文章介紹了現(xiàn)有的幾種換熱器裝置,并分析其優(yōu)點(diǎn)和不足。針對存在的問題,采用將船舶尾氣再利用和進(jìn)行低品位廢熱結(jié)合的方法,進(jìn)一步改進(jìn)換熱器結(jié)構(gòu),研發(fā)出一種新型的月牙式換熱器結(jié)構(gòu),闡述了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要工作流程,即收集即將被排向大氣的船舶尾氣,將熱量傳遞給換熱器后送入日用保溫油柜,對船舶的日用油進(jìn)行加熱保溫,最后進(jìn)行了可行性分析。 

【文章來源】：中國修船. 2020,33(04)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖1 月牙式換熱器示意圖

在設(shè)計(jì)月牙式換熱器之前，經(jīng)過實(shí)地考察和研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的板式換熱器的缺陷是2塊鋁板進(jìn)行貼合傳熱之后，未加熱時(shí)要將其隔開，這會(huì)導(dǎo)致尖式氣缸頂開兩鋁板時(shí)兩邊的管路發(fā)生伸縮。于是經(jīng)過改良，將板板式改為圓筒式[3]，圓筒式思路是在改善板式換熱器和套筒加軟管方式后進(jìn)一步得出的，利用圓筒滾動(dòng)的理念又將腔體改成月牙形腔體，再根據(jù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)完成加熱和不加熱的過程。首先設(shè)計(jì)出了第一代裝置———平板式換熱器，這種設(shè)計(jì)是由2塊鋁板相互貼合傳熱，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，尖式氣缸將兩板頂開，停止板與板之間的傳熱。在設(shè)計(jì)過程中所遇到的最大難題是如何解決鋁板運(yùn)動(dòng)過程帶來的管路伸縮問題，為了解決這個(gè)問題，加上了套筒加軟管的設(shè)計(jì)，其采用的是兩端管道中間夾一個(gè)彈簧并將軟管放置在彈簧內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，彈簧的形變方向難以控制，在有機(jī)熱載體傳熱過程中彈簧進(jìn)行形變后兩邊彈簧的形變方向都會(huì)受到溫度和壓強(qiáng)變化的影響，無法進(jìn)行詳細(xì)的分析得出彈簧明確的形變方向。在經(jīng)過幾番討論后，決定在彈簧外側(cè)套一個(gè)套筒來限制形變方向，這也是所采用的初步設(shè)計(jì)方案，然而在后期的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)軟管被壓縮會(huì)導(dǎo)致管路內(nèi)壓強(qiáng)增大，存在很大的安全隱患。為合理地解決這個(gè)問題，本設(shè)計(jì)跳過管道的伸縮問題，直接對組合式能量轉(zhuǎn)換器進(jìn)行適度的改進(jìn)，用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)齒輪替換尖式氣缸的作用，將轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方式由原來的平動(dòng)改為轉(zhuǎn)動(dòng)，考慮到平板的換熱板不適合轉(zhuǎn)動(dòng)，又提出了將傳熱邊平板的形狀換成內(nèi)曲面形，受熱邊的平板換成月牙形腔體，如圖3所示，將平動(dòng)改為轉(zhuǎn)動(dòng)的應(yīng)對方案，其次考慮到換熱器的熱應(yīng)力問題，將其實(shí)心平板改為腔體結(jié)構(gòu)，最后合理的解決了這個(gè)板式換熱器問題，并且將齒輪安裝在腔體一側(cè)，也可以更好地帶動(dòng)腔體的轉(zhuǎn)動(dòng)。

為合理地解決這個(gè)問題，本設(shè)計(jì)跳過管道的伸縮問題，直接對組合式能量轉(zhuǎn)換器進(jìn)行適度的改進(jìn)，用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)齒輪替換尖式氣缸的作用，將轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方式由原來的平動(dòng)改為轉(zhuǎn)動(dòng)，考慮到平板的換熱板不適合轉(zhuǎn)動(dòng)，又提出了將傳熱邊平板的形狀換成內(nèi)曲面形，受熱邊的平板換成月牙形腔體，如圖3所示，將平動(dòng)改為轉(zhuǎn)動(dòng)的應(yīng)對方案，其次考慮到換熱器的熱應(yīng)力問題，將其實(shí)心平板改為腔體結(jié)構(gòu)，最后合理的解決了這個(gè)板式換熱器問題，并且將齒輪安裝在腔體一側(cè)，也可以更好地帶動(dòng)腔體的轉(zhuǎn)動(dòng)。2.2 其他改良性設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3523007