具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图3描述本发明提供的船舶冷却系统1。

请参阅图1，本发明提供一种船舶冷却系统1，包括：冷却装置2，包括冷却器5以及换热回路6，换热回路6中流通有换热介质，换热回路6具有换热进口12以及换热出口13，换热进口12以及换热出口13分别与冷却器5连通。在本实施例中，换热介质设为淡水冷却水，水的比热容较大，能够起到良好的换热效果，换热介质也可以设为其它比热容较大的介质，本发明对此并不加以限定。船舶设备3，设于换热回路6上，需要说明的是，船舶设备3一般是为船舶上的多个发热设备，例如发动机、轮机等等。船舶设备3位于换热进口12以及换热出口13之间，通过换热介质的流动带走设备余温，进行降温。

蓄热换热器4，设于换热回路6上，位于船舶设备3之后、且靠近换热出口13设置。由于船舶动力装置所处的海洋环境复杂多变，且其运行工况频繁切换，导致各船舶设备3的发热负荷也随之波动。由于换热介质的换热效率保持稳定，在部分高功率船舶设备3热负荷波动或面对瞬时热冲击时，会造成换热出口13的换热介质温度剧烈波动，严重时会达到±10℃。如此换热介质循环流动的过程中，会间接对其它船舶设备3造成不利影响，特别是对一些对冷却温度较为敏感的器件和设备，过高或过低的温度都会影响其工作性能。本发明通过设置蓄热换热器4，利用蓄热换热器4进行热量的存储和释放来抑制船舶冷却系统1中换热介质的温度波动。蓄热换热器4在系统高热负荷时吸收存储多余部分热量，并在系统低热负荷时将热量排出，从而有效抑制换热介质的温度波动，消除单个船舶设备3高功率波动热负荷对冷却装置2和其它低功率船舶设备3的不利影响。

蓄热换热器4可以有多种结构形式，如管壳式、板式以及填充床式等等。请参阅图2，本发明提供一种填充床式蓄热换热器4，在本发明提供的技术方案中，蓄热换热器4包括换热壳体7以及蓄热材料8，换热壳体7具有换热腔16，换热壳体7上开设有与换热腔16连通的第一换热接口17以及第二换热接口18，换热回路6通过第一换热接口17以及第二换热接口18与换热腔16连通。蓄热材料8设于换热腔16内，用于与换热介质进行换热。蓄热材料8能够与换热介质进行热量交换，在换热介质温度较高的时候，能与换热介质平均温度，吸收多余的热量；在换热介质温度较低的情况下，换热介质能够带走蓄热材料8中储存的热量。如此，无论各个船舶设备3发热情况如何，换热介质总能保证一个相对稳定的温度区间，有利于维持整个船舶冷却系统1高效且稳定的运行。

在本发明提供的技术方案中，换热腔16靠近第一换热接口17以及第二换热接口18处均设有介质分流器19，各介质分流器19均具有多个分流通道，介质分流器19用以对换热介质进行分流。需要说明的是，换热介质在流动的过程中会对蓄热材料8产生作用力，容易影响材料的稳定性。通过设置介质分流器19，一方面对换热介质进行分流，降低作用力对蓄热材料8的影响，另一方面对换热介质进行分流，使得换热介质与蓄热材料8之间接触更加充分，有利于提高换热效率。请参阅图2，在本实施例中，介质分流器19设为分流板，在分流板上开设有多个开口，用以形成上述分流通道，以对换热介质进行分流。

蓄热材料8的设置形式可以有多种，例如传统技术中的设置多个管道用以填充蓄热材料8，使得换热介质在流动的过程中与管道充分接触，以进行热量交换。为了提高换热效率，在本发明提供的技术方案中，蓄热材料8包括多个球型介质体20，各球型介质体20叠设于换热腔16内，各球型介质体20之间形成有换热间隙。如此设置，换热介质在换热间隙中流动，能够与各球型介质体20形成充分的接触，提高换热效率。此外，蓄热材料8也可以设置为其它形状，例如方形、三角形等等，本发明对此并不加以限定。

进一步地，由于本实施例中蓄热材料8设为球型，具有一定的流动性，在进行换热的过程中，可能会发生移动。为了防止球型介质体20挡住分流通道，影响换热介质的流动，各介质分流器19靠近球型介质体20的一侧设有多个凸起21，凸起21用于支撑球型介质体20，以使球型介质体20远离分流通道。可以理解的是，多个凸起21对球型介质体20起到支撑作用，架空了球型介质体20，使得球型介质体20与分流通道之间存在间隙，保持分流通道的开放。

蓄热材料8可以有多种选择，包括显热蓄热材料、潜热蓄热材料、以及化学热蓄热材料。显热蓄热材料利用材料自身的显热热容进行热量存储和释放，潜热蓄热材料利用材料固液相变过程的潜热进行热量存储和释放，化学热蓄热材料利用材料与冷却水之间的水合和水解反应热进行热量的存储和释放。显热蓄热材料可以选择岩石、鹅卵石等，潜热蓄热材料可以选择镓、十八烷等，化学热蓄热材料可以选择六水氯化钙、十水硫酸钠等。在本实施例中，优选潜热蓄热材料作为蓄热材料8的选择。

如前所述，换热介质在换热回路6流动的过程中，流经船舶设备3，并带走船舶设备3的废热。船舶设备3具有多个，船舶设备3与换热回路6的连接方式可以有多种，可以是各船舶设备3依次串联在换热回路6上，也可以是各船舶设备3依次并联在换热回路6上，也可以是部分船舶设备3串联在换热回路6上，部分船舶设备3并联在换热回路6上，本发明对此并不加以限定。在本实施例中，各船舶设备3部分串联于换热回路6，部分并联于换热回路6，如此，换热效果分布较为均匀，有利于提高换热效率。

如前所述，在本实施例中，换热介质设为淡水冷却水，在本发明提供的技术方案中，换热回路6靠近换热进口12处设有泵体14，泵体14用于驱动冷却水在换热回路6中流动。进一步地，换热回路6上还设有蓄水结构15。蓄水结构15设于各船舶设备3之后、且位于蓄热换热器4之前。在本实施例中，蓄水结构15设为蓄水箱，由于不同的船舶设备3连通于不同的换热支路，且各船舶设备3的发热状况不同，因此流出的冷却水温度也不尽相同，通过设置蓄水箱，能够将冷却水温度均匀，提高换热效率，也能够进一步平衡水压，保持换热回路6的稳定工作。

蓄热换热器4主要起到过量余热的储存以及释放的效果，而换热介质的冷却主要依靠冷却器5进行。请参阅图1，冷却器5包括冷却壳体9，冷却壳体9内具有冷却腔10，冷却壳体9上设有阀门，换热进口12与换热出口13通过该阀门分别与冷却腔10连通；冷却腔10内设有多个冷却循环管道11，各冷却循环管道11均用于对换热介质进行冷却。需要说明的是，各冷却循环管道11中流通有冷却介质，通过冷却介质对换热介质进行降温，以使换热介质能在换热回路6中循环往复流动。此外，需要说明的是，冷却壳体9上可设有多个阀门，除了连通换热回路6，还可以连通其它换热管道，提高冷却器5的利用效率。

在本发明提供的技术方案中，冷却壳体9的两端分别开设有海水进口22以及海水出口23，海水进口22与海水出口23分别与各冷却循环管道11的两端连通。在船舶行驶的过程中，海水可以源源不断的进行补充，因此在本发明提供的技术方案中采用海水作为冷却介质。海水由海水进口22流入冷却腔10，带走换热介质中的热量，再由海水出口23流出，能够有效降低换热介质中的热量，使得换热介质能够在换热管路中循环流动，持续不断带走船舶设备3中的废热。

请参阅图3，图3展示了利用潜热蓄热材料镓构建的填充床蓄热换热器用于船舶冷却系统1的效果。其中，虚线为淡水冷却水进入蓄热换热器4的温度，实线为淡水冷却水流出蓄热换热器4的温度。当淡水冷却水在蓄热换热器4的进口温度以30±10℃(周期5min)正弦波动时，其出口温度可稳定保持在30±0.5℃范围，可起到很好的温度缓冲作用，从而有效消除热负荷波动对冷却系统造成的不利影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。