海水冷凝冷却器是利用海水作为冷却介质，通过热交换原理降低工艺流体温度的关键设备，广泛应用于船舶动力、海洋石油平台、沿海化工及海水淡化等领域。其技术特性与结构设计需适应海水高盐、高腐蚀性的特殊环境，

一、工作原理：海水与工艺流体的热交换逻辑

1. 热流路径：需要冷却的工艺流体（如发动机缸套水、压缩机排气、化工反应液等）从设备一端进入，在管程或壳程中流动，释放热量后从另一端排出；

2. 冷流路径：海水由水泵驱动，从海水中抽取并过滤后，以湍流状态流经换热管的另一侧（壳程或管程），吸收工艺流体的热量后排放至海洋；

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6. 热交换机制：热量通过金属管壁（常用铜镍合金、钛合金等）传导，遵循傅里叶热传导定律：$Q=KA\Delta T$
   其中 $Q$ 为传热量，$K$ 为传热系数，$A$ 为换热面积，$\Delta T$ 为冷热流体温差。海水侧通常通过提高流速（≥1.5m/s）增强湍流，减少污垢沉积并提升传热效率。

二、核心结构类型与选型要点

1. 管壳式冷却器：最主流的海水换热方案

• 结构特点：由壳体、管束、管板、折流板等组成，海水走管程或壳程（通常海水走管程便于清洗），工艺流体走另一侧。

• 典型材质：

• 换热管：铜镍合金（Cu-Ni 90/10、70/30）耐海水腐蚀，钛管（TA2）适用于高污染海域；

• 管板：镍基合金（Inconel 625）或钛钢复合板；

• 壳体：Q345R + 防腐涂层（如玻璃纤维增强塑料）。

• 优势：结构成熟，换热面积可通过管束数量灵活调整，适用于大流量场景（如船舶主机冷却，处理量≥500m³/h）。

2. 板式冷却器：紧凑高效的海上应用方案

• 结构特点：由波纹金属板叠装而成，海水与工艺流体在板间交错流动，换热效率比管壳式高 30%~50%。

• 关键设计：

• 板片材质：钛板（耐蚀性优于不锈钢），厚度 0.5~1mm；

• 密封垫片：三元乙丙橡胶（EPDM），耐海水老化及温度（≤120℃）。

• 应用场景：空间受限的船舶辅机冷却、海水淡化预处理换热器（换热面积≤200㎡）。

3. 沉浸式冷却器：海洋工程的特殊场景应用

• 结构特点：换热管浸没在海水槽中，工艺流体通过管内，海水在槽内自然或强制循环。

• 典型案例：海上平台消防水冷却系统，利用海水槽直接冷却高温消防泵回水，结构简单且维护方便。

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