一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器的制作方法

本申请属于换热器领域，尤其涉及一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器。

背景技术：

1、船舶在远海工作中，人员和船舶动力设备等都需要消耗大量的淡水，巨大的淡水消耗量如果全部由船舶来携带，势必会减少载重吨位，并且淡水储存过久也会因为水舱的污染和细菌的繁殖而变质，所以将海水进行淡化处理保证船舶淡水供给与补充是重要的技术措施，常规的海水淡化耗费能源多，而渔船的发动机尾气是很好的余热来源，但由于远洋船使用的烟道式余热锅炉传热系数小、体积大、启动慢等原因，不适用于渔船狭窄的空间，而近年来开发的热管式余热蒸汽锅炉，虽换热效率高，启动迅速，但由于具有热超导特性的热管，生产直径比较小，因而产水量也比较小，由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，包括壳体和设置在壳体内的换热管，壳体上设有壳程进口、壳程出口，所述壳体中设有高温筒体，所述换热管接触高温筒体的外壁，所述高温筒体内设有加热结构且设有进水口和出气口，所述进水口通过第一管路连接壳程出口，所述出气口连接第二管路，海水通过壳程进口进入壳体，发动机尾气通入换热管，使高温筒体和壳程中的海水加热，加热后的海水进入高温筒体中继续升温产生蒸汽，蒸汽通过第二管路溢出后经冷凝机构冷凝形成淡水。

4、本实用新型的高效换热器，通过在换热器内部设置高温筒体，使换热管接触高温筒体，换热管的管程流通发动机尾气，壳程内流通海水，换热管的热量既能传递给壳程海水，又能传递至高温筒体，海水在经过换热管的换热后升温，并从壳程出口流出通过第一管路进入到高温筒体中，继续升温至产生蒸汽，蒸汽通过出气口、第二管路溢出由冷凝机构冷凝从而生产淡水，海水经过壳程预热后，进入较小体积的高温筒体内，高温筒体的外壁直接抵接换热管并配合其内的加热结构，能够迅速使具有一定温度的海水升温至蒸发温度，大大增加了产生蒸汽的效率，后续预热的海水继续补入至高温筒体内，实现循环高效的淡水产出作业，产生蒸汽迅速，高效多级利用发动机尾气余热，具有淡化水产量大的优点。

5、优选的，所述第二管路设有蒸汽增压泵。

6、通过在第二管路设置蒸汽增压泵使高温筒体中产生的蒸汽能够快速大量的从高温筒体内抽出进入冷凝机构冷凝，从而提高淡水产出量。

7、优选的，所述高温筒体设有液位传感器，所述液位传感器的高度数值h满足：1/2高温筒体高度≤h≤2/3高温筒体高度。

8、通过液位传感器检测高温筒体内的液位高度，使高度数值h位于高温筒体高度的1/2高温筒体高度≤h≤2/3高温筒体高度范围内，保证蒸汽产出的空间。

9、优选的，所述第一管路设有液体增压泵和电磁阀，所述液位传感器检测高温筒体的液体高度信号，并传递给控制器，所述控制器控制所述液体增压泵和所述电磁阀工作。

10、通过在第一管路设置液体增压泵有利于使壳程海水进入高温筒体内，通过设置电磁阀和控制器，液位传感器检测高温筒体内液位高度，并将信号传递控制器，控制器控制电磁阀的开或关，使高温筒体内液位高度满足设计高度，从而便于产生更多的蒸汽。

11、优选的，还包括螺旋折流板，所述螺旋折流板设于壳体内的中心管。

12、通过设置螺旋折柳板，使壳体内的海水螺旋流动，从而提高换热效率。

13、优选的，所述加热结构为电加热管。

14、优选的，所述冷凝机构包括降温管，所述降温管缠绕于第二管路。

15、优选的，所述降温管一端连接水箱，一端连通壳程进口。

16、通过将降温管缠绕在第二管路，使降温管的一端连接水箱，另一端连通壳程进口，利用海水对蒸汽进行降温，更加节能，而且海水在对蒸汽降温冷凝后升温，利用蒸汽余热升温，然后进入壳程内升温，使海水在壳程内能够换热达到更高的温度，从而有利于高温筒体内最终的升温蒸发。

17、优选的，所述高温筒体设置多个，多个所述高温筒体同轴线设置。

18、上述结构，具有以下有益效果：

19、本申请的高效换热器能够迅速使具有一定温度的海水升温至蒸发温度，充分利用发动机尾气余热，大大增加了产生蒸汽的效率，后续预热的海水继续补入至高温筒体内，实现循环高效的淡水产出作业，产生蒸汽迅速，高效多级利用发动机尾气余热，具有淡化水产量大的优点。

技术特征：

1.一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，包括壳体和设置在壳体内的换热管，壳体上设有壳程进口、壳程出口，其特征在于，所述壳体中设有高温筒体，所述换热管接触高温筒体的外壁，所述高温筒体内设有加热结构且设有进水口和出气口，所述进水口通过第一管路连接壳程出口，所述出气口连接第二管路，海水通过壳程进口进入壳体，发动机尾气通入换热管，使高温筒体和壳程中的海水加热，加热后的海水进入高温筒体中继续升温产生蒸汽，蒸汽通过第二管路溢出后经冷凝机构冷凝形成淡水。

2.根据权利要求1所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述第二管路设有蒸汽增压泵。

3.根据权利要求1所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述高温筒体设有液位传感器，所述液位传感器的高度数值h满足：1/2高温筒体高度≤h≤2/3高温筒体高度。

4.根据权利要求3所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述第一管路设有液体增压泵和电磁阀，所述液位传感器检测高温筒体的液体高度信号，并传递给控制器，所述控制器控制所述液体增压泵和所述电磁阀工作。

5.根据权利要求1所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，还包括螺旋折流板，所述螺旋折流板设于壳体内的中心管。

6.根据权利要求1所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述加热结构为电加热管。

7.根据权利要求1所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述冷凝机构包括降温管，所述降温管缠绕于第二管路。

8.根据权利要求7所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述降温管一端连接水箱，一端连通壳程进口。

9.根据权利要求7所述的一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，其特征在于，所述高温筒体设置多个，多个所述高温筒体同轴线设置。

技术总结
本申请公开了一种利用发动机尾气余热淡化海水的高效换热器，通过在换热器内部设置高温筒体，使换热管接触高温筒体，换热管的管程流通发动机尾气，壳程内流通海水，换热管的热量既能传递给壳程海水，又能传递至高温筒体，海水在经过换热管的换热后升温，并从壳程出口流出通过第一管路进入到高温筒体中，继续升温至产生蒸汽，蒸汽通过出气口、第二管路溢出由冷凝机构冷凝从而生产淡水，产生蒸汽迅速，高效多级利用发动机尾气余热，具有淡化水产量大的优点。

技术研发人员：沙滨滨,马士恒,李春冬,程子睿,王超,曹伟
受保护的技术使用者：山东京博装备制造安装有限公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/14