一、船用冷凝器 船用海水冷卻器工作原理與核心功能

1. 熱流路徑：需冷卻的介質（如柴油機缸套水、蒸汽輪機排汽、壓縮機排氣）進入冷凝器，釋放熱量后溫度降低；

2. 冷流路徑：冷卻介質（海水、淡水或空氣）流經換熱管另一側，吸收熱量后排出；

3. 核心參數：傳熱系數 $K$ 是關鍵指標，船用冷凝器的 $K$ 值通常為 1000~3000W/(㎡?K)，取決于材質、結構及流體流速。

• 柴油機動力船舶：冷卻高溫缸套水（溫度 80~95℃）至 60℃以下；

• 蒸汽動力船舶：將汽輪機排汽（壓力 0.01~0.05MPa）冷凝為水，回收循環利用；

• LNG 船舶：冷卻壓縮機排出的高溫天然氣（溫度≥100℃）至常溫。

二、主要類型與技術特點

1. 管殼式冷凝器：最主流的船用方案

• 結構組成：

• 換熱管：銅鎳合金（Cu-Ni 90/10、70/30）或鈦管（TA2），管徑 19~25mm，壁厚 0.5~1mm；

• 殼體：Q345R 鋼 + 防腐涂層，內部設折流板（間距 100~300mm）強化湍流；

• 管板：鎳基合金或鈦鋼復合板，與換熱管采用脹接 + 焊接連接。

• 技術優勢：

• 適應大流量冷卻（處理量≥500m3/h），如 10 萬噸級貨輪的主機冷凝器換熱面積可達 800㎡；

• 抗船舶搖擺（橫搖 ±22.5°、縱搖 ±10°），結構可靠性高。

2. 板式冷凝器：緊湊型船舶輔機方案

• 核心設計：

• 波紋金屬板疊裝（厚度 0.5~1mm），材質為鈦或 316L 不銹鋼；

• 密封墊片：三元乙丙橡膠（EPDM），耐海水溫度≤120℃。

• 應用場景：

• 船舶輔機冷卻（如發電機潤滑油、液壓油冷卻），換熱面積≤200㎡；

• 空間受限的機艙，體積比管殼式小 50%~70%。

3. 沉浸式冷凝器：特種船舶專用

• 結構特點：換熱管浸沒在海水槽中，工藝流體通過管內，海水在槽內強制循環；

• 典型案例：

• 潛艇水下冷凝器，利用海水直接冷卻循環水，結構隱蔽性好；

• 小型漁船的發動機冷卻，成本低且維護方便。