船舶海水冷凝器是船舶動力系統中至關重要的設備，主要用于將蒸汽輪機或柴油機排氣中的蒸汽冷凝為水，維持系統真空度并提高熱效率。以下是關于船舶冷凝器的詳細解析：

一、船舶海水冷凝器核心功能

1. 熱能回收
   將汽輪機排出的高溫廢汽冷凝為液態水，釋放的潛熱通過冷卻水帶走，實現熱能循環利用。

2. 維持真空度
   通過冷凝作用降低排汽壓力，形成真空環境，減少汽輪機背壓，顯著提升熱效率（可提高10%-20%）。

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5. 給水供應
   冷凝后的水經處理后重新進入鍋爐，形成閉式循環，減少淡水消耗。

二、結構組成

典型船舶冷凝器為殼管式換熱器，主要部件包括：

• 殼體：承受海水壓力，內部為蒸汽腔室。

• 管束：由數千根銅鎳合金管（抗海水腐蝕）組成，冷卻水在管內流動。

• 端蓋：分隔冷卻水進出口，便于管束檢修。

• 空氣抽吸口：連接真空泵，抽除不凝氣體。

• 排放閥：排出冷凝水及未冷凝蒸汽。

三、工作原理

1. 熱交換過程

• 高溫蒸汽（約30-40℃）進入殼側，與管內低溫海水（約25-30℃）換熱。

• 蒸汽在管外冷凝為水，釋放潛熱（約2257 kJ/kg）。

• 冷卻水溫度升高（約5-10℃）后排出舷外。

2. 真空維持
   真空泵持續抽吸殼側不凝氣體（空氣漏入量約0.1-0.5 kg/h），保持背壓低于5 kPa。

四、類型與選型

五、常見問題與維護

1. 效率下降原因

• 結垢：海水中的鈣鎂鹽沉積（需定期酸洗）。

• 管束泄漏：腐蝕或振動導致（需測厚檢測）。

• 空氣漏入：密封失效（真空度下降至10 kPa以下需檢修）。

2. 維護要點

• 每周檢測冷凝水含氧量（應<0.01 mg/L）。

• 每6個月進行管束渦流檢測（EDDY CURRENT TEST）。

• 每年清洗殼側海生物（使用低壓海水噴射）。

六、技術發展趨勢

1. 鈦合金管束應用：抗海水腐蝕性能是銅鎳合金的3倍，壽命延長至20年。

2. 變頻冷卻水泵：根據負荷自動調節流量，節能15%-20%。

3. 納米涂層技術：管內壁涂覆TiO?，減少結垢率40%以上。