[實用新型]一種防空泡腐蝕的船舶換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822197931.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN209541482U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 柯漢兵;柯志武;黃崇海;勞星勝;趙振興;肖頎;魏志國;李少丹;王葦
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F1/00;F28F19/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 邱云雷

本實用新型公開了一種防空泡腐蝕的船舶換熱器，包括：殼體，所述殼體兩端側壁上分別設置有殼側進口、殼側出口，由所述殼側進口至殼體中心位置處，殼體內徑保持不變，由殼體中心位置處至所述殼側出口，殼體的內徑逐漸減小；固定設置在殼體內部的中心管，沿所述殼側出口至所述殼側進口，中心管的外徑保持不變；在殼體內部環(huán)繞所述中心管設置的換熱管，所述換熱管兩端分別設置有管側進口、管側出口，沿所述管側進口至所述管側出口，換熱管的管徑逐漸減小；涉及船舶換熱器件領域。本實用新型可防止殼體內的海水在高溫介質的進口處沸騰而對換熱管外壁產生空泡腐蝕，且有利于提高換熱器的安全可靠性。

技術領域

本實用新型涉及船舶換熱器件技術領域，具體是涉及一種防空泡腐蝕的船舶換熱器。

背景技術

為了滿足使用和運行要求，船舶動力系統(tǒng)需要采用海水對高溫熱水、高溫蒸汽等介質進行冷卻。在這類海水與高溫介質進行換熱的設備中，安全可靠性一直是個難以解決的問題。實際運行經驗表明，這類高溫換熱器主要存在以下問題：

船舶換熱器管程和殼程的材料均為BFe30-1-1鐵白銅，冷卻水為海水，長時間運行以后，高溫換熱器進口段的海水側管壁腐蝕嚴重，局部區(qū)域甚至發(fā)生腐蝕穿孔；高溫換熱器通常采用的是盤管換熱器，盤管被腐蝕穿孔后，高溫介質直接與海水摻混，使得裝置無法繼續(xù)工作，甚至引起事故，嚴重影響整個船舶動力系統(tǒng)的安全可靠運行。

實際運行經驗表明，換熱管腐蝕問題具有以下規(guī)律：

(1)腐蝕問題只出現(xiàn)在以海水為冷卻介質的高溫換熱器中，其它以淡水為冷卻介質的高溫換熱器均未出現(xiàn)類似的腐蝕問題；

(2)在高溫換熱器內熱側介質溫度較高的區(qū)域(主要為熱測介質進口端的第1～3圈)全部發(fā)生腐蝕，靠近熱測介質出口端溫度較低的區(qū)域未發(fā)生腐蝕；

(3)換熱管腐蝕區(qū)域既有大面積的均勻腐蝕，也有局部腐蝕，局部區(qū)域發(fā)生腐蝕穿孔。

可以看出，高溫與海水共同作用是換熱管發(fā)生嚴重腐蝕的主要原因。另外，通過對換熱管腐蝕區(qū)域表面進行顯微鏡觀察和電鏡掃描發(fā)現(xiàn)，大部分腐蝕坑的表面形貌呈現(xiàn)馬蹄狀，為空泡腐蝕的典型形貌。綜上所述，換熱管高溫段壁面溫度過高，導致海水沸騰形成空泡，空泡潰滅過程形成的強力沖擊破壞換熱管金屬保護膜，換熱管壁在海水和高溫作用下發(fā)生嚴重腐蝕，是高溫換熱器腐蝕問題發(fā)生的根本原因。因此，降低熱測介質進口段換熱管的外壁溫度，防止海水沸騰產生空泡，是解決高溫換熱器腐蝕問題的有效方法。

為了緩解換熱管在高溫與海水共同作用下的腐蝕問題，可以在高溫管段外壁噴涂一定厚度的聚酰亞胺或聚四氟乙烯等有機隔熱材料，降低運行過程中的壁面溫度；還可以增加換熱管束的壁厚，降低外壁面溫度的同時增加腐蝕余量。但是噴涂有機材料會存在脫落問題，而且噴涂有機材料和增加管壁厚度的方法均會大大降低熱測介質與海水之間的換熱效率，這一方面會增加裝置的體積和重量，另一方面還會導致?lián)Q熱管的高溫段后移。因此，此類降低換熱管外壁面溫度的方法并不能從根本上解決船用高溫換熱器在高溫與海水共同作用下的嚴重腐蝕問題，無法有效提高裝置的安全可靠性。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種可極大程度避免換熱管空泡腐蝕，提高安全可靠性的船舶換熱器。

本實用新型提供一種防空泡腐蝕的船舶換熱器，包括：

殼體，所述殼體兩端側壁上分別設置有殼側進口、殼側出口，由所述殼側進口至殼體中心位置處，殼體內徑保持不變，由殼體中心位置處至所述殼側出口，殼體的內徑逐漸減小；

固定設置在殼體內部的中心管；

在殼體內部環(huán)繞所述中心管設置的換熱管，所述換熱管兩端分別設置有管側進口、管側出口，沿所述管側進口至所述管側出口，換熱管的管徑逐漸減小。

在上述技術方案的基礎上，沿所述管側進口至所述管側出口，殼體的筒壁厚度保持不變。