求。
46.该方案可以有效地保证海水出口排出的水温符合要求，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。
47.一种可能的实施方案，所述热交换室1包括室体，在所述室体内设置有热交换片6，热交换片6与室体可以为一体式结构。
48.所述热交换片6呈波浪形设置于所述室体内，以增大热交换片6与海水的接触面积，提高热交换效率。
49.并且，在所述热交换片6上设置有紊流孔7，所述紊流孔7贯穿所述热交换片6，相邻两片热交换片6上的紊流孔7相互错开。紊流孔7的设置主要用于使热交换室1内的海水具有一定的紊流效果，增大海水与热交换片6的接触面积，提高散热效率。
50.热交换室1可以是封闭的也可以是不封闭的，其具体设置方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要合理设置。
51.例如，热交换室1为不封闭时仅需要保证热交换室1内的海水不会洒出即可。
52.如图1、图2所示，一种可能的实施方案，所述入水管道包括入水主管8、第一入水支管9和第二入水支管10，所述入水主管8与所述第一入水支管9、第二入水支管10通过换向阀11连接，所述入水主管8经第一入水支管9或/和第二入水支管10向所述热交换室1供水，所述第一入水支管9的排水方向与所述紊流孔7的轴线方向平行，所述第二入水支管10的排水方向与所述紊流孔7的轴线方向具有10度至80度的夹角。
53.第一入水支管9和第二入水支管10的设置主要是用于在海水进入热交换室1时具有紊流功能，即，尽可能大的增大海水与热交换片6的接触面积，进而提高热交换室1的热交换能力，从而提高热交换室1的热交换效率，以优化船舶动力室海水冷却装置的性能。
54.第一入水支管9、第二入水支管10的设置方式不做具体限定，本领域技术人员可以根据需要合理选择。
55.一种可能的实施方案，所述热交换室1与所述出水管道之间设置有防止出水管道
中的海水回流至所述热交换室1的单向阀12，所述混合室4包括混合所述混合室4内海水的混合器，所述混合器包括转动连接于所述混合室4内的转轴13，在所述转轴13上设置有搅动所述混合室4内海水的叶片14，所述混合器还包括驱动所述转轴13旋转的电机15，所述电机15由所述控制器控制工作。
56.单向阀12的设置主要是防止参与热交换后的海水回流至热交换室1，以优化热交换室1的热交换能力。
57.叶片14的设置主要起到海水混合效率的功能，以使参与热交换的海水与未参与热交换的海水混合均匀，确保海水出口排出海水温度符合要求。
58.一种可能的实施方案，所述出水管道包括将所述热交换室1内的海水排入所述混合室4的第一管道16和将所述热交换室1内的海水排入所述混合室4的第二管道17，所述第一管道16排入所述混合室4的排水方向与所述第二管道17排入所述混合室4的排水方向具有5度至90度夹角。
59.该方案主要用于使混合室4内的海水混合均匀，优化了船舶动力室海水冷却装置。
60.出水管道也可以包含更多的管道，以进一步优化海水的紊流效果，提高海水的混合效率。
61.一种可选的方案，所述过滤室包括第一滤芯18和第二滤芯19，所述第一滤芯18与所述第二滤芯19并联设置。
62.所述换向阀11经引流管路将海水供入所述第一滤芯18或所述第二滤芯19，所述引流管路有两条，并且，所述引流管路与所述第一滤芯18、所述第二滤芯19之间均设置有防止海水回流的止回阀20。
63.该方案使得第一滤芯18、第二滤芯19具有在线更换能力，第一滤芯18、第二滤芯19的具体结构不做限定，可以方便地通过购买获得。
64.一种可能的实施方案，该船舶动力室海水冷却装置还包括气泵21，所述气泵21通过供气管分别向所述热交换室1、混合室4供气，所述供气管与所述热交换室1之间设置有防止热交换室1内的海水回流至所述供气管的第一阀体22，所述供气管与所述混合室4之间设置有防止混合室4内的海水回流至所述供气管的第二阀体23。
65.该船舶动力室海水冷却装置还包括太阳能供电器24，所述太阳能供电器24包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板通过蓄电池向所述气泵21供电，所述蓄电池上还设置有充电接口。
66.所述气泵21设置于所述混合室4的上方，所述所述气泵21与所述混合室4之间设置有隔热垫，所述隔热垫通过螺纹固定于所述混合室4上，所述气泵21通过螺钉固定于所述隔热垫上。
67.气泵21的设置主要用于向热交换室1、混合室4供入空气，以优化了海水在热交换室1、混合室4内的紊流效果，进而优化船舶动力室海水冷却装置的性能。在提高热交换室1热交换能力的前提下，确保海水出口排出的海水温度符合要求。
68.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

技术特征：
1.一种船舶动力室海水冷却装置，包括海水入口和海水出口，所述海水入口与所述海水出口之间设置有热交换室(1)，其特征在于：所述海水入口与所述热交换室(1)之间设置有入水管道，所述热交换室(1)与所述海水出口之间设置有出水管道，所述入水管道内设置有过滤室，该船舶动力室海水冷却装置还包括海水循环器，所述海水循环器包括将海水供入所述海水入口的入水泵(2)，所述入水泵(2)供入的海水经过滤室进入所述热交换室(1)，所述海水循环器还包括冷却泵(3)，所述出水管道包括混合室(4)，所述冷却泵(3)向所述混合室(4)供入海水，所述混合室(4)内由冷却泵(3)供入的海水与由热交换室(1)排出的海水混合后由所述出水口排出，该船舶动力室海水冷却装置还包括控制器，所述入水泵(2)、所述冷却泵(3)均由所述控制器控制工作，所述冷却泵(3)为变量泵，在所述混合室(4)内设置有温度传感器(5)，所述控制器根据所述温度传感器(5)检测到的参数控制所述冷却泵(3)的流量。2.根据权利要求1所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述热交换室(1)包括室体，在所述室体内设置有热交换片(6)，所述热交换片(6)呈波浪形设置于所述室体内，并且，在所述热交换片(6)上设置有紊流孔(7)，所述紊流孔(7)贯穿所述热交换片(6)，相邻两片热交换片(6)上的紊流孔(7)相互错开。3.根据权利要求2所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述入水管道包括入水主管(8)、第一入水支管(9)和第二入水支管(10)，所述入水主管(8)与所述第一入水支管(9)、第二入水支管(10)通过换向阀(11)连接，所述入水主管(8)经第一入水支管(9)或/和第二入水支管(10)向所述热交换室(1)供水，所述第一入水支管(9)的排水方向与所述紊流孔(7)的轴线方向平行，所述第二入水支管(10)的排水方向与所述紊流孔(7)的轴线方向具有10度至80度的夹角。4.根据权利要求1所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述热交换室(1)与所述出水管道之间设置有防止出水管道中的海水回流至所述热交换室(1)的单向阀(12)，所述混合室(4)包括混合所述混合室(4)内海水的混合器，所述混合器包括转动连接于所述混合室(4)内的转轴(13)，在所述转轴(13)上设置有搅动所述混合室(4)内海水的叶片(14)，所述混合器还包括驱动所述转轴(13)旋转的电机(15)，所述电机(15)由所述控制器控制工作。5.根据权利要求1所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述出水管道包括将所述热交换室(1)内的海水排入所述混合室(4)的第一管道(16)和将所述热交换室(1)内的海水排入所述混合室(4)的第二管道(17)，所述第一管道(16)排入所述混合室(4)的排水方向与所述第二管道(17)排入所述混合室(4)的排水方向具有5度至90度夹角。6.根据权利要求3所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述过滤室包括第一滤芯(18)和第二滤芯(19)，所述第一滤芯(18)与所述第二滤芯(19)并联设置。7.根据权利要求6所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述换向阀(11)经引流管路将海水供入所述第一滤芯(18)或所述第二滤芯(19)，所述引流管路有两条，并且，所述引流管路与所述第一滤芯(18)、所述第二滤芯(19)之间均设置有防止海水回流的止回阀(20)。8.根据权利要求1所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：该船舶动力室海水冷却装置还包括气泵(21)，所述气泵(21)通过供气管分别向所述热交换室(1)、混合室
(4)供气，所述供气管与所述热交换室(1)之间设置有防止热交换室(1)内的海水回流至所述供气管的第一阀体(22)，所述供气管与所述混合室(4)之间设置有防止混合室(4)内的海水回流至所述供气管的第二阀体(23)。9.根据权利要求8所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：该船舶动力室海水冷却装置还包括太阳能供电器(24)，所述太阳能供电器(24)包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板通过蓄电池向所述气泵(21)供电，所述蓄电池上还设置有充电接口。10.根据权利要求8所述的一种船舶动力室海水冷却装置，其特征在于：所述气泵(21)设置于所述混合室(4)的上方，所述所述气泵(21)与所述混合室(4)之间设置有隔热垫，所述隔热垫通过螺纹固定于所述混合室(4)上，所述气泵(21)通过螺钉固定于所述隔热垫上。

技术总结
本发明提供的一种船舶动力室海水冷却装置，包括海水入口和海水出口，在海水入口与海水出口之间设置有热交换室，热交换室用于实现热交换，以对船舶动力室散热。海水入口通过入水管道内设置有过滤室，入水泵通过过滤室向热交换室内供入海水，热交换室通过出水管道将完成热交换后的海水排出。出水管道包括混合室，冷却泵向混合室供入海水，在混合室内设置有温度传感器，控制器根据温度传感器检测到的参数控制冷却泵向混合室供水，该方案利用温度传感器及控制器控制冷却泵，可以有效地控制混合室内的海水温度，从而可以保证海水出口排出的海水的水温符合要求，优化了船舶动力室海水冷却装置的性能。装置的性能。装置的性能。


技术研发人员：章晓眉 周骏 戴敏 王世娇 朱建华 姚惠怡
受保护的技术使用者：浙江科技学院
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/3/14