1.一种用于在海运船舶上使用的龙骨冷却器组件,所述龙骨冷却器组件与流经所述龙骨冷却器组件的内部冷却剂交换热量,所述龙骨冷却器组件包括:
集管;
至少一个冷却剂管,所述至少一个冷却剂管从所述集管沿着纵向方向延伸,所述至少一个冷却剂管包括:
用于所述冷却剂的进入的至少一个入口;
用于所述冷却剂的外出的至少一个出口;
细长的本体部分,所述细长的本体部分在所述至少一个入口与所述至少一个出口之间延伸,所述细长的本体部分包括内部表面,所述内部表面形成用于允许所述冷却剂在纵向方向上沿着所述细长的本体部分的长度流动的内部通道;和
用于增强流经所述至少一个冷却剂管的所述冷却剂的湍流的装置,所述装置用于在不大幅增大所述冷却剂的压降使其高于没有所述用于增强湍流的装置的相同的至少一个冷却剂管的情况下改进传热。
2.根据权利要求1所述的龙骨冷却器组件,其中,所述用于增强湍流的装置包括用于在所述冷却剂中产生湍流尾流的装置,用于在不大幅增大所述冷却剂的压降使其高于没有所述用于产生湍流尾流的装置的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强旋涡运动和改进传热。
3.根据权利要求1所述的龙骨冷却器组件,其中,所述用于增强湍流的装置包括用于在所述冷却剂中产生湍流涡流的装置,用于在不大幅增大所述冷却剂的压降使其高于没有所述用于产生湍流涡流的装置的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强冷却剂混合和改进传热。
4.根据权利要求1所述的龙骨冷却器组件,其中,用于在不大幅增大所述冷却剂的压降使其高于没有所述用于增强湍流的装置的相同的至少一个冷却剂管的情况下改进传热的所述用于增强所述冷却剂的湍流的装置包括下列装置中的至少一个(i)用于在所述冷却剂中产生湍流尾流以增强旋涡运动的装置,和(ii)用于在所述冷却剂中产生湍流涡流以增强冷却剂混合的装置。
5.根据权利要求1所述的龙骨冷却器组件,其中,所述用于增强湍流的装置包括从所述细长的本体部分内部表面向内延伸到所述内部通道中的多个湍流增强器,所述多个湍流增强器被呈预定图案设置。
6.根据权利要求5所述的龙骨冷却器组件,其中,所述预定图案包括多个纵向排的所述湍流增强器,所述多个纵向排的所述湍流增强器包括位于定位在同一纵向排中的各个纵向相邻的湍流增强器之间的第一纵向间隔(XL)和位于定位在相邻的纵向排中的各个横向相邻的湍流增强器之间的第二横向间隔(XH)。
7.根据权利要求6所述的龙骨冷却器组件,其中,定位在所述同一纵向排中的所述各个纵向相邻的湍流增强器被在交替交错的构造中横向偏移。
8.根据权利要求7所述的龙骨冷却器组件,其中,所述第一纵向间隔(XL)与所述第二横向间隔(XH)的间隔比率(β)大于约3.5,用于在所述冷却剂中产生和传播湍流涡流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降的情况下增强冷却剂混合和改进传热。
9.根据权利要求7所述的龙骨冷却器组件,其中,所述第一纵向间隔(XL)与所述第二横向间隔(XH)的间隔比率(β)处于介于约1.0与7.0之间的范围中,用于在所述冷却剂中产生湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降的情况下增强旋涡运动和改进传热。
10.根据权利要求5所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流增强器中的每一个都包括从所述冷却剂管细长的本体部分内部表面向内延伸到所述内部通道中的本体部分,当所述冷却剂流经所述至少一个冷却剂管时,所述本体部分被放置在所述冷却剂的体相区域中,用于在所述体相区域中产生湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述多个湍流增强器的相同的龙骨冷却器组件的情况下增强旋涡运动和改进传热。
11.根据权利要求1所述的龙骨冷却器组件,其中:
所述集管包括上壁、端壁、底壁、相对的侧壁和倾斜表面,所述倾斜表面可操作地连接所述上壁、所述底壁和所述侧壁;和
所述至少一个冷却剂管包括至少一个内部冷却剂管,所述至少一个内部冷却剂管被构造成包括相对的上壁和下壁以及横向于所述相对的上壁和下壁的相对的第一侧壁和第二侧壁的长方体,所述第一侧壁和所述第二侧壁可操作地连接所述上壁和所述下壁用于形成所述内部通道,其中,所述细长的本体部分包括至少一个开放的端部部分,所述至少一个开放的端部部分被所述集管的所述倾斜表面中的至少一个间隔接收,所述至少一个开放的端部部分具有矩形截面构造,从而限定所述至少一个入口。
12.根据权利要求1所述的龙骨冷却器组件,其中:
所述集管包括上壁、端壁、底壁、相对的侧壁和倾斜表面,所述倾斜表面可操作地连接所述上壁、所述底壁和所述侧壁;和
所述至少一个冷却剂管包括至少一个外部冷却剂管,所述至少一个外部冷却剂管被构造成包括相对的上壁和下壁以及横向于所述相对的上壁和下壁的相对的第一侧壁和第二侧壁的长方体,所述第一侧壁和所述第二侧壁可操作地连接所述上壁和所述下壁,用于形成所述内部通道,所述第一侧壁为内部侧壁并且所述第二侧壁为最外侧壁;
其中,所述最外侧壁在所述集管下壁和所述集管上壁的侧部部分之间延伸,用于形成所述集管侧壁,并且其中,所述内部侧壁将集管腔室与所述集管侧壁分隔开,所述内部侧壁包括所述至少一个入口,所述至少一个入口被构造成位于所述相应的最外侧壁与所述集管腔室之间的孔口,用于允许所述冷却剂沿着所述内部通道流动通过所述孔口。
13.一种用于在海运船舶上使用的龙骨冷却器组件,所述龙骨冷却器组件与流经所述龙骨冷却器组件的内部冷却剂交换热量,所述龙骨冷却器组件包括:
集管;
至少一个冷却剂管,所述至少一个冷却剂管从所述集管沿着纵向方向延伸,所述冷却剂管包括:
细长的本体部分,所述细长的本体部分包括内部表面,所述内部表面形成用于允许所述冷却剂沿着所述细长的本体部分的长度在纵向方向上流动的内部通道;和
多个湍流器,所述多个湍流器从所述细长的本体部分内部表面向内延伸到所述内部通道中并且被构造成与所述冷却剂相互作用用于增强所述冷却剂的湍流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下改进传热。
14.根据权利要求13所述的龙骨冷却器组件,其中,所述至少一个冷却剂管被构造成长方体,所述至少一个冷却剂管包括相对的上壁和下壁以及横向于所述相对的上壁和下壁的相对的第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁可操作地连接所述上壁和所述下壁,用于形成所述内部通道。
15.根据权利要求14所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器中的每一个都包括从所述冷却剂管细长的本体部分内部表面向内延伸到所述内部通道中的本体部分,当所述冷却剂流经所述至少一个冷却剂管时,所述本体部分被放置在所述冷却剂的体相区域中,用于在所述体相区域中产生湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强旋涡运动和改进传热。
16.根据权利要求15所述的龙骨冷却器组件,其中,所述各个湍流器本体部分从所述相应的上壁、下壁、第一侧壁、和第二侧壁中的一个延伸到所述上壁、下壁、第一侧壁和第二侧壁中的不同的一个。
17.根据权利要求15所述的龙骨冷却器组件,其中,所述至少一个冷却剂管的所述各个相邻壁在冷却剂管壁交汇处相遇,并且其中,所述各个湍流器本体部分从所述相应的上壁、下壁、第一侧壁、第二侧壁和冷却剂壁交汇处中的选定的一个延伸到不同的上壁、下壁、第一侧壁、第二侧壁和冷却剂管壁交汇处。
18.根据权利要求15所述的龙骨冷却器组件,其中,所述各个湍流器本体部分包括细长的本体部分,所述细长的本体部分被基本上正交于所述相应的相对壁中的至少一个设置。
19.根据权利要求15所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器中的每一个都包括细长的本体部分,所述细长的本体部分具有从下列组中选择的截面构造,所述组包括:圆形、椭球形、椭圆形、矩形、正方形、三角形、翼形、机翼形、多边形、和不规则形状。
20.根据权利要求19所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器是第一多个湍流器,并且所述至少一个冷却剂管中的所述湍流器包括第二多个湍流器,所述第二多个湍流器具有不同于所述第一多个湍流器的截面构造。
21.根据权利要求14所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器中的每一个都包括细长的本体部分,所述细长的本体部分在下列特征中的至少一个之间延伸:(i)所述相对的第一侧壁和第二侧壁和(ii)所述相对的上壁和下壁,所述各个湍流器细长的本体部分具有相对的端部部分,所述相对的端部部分可操作地连接至所述相应的相对壁中的每一个。
22.根据权利要求21所述的龙骨冷却器组件,其中,所述各个湍流器细长的本体部分被构造成下列特征中的至少一个:
实心圆柱,所述实心圆柱具有圆形截面用于增强所述冷却剂的湍流,以便在不大幅增大压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下改进传热;
中空圆柱,所述中空圆柱具有圆形截面,所述中空圆柱在所述相对的端部部分上具有圆形开口,在所述相对的端部部分之间形成内部通道,用于允许环境流体流动通过所述湍流器内部通道,以便增强流经所述冷却剂管并围绕所述湍流器细长的本体部分流动的所述冷却剂的传热;和
实心杆,所述实心杆具有翼形截面,用于沿着预定方向引导所述冷却剂的湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强传热。
23.根据权利要求14所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器被呈从下列组中选择的预定图案设置,所述组包括:对称形状、不对称形状、平行四边形、矩形、正方形、菱形、三角形、多边形、螺旋形、波形、蛇形、不规则形状、和任意形状。
24.根据权利要求14所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器被呈预定图案设置,所述预定图案包括多个纵向排的所述湍流器,所述多个纵向排的所述湍流器包括位于定位在同一纵向排中的各个纵向相邻的湍流器之间的第一纵向间隔(XL)和位于定位在相邻纵向排中的各个横向相邻的湍流器之间的第二横向间隔(XH)。
25.根据权利要求24所述的龙骨冷却器组件,其中,定位在同一纵向排中的所述各个纵向相邻的湍流器被在交替交错的构造中横向偏移。
26.根据权利要求25所述的龙骨冷却器组件,其中,所述第一纵向间隔(XL)与所述第二横向间隔(XH)的间隔比率(β)处于介于约1.0与7.0之间的范围中,用于在所述冷却剂中产生湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强旋涡运动和改进传热。
27.根据权利要求25所述的龙骨冷却器组件,其中,所述第一纵向间隔(XL)与所述第二横向间隔(XH)的间隔比率(β)大于约3.5,用于在所述冷却剂中产生和传播湍流涡流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强冷却剂混合和改进传热。
28.根据权利要求27所述的龙骨冷却器组件,其中,所述多个湍流器中的每一个都包括相对的湍流器端部部分和在所述相对的湍流器端部部分之间延伸的细长的本体部分,所述各个湍流器细长的本体部分在所述相对的第一侧壁和第二侧壁之间延伸,所述相对的湍流器端部部分被可操作地连接至所述相应的侧壁中的每一个,其中:
所述各个湍流器细长的本体部分被正交于所述相对的第一侧壁和第二侧壁中的每一个设置;以及
其中,所述各个湍流器细长的本体部分被构造成下列组中的至少一个,所述组包括:
实心圆柱,所述实心圆柱具有圆形截面,用于增强所述冷却剂的湍流,以便在不大幅增大压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下改进传热;
中空圆柱,所述中空圆柱具有圆形截面,所述中空圆柱在所述相对的端部部分上具有圆形开口,在所述相对的端部部分之间形成内部通道,用于允许环境流体流动通过所述湍流器内部通道,以便增强流经所述冷却剂管并围绕所述湍流器细长的本体部分流动的所述冷却剂的传热;和
实心杆,所述实心杆具有翼形截面,用于沿着预定方向引导所述冷却剂的湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强传热。
29.根据权利要求28所述的龙骨冷却器组件,其中,被构造成具有翼形截面的实心杆的所述湍流器细长的本体部分包括引导头部、具有凹形表面的中间部分、和后面的尾部;
所述湍流器中间部分的所述凹形表面被呈交替图案设置,其中,同一纵向排中的各个纵向相邻的湍流器的所述凹形表面面对大致相反的方向。
30.根据权利要求29所述的龙骨冷却器组件,其中,所述各个翼形湍流器被呈预定图案可旋转地设置,用于产生所述凹形表面,以便大致面对下列特征中的至少一个:(i)上游体相冷却剂流和(ii)下游体相冷却剂流。
31.根据权利要求14所述的龙骨冷却器组件,其中:
所述集管包括上壁、端壁、底壁、相对的侧壁和倾斜表面,所述倾斜表面可操作地连接所述上壁、所述底壁和所述侧壁;以及
所述至少一个冷却剂管包括内部冷却剂管,所述细长的本体部分包括具有矩形截面构造的至少一个开放的端部部分,所述至少一个开放的端部部分限定用于所述冷却剂的进入的至少一个入口,所述至少一个入口被所述集管的所述倾斜表面中的至少一个间隔接收。
32.根据权利要求14所述的龙骨冷却器组件,其中:
所述集管包括上壁、端壁、底壁、相对的侧壁和倾斜表面,所述倾斜表面可操作地连接所述上壁、所述底壁和所述侧壁;以及
所述至少一个冷却剂管包括外部冷却剂管,所述第一侧壁为内部侧壁并且所述第二侧壁为最外侧壁;
其中,所述最外侧壁在所述集管下壁和所述集管上壁的侧部部分之间延伸,用于形成所述集管侧壁,并且其中,所述内部侧壁将集管腔室与所述集管侧壁分隔开,所述内部侧壁具有至少一个入口,所述至少一个入口被构造成位于所述相应的最外侧壁与所述集管腔室之间的孔口,用于允许所述冷却剂沿着所述内部通道流动通过所述孔口。
33.根据权利要求13所述的龙骨冷却器组件,其中,所述湍流器通过铜焊、钎焊、熔接、以及一体地形成中的至少一种可操作地连接至所述至少一个冷却剂管细长的本体部分内部表面。
34.一种用于在龙骨冷却器中使用的冷却剂管,所述冷却剂管与流经所述冷却剂管的内部冷却剂交换热量,所述冷却剂管从集管沿着纵向方向延伸,所述集管包括上壁、端壁、底壁、相对的侧壁、和可操作地连接所述上壁、所述底壁和所述侧壁的倾斜表面,所述冷却剂管包括:
细长的本体部分,所述细长的本体部分包括:
内部表面,所述内部表面形成用于允许所述冷却剂沿着所述细长的本体部分的长度在纵向方向上流动的内部通道;
相对的上壁和下壁以及横向于所述相对的上壁和下壁的相对的第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和第二侧壁可操作地连接所述上壁和所述下壁,用于形成所述内部通道;所述细长的本体部分具有矩形截面构造;和
多个湍流器,所述多个湍流器从所述细长的本体部分内部表面向内延伸到所述内部通道中并且被构造成与所述冷却剂相互作用,用于在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强所述冷却剂的湍流。
35.根据权利要求34所述的冷却剂管,其中,所述多个湍流器中的每一个都包括细长的本体部分,所述细长的本体部分在下列特征中的至少一个之间延伸:(i)所述相对的第一侧壁和第二侧壁和(ii)所述相对的上壁和下壁,所述各个湍流器细长的本体部分具有相对的端部部分,所述相对的端部部分可操作地连接至所述相应的相对壁中的每一个。
36.根据权利要求35所述的冷却剂管,其中,所述多个湍流器被呈预定图案设置,所述预定图案包括多个纵向排的所述湍流器,所述多个纵向排的所述湍流器包括位于定位在同一纵向排中的各个纵向相邻的湍流增强器之间的第一纵向间隔(XL)和位于定位在相邻纵向排中的各个横向相邻的湍流增强器之间的第二横向间隔(XH)。
37.根据权利要求36所述的冷却剂管,其中,定位在同一纵向排中的所述各个纵向相邻的湍流器被在交替交错的构造中横向偏移。
38.根据权利要求37所述的冷却剂管,其中,所述各个湍流器细长的本体部分被构造成下列特征中的至少一个:
实心圆柱,所述实心圆柱具有圆形截面,用于增强所述冷却剂的湍流,以便在不大幅增大压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下改进传热;
中空圆柱,所述中空圆柱具有圆形截面,所述中空圆柱在所述相对的端部部分上具有圆形开口,在所述相对的端部部分之间形成内部通道,用于允许环境流体流动通过所述湍流器内部通道,以便增强流经所述冷却剂管并围绕所述湍流器细长的本体部分流动的所述冷却剂的传热;和
实心杆,所述实心杆具有翼形截面,用于沿着预定方向引导所述冷却剂的湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强传热。
39.根据权利要求38所述的冷却剂管,其中,所述第一纵向间隔(XL)与所述第二横向间隔(XH)的间隔比率(β)处于介于约1.0与7.0之间的范围中,用于在所述冷却剂中产生湍流尾流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强旋涡运动和改进传热。
40.根据权利要求38所述的冷却剂管,其中,所述第一纵向间隔(XL)与所述第二横向间隔(XH)的间隔比率(β)大于约3.5,用于在所述冷却剂中产生和传播湍流涡流,以便在不大幅增大所述冷却剂的压降以使其高于没有所述湍流器的相同的至少一个冷却剂管的情况下增强冷却剂混合和改进传热。
41.根据权利要求38所述的冷却剂管,其中,被构造成具有翼形截面的实心杆的所述湍流器细长的本体部分包括引导头部、具有凹形表面的中间部分、和后面的尾部;
所述湍流器中间部分的所述凹形表面被呈交替图案设置,其中,同一纵向排中的各个纵向相邻的湍流器的所述凹形表面面对大致相反的方向。
42.根据权利要求34所述的冷却剂管,其中,所述至少一个冷却剂管包括内部冷却剂管,所述细长的本体部分包括具有矩形截面构造的至少一个开放的端部部分,所述至少一个开放的端部部分限定用于所述冷却剂的进入的至少一个入口,所述至少一个入口被所述集管的所述倾斜表面中的至少一个间隔接收。
43.根据权利要求34所述的冷却剂管,其中,所述至少一个冷却剂管包括外部冷却剂管,所述第一侧壁为内部侧壁并且所述第二侧壁为最外侧壁;
其中,所述最外侧壁在所述集管下壁和所述集管上壁的侧部部分之间延伸,用于形成所述集管侧壁,并且其中,所述内部侧壁将集管腔室与所述集管侧壁分隔开,所述内部侧壁具有至少一个入口,所述至少一个入口被构造成位于所述相应的最外侧壁与所述集管腔室之间的孔口,用于允许所述冷却剂沿着所述内部通道流动通过所述孔口。
44.根据权利要求34所述的冷却剂管,所述冷却剂管由铜镍合金构建而成,其中,所述湍流器通过包括铜焊、钎焊、熔接、以及一体地形成的组中的至少一种可操作地连接至所述至少一个冷却剂管细长的本体部分内部表面。