專利名稱：具有燃油加熱功能的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，尤其涉及一種適合于船舶柴油機(jī)使用的熱交換器。
背景技術(shù)：
船舶柴油機(jī)在作業(yè)時(shí)，尤其在秋冬季，海上氣溫波動(dòng)較大或者氣溫較低，當(dāng)溫度低于標(biāo)號柴油的適用范圍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)柴油析出結(jié)晶的問題，結(jié)晶柴油極易堵塞供油系統(tǒng)，會(huì)造成柴油機(jī)啟動(dòng)困難、運(yùn)行功率降低或者在運(yùn)行中自行停機(jī)，使船舶的正常工作無法進(jìn)行。為此，人們不得不采用低標(biāo)號柴油，柴油標(biāo)號劃分的依據(jù)也正是柴油的凝固點(diǎn)。低標(biāo)號的柴油價(jià)格相對較高，而船用柴油機(jī)功率大，油耗較高，大大增加了船舶運(yùn)行費(fèi)用。解決這一技術(shù)問題的另一種技術(shù)手段是增加電加熱器，電加熱器需要消耗柴油機(jī)的能源，容易發(fā)生火災(zāi)事故，而且安裝不便，占用空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用柴油機(jī)自身冷卻系統(tǒng)的熱源實(shí)現(xiàn)船舶燃油加熱、使任何標(biāo)號柴油在任何工況下都適用的具有燃油加熱功能的熱交換器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是具有燃油加熱功能的熱交換器，用于船舶動(dòng)力冷卻系統(tǒng)，包括熱交換器主殼體，所述主殼體內(nèi)設(shè)有輸送海水的熱交換管組，所述主殼體上設(shè)有與所述熱交換管組連通的海水入口和海水出口，所述主殼體上還設(shè)有與所述主殼體內(nèi)腔連通的主殼體淡水入口和作為冷卻系統(tǒng)大循環(huán)總出水口的主殼體淡水出口，所述主殼體上設(shè)有主殼體水箱，所述主殼體水箱上設(shè)有主殼體水箱淡水入口和主殼體水箱淡水出口，所述主殼體水箱淡水出口與所述主殼體淡水入口連通；所述主殼體水箱內(nèi)設(shè)有燃油加熱裝置。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述燃油加熱裝置包括燃油加熱水箱，所述燃油加熱水箱上設(shè)有作為冷卻系統(tǒng)總進(jìn)水口的燃油加熱水箱淡水入口、作為冷卻系統(tǒng)小循環(huán)中使用的小循環(huán)淡水出口和燃油加熱水箱淡水出口，所述小循環(huán)淡水出口和燃油加熱水箱淡水出口之間安裝有調(diào)溫器，所述燃油加熱水箱內(nèi)安裝有燃油加熱器，所述燃油加熱水箱上設(shè)有連通所述燃油加熱器的燃油進(jìn)口和燃油出口，所述燃油加熱水箱淡水出口與所述主殼體水箱淡水入口連通。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述燃油加熱水箱包括與所述主殼體水箱一體且向所述主殼體水箱凹陷的腔體，所述腔體的開口處密封安裝有蓋板，所述燃油加熱器固定安裝在所述蓋板上。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述燃油加熱器為板翅式換熱器。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述燃油加熱器為螺旋管式換熱器。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述燃油加熱器為彎曲管式換熱器。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主殼體、所述主殼體水箱和所述燃油加熱水箱為一體式結(jié)構(gòu)。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是具有燃油加熱功能的熱交換器， 用于船舶動(dòng)力冷卻系統(tǒng)，包括熱交換器主殼體，所述主殼體內(nèi)設(shè)有輸送海水的熱交換管組， 所述主殼體上設(shè)有與所述熱交換管組連通的海水入口和海水出口，所述主殼體上還設(shè)有與所述主殼體內(nèi)腔連通的主殼體淡水入口和作為冷卻系統(tǒng)大循環(huán)總出水口的主殼體淡水出口，所述主殼體上設(shè)有主殼體水箱，所述主殼體水箱上設(shè)有主殼體水箱淡水入口和主殼體水箱淡水出口，所述主殼體水箱淡水出口與所述主殼體淡水入口連通；所述主殼體水箱內(nèi)設(shè)有燃油加熱裝置；在燃油加熱水箱中利用船舶柴油機(jī)熱交換后的高溫淡水與燃油加熱器內(nèi)的低溫燃油進(jìn)行熱交換，提高了燃油的溫度，在溫度較低時(shí)輸送的柴油粘稠度降低，使柴油的流動(dòng)性徹底改變，防止了柴油析出結(jié)晶而堵塞供油系統(tǒng)，即使是高標(biāo)號的柴油也能正常工作，大大提高了柴油機(jī)在不同工況下工作的可靠性，大大降低了柴油機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用，而且結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，利用柴油機(jī)的廢熱，節(jié)約了柴油機(jī)的能源。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的左視圖中1-主殼體；2-主殼體水箱；3-燃油加熱水箱；4-燃油加熱水箱淡水入口 ；5-小循環(huán)淡水出口 ；6-燃油加熱器；7-燃油進(jìn)口 ；8-燃油出口 ；9-海水入口 ；10-海水出口 ； 11-熱交換管組；12-主殼體淡水出口 ；13-主殼體淡水入口 ；14-調(diào)溫器；15-隔流板；
16-燃油加熱水箱淡水出口 ；17-蓋板；18-主殼體水箱淡水入口 ；19-主殼體水箱淡水出□。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到， 在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。本實(shí)施例在柴油機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將柴油機(jī)熱交換后的高溫淡水輸入燃油加熱水箱 3中，高溫淡水在燃油加熱水箱3中與柴油進(jìn)行熱交換后，直接進(jìn)入到柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，可使柴油機(jī)盡快進(jìn)入最佳工況，這個(gè)過程定義為冷卻系統(tǒng)的小循環(huán)工作狀態(tài)；當(dāng)柴油機(jī)的溫度達(dá)到正常工況后，高溫淡水通過燃油加熱水箱淡水出口 16排到主殼體水箱2中，再通過主殼體水箱淡水出口 19和主殼體淡水入口 13進(jìn)入主殼體1內(nèi)進(jìn)行海水熱交換的過程定義為冷卻系統(tǒng)的大循環(huán)工作狀態(tài)。如圖1和圖2所示的具有燃油加熱功能的熱交換器，用于船舶動(dòng)力冷卻系統(tǒng)和船舶柴油機(jī)燃油即柴油的加熱，包括熱交換器主殼體1，所述主殼體1內(nèi)設(shè)有輸送海水的熱交換管組11，所述主殼體1上設(shè)有與所述熱交換管組11連通的海水入口 9和海水出口 10，在主殼體1內(nèi)還設(shè)有隔板，所述隔板為本技術(shù)領(lǐng)域的公知技術(shù)，圖中未示出，而且在此不再贅述；所述隔板將熱交換管組11分為兩組，其中一組熱交換管組11連通海水入口 9，另一組連通海水出口 10，且兩組熱交換管組11在所述主殼體1的右端相連通。所述主殼體1內(nèi)還設(shè)有支撐所述熱交換管組11的隔流板15，以增強(qiáng)高溫淡水在熱交換管組11之間流動(dòng)的湍流程度，有助于增大傳熱系數(shù)，提高傳熱效率。
所述主殼體1上還設(shè)有與所述主殼體1內(nèi)腔連通的主殼體淡水入口 13和作為冷卻系統(tǒng)大循環(huán)總出水口的主殼體淡水出口 12，主殼體淡水入口 13用于引入高溫淡水，主殼體淡水出口 12用于排出熱交換后的低溫淡水，將其送入與柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的進(jìn)水管中。本實(shí)施例的所述主殼體1上設(shè)有主殼體水箱2，所述主殼體水箱2上設(shè)有主殼體水箱淡水入口 18和主殼體水箱淡水出口 19，所述主殼體水箱淡水出口 19與所述主殼體淡水入口 13連通，所述主殼體水箱2內(nèi)設(shè)有燃油加熱裝置。本實(shí)施例中的燃油加熱裝置包括在所述主殼體水箱2的側(cè)部設(shè)有的燃油加熱水箱3，所述燃油加熱水箱3上設(shè)有作為冷卻系統(tǒng)總進(jìn)水口的燃油加熱水箱淡水入口 4、作為冷卻系統(tǒng)小循環(huán)使用的小循環(huán)淡水出口 5和燃油加熱水箱淡水出口 16，所述小循環(huán)淡水出口 5和燃油加熱水箱淡水出口 16之間安裝有調(diào)溫器14，所述燃油加熱水箱3內(nèi)安裝有燃油加熱器6，所述燃油加熱水箱3上設(shè)有連通所述燃油加熱器6的燃油進(jìn)口 7和燃油出口 8， 所述燃油加熱水箱淡水出口 16與所述主殼體水箱淡水入口 18連通。其中燃油加熱水箱淡水入口 4用于引入本實(shí)施例熱交換使用的高溫淡水，小循環(huán)淡水出口 5直接連接至柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的進(jìn)水管中，用于盡快提高柴油機(jī)的溫度；燃油加熱水箱淡水出口 16用于通過所述主殼體水箱2的內(nèi)腔連通所述主殼體水箱淡水出口 19。 當(dāng)燃油加熱水箱3中高溫淡水與燃油加熱器6進(jìn)行熱交換后溫度仍然較高且超過柴油機(jī)的工作溫度時(shí)，調(diào)溫器14關(guān)閉小循環(huán)淡水出口 5，使高溫淡水通過燃油加熱水箱淡水出口 16 流到主殼體水箱2中，然后經(jīng)過所述主殼體水箱淡水出口 19和所述主殼體淡水入口 13流入主殼體1內(nèi)與海水進(jìn)行熱交換，降低柴油機(jī)的溫度，保證柴油機(jī)在額定工況下工作。所述燃油加熱水箱3包括與所述主殼體水箱2 —體且向所述主殼體水箱2凹陷的腔體，所述腔體的開口處密封安裝有蓋板17，所述燃油加熱器6固定安裝在所述蓋板17上， 便于拆卸、檢修和維護(hù)。所述燃油加熱器6為板翅式換熱器或螺旋管式換熱器或彎曲管式換熱器，本實(shí)施例中采用了板翅式換熱器。所述主殼體1、所述主殼體水箱2和所述燃油加熱水箱3可以設(shè)置為一體式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，便于制造和安裝。本實(shí)施例的燃油加熱通過熱交換來實(shí)現(xiàn)，在燃油加熱的過程中，燃油從所述燃油加熱器6上的燃油進(jìn)口 7進(jìn)入到燃油加熱器6內(nèi)，而淡水與柴油機(jī)等動(dòng)力設(shè)備熱交換后溫度較高，且高溫的淡水從所述燃油加熱水箱淡水入口 4進(jìn)入到燃油加熱水箱3內(nèi)，并在燃油加熱水箱3內(nèi)與燃油加熱器6接觸進(jìn)行熱交換，完成燃油的加熱，以防止環(huán)境溫度低于柴油凝點(diǎn)后，柴油無法正常流動(dòng)而析出結(jié)晶堵塞柴油供油系統(tǒng)，避免了因柴油凝固出現(xiàn)柴油機(jī)無法工作的現(xiàn)象。本發(fā)明主要使用于船舶柴油機(jī)等動(dòng)力設(shè)備的熱交換，利用與柴油機(jī)等動(dòng)力設(shè)備熱交換后產(chǎn)生的高溫淡水和低溫柴油進(jìn)行熱交換，以提高柴油的溫度，且尤其適于在冬季使用。冬季由于氣溫比較低，柴油粘稠度比較高，當(dāng)溫度低于柴油凝點(diǎn)后，柴油可能出現(xiàn)析出結(jié)晶，并堵塞供油系統(tǒng)的現(xiàn)象，從而利用高溫淡水加熱后燃油粘稠度降低，流動(dòng)性較好，有利于保證柴油機(jī)的正常工作。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.具有燃油加熱功能的熱交換器，用于船舶動(dòng)力冷卻系統(tǒng)，包括熱交換器主殼體，所述主殼體內(nèi)設(shè)有輸送海水的熱交換管組，所述主殼體上設(shè)有與所述熱交換管組連通的海水入口和海水出口，所述主殼體上還設(shè)有與所述主殼體內(nèi)腔連通的主殼體淡水入口和作為冷卻系統(tǒng)大循環(huán)總出水口的主殼體淡水出口，其特征在于所述主殼體上設(shè)有主殼體水箱，所述主殼體水箱上設(shè)有主殼體水箱淡水入口和主殼體水箱淡水出口，所述主殼體水箱淡水出口與所述主殼體淡水入口連通；所述主殼體水箱內(nèi)設(shè)有燃油加熱裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的具有燃油加熱功能的熱交換器，其特征在于所述燃油加熱裝置包括燃油加熱水箱，所述燃油加熱水箱上設(shè)有作為冷卻系統(tǒng)總進(jìn)水口的燃油加熱水箱淡水入口、作為冷卻系統(tǒng)小循環(huán)中使用的小循環(huán)淡水出口和燃油加熱水箱淡水出口，所述小循環(huán)淡水出口和燃油加熱水箱淡水出口之間安裝有調(diào)溫器，所述燃油加熱水箱內(nèi)安裝有燃油加熱器，所述燃油加熱水箱上設(shè)有連通所述燃油加熱器的燃油進(jìn)口和燃油出口，所述燃油加熱水箱淡水出口與所述主殼體水箱淡水入口連通。
3.如權(quán)利要求2所述的具有燃油加熱功能的熱交換器，其特征在于所述燃油加熱水箱包括與所述主殼體水箱一體且向所述主殼體水箱凹陷的腔體，所述腔體的開口處密封安裝有蓋板，所述燃油加熱器固定安裝在所述蓋板上。
4.如權(quán)利要求2所述的具有燃油加熱功能的熱交換器，其特征在于所述燃油加熱器為板翅式換熱器。
5.如權(quán)利要求2所述的具有燃油加熱功能的熱交換器，其特征在于所述燃油加熱器為螺旋管式換熱器。
6.如權(quán)利要求2所述的具有燃油加熱功能的熱交換器，其特征在于所述燃油加熱器為彎曲管式換熱器。
7.如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的具有燃油加熱功能的熱交換器，其特征在于 所述主殼體、所述主殼體水箱和所述燃油加熱水箱為一體式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有燃油加熱功能的熱交換器，包括熱交換器主殼體，所述主殼體內(nèi)設(shè)有輸送海水的熱交換管組，所述主殼體上設(shè)有主殼體水箱，所述主殼體水箱上設(shè)有主殼體水箱淡水入口和主殼體水箱淡水出口，所述主殼體水箱淡水出口與所述主殼體淡水入口連通；所述主殼體水箱內(nèi)設(shè)有燃油加熱裝置；在燃油加熱水箱中利用船舶柴油機(jī)熱交換后的高溫淡水與燃油加熱器內(nèi)的低溫燃油進(jìn)行熱交換，提高了燃油的溫度，在溫度較低時(shí)輸送的柴油粘稠度降低，使柴油的流動(dòng)性徹底改變，防止了柴油析出結(jié)晶而堵塞供油系統(tǒng)，提高了柴油機(jī)的可靠性，降低了柴油機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用；結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，節(jié)約了柴油機(jī)的能源。
文檔編號F28D7/00GK102410112SQ20111041573
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者宋曉兵, 李瑩, 蔣積良 申請人:山東光大機(jī)械制造有限公司