一种船舶用泵辅助冷却系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113716011A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111135368.5(22)申请日2021.09.27(71)申请人中国人民解放军92578部队地址100071北京市丰台区莲花池西里9号申请人华中科技大学(72)发明人李磊杜度陈科毛柳伟刘志春诸宇浩(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人孔娜尚威(51)Int.Cl.B63J2/12(2006.01)F28D15/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种船舶用泵辅助冷却系统(57)摘要本发明属于热管冷却系统领域，并具体公开了一种船舶用泵辅助冷却系统，其包括蒸发器、冷凝器和回转泵，其中：所述蒸发器的集汽腔通过蒸汽管道与冷凝器连接，蒸发器的集液腔通过冷凝回流管道与冷凝器连接，且所述冷凝器的安装位置高于所述蒸发器；所述冷凝回流管道上设置有储液器和引射器，该储液器和引射器通过所述回转泵连通，并共同构成辅助回路。本发明通过改变齿轮泵的输入电压调整制冷工质的流量可实现系统的主动控温，解决传统分离式热管无法调控温度的问题，同时提高冷却系统主回路流体质量流量，保证船舶运行中系统启动和运行的稳定性，并达到降低能耗的目标。CN113716011ACN113716011A权利要求书1/1页1.一种船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，包括蒸发器(12)、冷凝器(11)和回转泵(14)，其中：所述蒸发器(12)的集汽腔(1)通过蒸汽管道(7)与冷凝器(11)连接，蒸发器(12)的集液腔(2)通过冷凝回流管道(6)与冷凝器(11)连接，且所述冷凝器(11)的安装位置高于所述蒸发器(12)；所述冷凝回流管道(6)上设置有储液器(13)和引射器(5)，该储液器(13)和引射器(5)通过所述回转泵(14)连通，并共同构成辅助回路。2.如权利要求1所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，所述蒸发器(12)包括集汽腔(1)、集液腔(2)、蒸汽管道(3)和折流栅，其中：所述集汽腔(1)、蒸汽管道(3)、集液腔(2)依次连通设置，所述折流栅用于固定所述蒸汽管道(3)。3.如权利要求2所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，所述蒸汽管道(3)内壁沿周向开设有多个燕尾形沟槽。4.如权利要求3所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，每个燕尾形沟槽的宽度为0.2mm～1mm，相邻两个燕尾形沟槽间的距离不小于0.5mm。5.如权利要求3所述的船舶用热管蒸发器，其特征在于，所述燕尾形沟槽底部设置有多个锯齿。6.如权利要求5所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，每个所述锯齿的宽度为30μm～80μm。7.如权利要求2所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，所述折流栅包括固定件和安装在固定件中的多根波形折流杆(4)，该多根波形折流杆(4)平行设置，且相邻波形折流杆(4)的波浪凹凸位置错位设置；所述蒸汽管道(3)安装在波形折流杆(4)之间的波浪形间隙中，从而实现蒸汽管道(3)的三角形布管。8.如权利要求7所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，所述波形折流杆(4)为椭圆形。9.如权利要求1所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，所述回转泵(14)为齿轮泵。10.如权利要求1‑9任一项所述的船舶用泵辅助冷却系统，其特征在于，所述冷凝回流管道(6)和蒸汽管道(7)上均安装有舷侧阀(8)，且舷侧阀(8)靠近冷凝器(11)一侧。2CN113716011A说明书1/4页一种船舶用泵辅助冷却系统技术领域[0001]本发明属于热管冷却系统领域，更具体地，涉及一种船舶用泵辅助冷却系统。背景技术[0002]船舶上所使用的传统空气冷却装置一般为冷水机组，通过冷水流经翅片管对空气进行冷却，这需要外加高功率的水泵及风机以获得较好的散热效果，因而能源消耗较大，船舶的自持力下降。[0003]近年来，热管技术因其较好的换热性能及可靠性等优点被应用于高热流电子器件冷却、航天器热控制等各个领域。分离式热管作为一种由热管换热器演变而来的被动式的换热系统，因其布置灵活且可实现远距离热量运输等特点，理论上可以通过将冷凝器设置于舷外的方式可以实现舱内与舷外海水的热交换。但是，传统的热管蒸发器换热性能较差，同时分离式热管系统还依赖于冷凝器与海水的换热，在船舶低速行驶或静止的情况下冷凝器的不充分散热将无法满足船舶制冷量的需求，甚至可能导致分离式热管的启动失败。同时，无法调节温度也是传统分离式热管的弊端之一，因此难以应用于船舶的空调系统中。[0004]此外，传统的热管蒸发器一般为管壳式结构，采用带翅片的光滑圆管，其虽然加工简单，但由于光滑表面汽化核心较少，蒸发过程不易成核，因此换热性能不够理想，用于分离式热管较难满足船舶运行过