Ο εναλλάκτης θερμότητας θαλάσσιας πλάκας ως ο κύριος εξοπλισμός ανταλλαγής θερμότητας στο πλοίο παίζει βασικό ρόλο στην ασφαλή λειτουργία ολόκληρου του πλοίου. Η δομή του είναι σχετικά απλή σε σύγκριση με άλλο εξοπλισμό, που αποτελείται κυρίως από βίδα, πλάκα πίεσης, βάση, πλάκα και ούτω καθεξής. Χρησιμοποιείται ευρέως ως νερό επένδυσης, ψυγείο λαδιού λίπανσης και κεντρικό ψυγείο για την κύρια μηχανή μεγάλων πλοίων. Έχει αναπτυχθεί πολύ τις τελευταίες δεκαετίες. Οι μεγάλοι κατασκευαστές επικεντρώνονται στον τρόπο βελτίωσης της επίδρασης ανταλλαγής θερμότητας των εναλλάκτη θερμότητας πλάκας θαλάσσης.
Επειδή η δομή πλάκας του εναλλάκτη θερμότητας θαλάσσιας πλάκας επηρεάζει άμεσα την απόδοση του εναλλάκτη θερμότητας. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει την επίδραση μιας σειράς παραμέτρων πλακών του υπάρχοντος εναλλάκτη θερμότητας θαλάσσιας πλάκας στην απόδοση του εναλλάκτη θερμότητας, προκειμένου να παρασχεθεί κάποια αναφορά για περαιτέρω έρευνα.
Για τη διατήρηση των θαλάσσιων πλακών εναλλάκτη θερμότητας, οι πλάκες συνδέονται σε σχήμα U, που είναι μια μέθοδος αντίθετης ροής, και το ρευστό και στις δύο πλευρές είναι κρύο νερό και ζεστό νερό ή λιπαντικό. Η μορφή ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ των πλακών μπορεί να αφαιρεθεί ως μεταφορά θερμότητας σε επίπεδο τοίχο. Δεδομένου ότι η ροή του ρευστού στο κανάλι του εναλλάκτη θερμότητας θαλάσσιας πλάκας καθορίζεται από την ανταλλαγή θερμότητας του λιπαντικού λιπαντικού της κύριας μηχανής ντίζελ κινητήρα ή του νερού επένδυσης, η εστίαση της μελέτης μπορεί να είναι στη μορφή πλάκας.
Ποιοι είναι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας της πλάκας
1.Πάχος πλάκας
2.Γωνία πλάκας
3.Ρυθμός ροής μεταξύ των πλακών
Πάχος πλάκας
Μπορεί να φανεί από την έκφραση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας ότι όσο μικρότερο είναι το πάχος δ της πλάκας, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας του εναλλάκτη θερμότητας. Το πρότυπο για τους εναλλάκτες θερμότητας θαλάσσιας πλάκας προτείνει το πάχος της πλάκας του εναλλάκτη θερμότητας να είναι 0,6 έως 0,8 mm. Η πιο λεπτή πλάκα τιτανίου στη βιομηχανία έφτασε τα 0,4 mm. Η λέπτυνση της πλάκας δεν θα είναι πολύ προφανής για να βελτιωθεί η επίδραση της ανταλλαγής θερμότητας, αλλά ο κύριος σκοπός είναι να μειωθεί το κόστος και να μειωθεί η κατανάλωση υλικών, αλλά η αντοχή της λεπτής πλάκας θα μειωθεί σχετικά μετά το πάτημα.
Γωνία της πλάκας
Μία από τις κύριες μεθόδους για την αύξηση της τιμής του k στους εναλλάκτες θερμότητας θαλάσσιας πλάκας είναι η αύξηση του βαθμού διαταραχής του υγρού στην επιφάνεια του μέσου ανταλλαγής θερμότητας και στις δύο πλευρές της πλάκας. Οι πλάκες των εναλλάκτη θερμότητας θαλάσσιας πλάκας συνήθως επεξεργάζονται σε κυματοειδείς πλάκες ψαροκόκαλου. Για το κυματοειδές φύλλο ψαροκόκαλου, το μέγεθος της γωνίας ψαροκόκαλου έχει μεγάλη επίδραση στη μεταφορά θερμότητας και στην αντίσταση του υγρού. Οι πλάκες με μεγάλες γωνίες ψαροκόκαλου έχουν υψηλό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και υψηλή αντίσταση στα υγρά. Αντίθετα, οι πλάκες με μικρές γωνίες ψαροκόκαλου έχουν χαμηλό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και αντίσταση. Η γωνία ψαροκόκαλου 120° έχει το καλύτερο αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας. Όσο μικρότερη ή μεγαλύτερη είναι η γωνία, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση μεταφοράς θερμότητας. Το συνηθισμένο κεντρικό ψυγείο και ψύκτη νερού επένδυσης χρησιμοποιούν πλάκες ψαροκόκαλου 120° για να επιτύχουν το μέγιστο αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας.
Ρυθμός ροής μεταξύ των πλακών
Ο ρυθμός ροής του ρευστού που ρέει μεταξύ των πλακών δεν είναι ομοιόμορφος. Ο ρυθμός ροής στην κύρια γραμμή ροής είναι περίπου 4 έως 5 φορές ο μέσος ρυθμός ροής. Ο ρυθμός ροής κάθε καναλιού ροής σε μια διεργασία δεν είναι ομοιόμορφος. Προκειμένου το ρευστό να ρέει μεταξύ των πλακών, εκτός μιας πλήρως τυρβώδους κατάστασης, είναι σκόπιμο να λαμβάνεται η μέση ταχύτητα ροής μεταξύ των πλακών 0,3-0,8 m/s. Πάρτε μια μεγαλύτερη τιμή όταν η πτώση αντίστασης επιτρέπεται να αυξήσει τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας με αγωγό, μειώνοντας έτσι την περιοχή ανταλλαγής θερμότητας και βελτιώνοντας την απόδοση ανταλλαγής θερμότητας. Συνήθως επιλέγετε την κατάλληλη επιφάνεια ενός τεμαχίου και αναλογία διαστάσεων της πλάκας σύμφωνα με μια δεδομένη ταχύτητα ροής. Αυτή η μέθοδος επιλογής είναι ένας βασικός παράγοντας για τον έλεγχο του ρυθμού ροής μεταξύ των πλακών.
(1) Μέσω του μοντέλου μεταφοράς θερμότητας του εναλλάκτη θερμότητας, αναλύονται αρκετοί βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας k του εναλλάκτη θερμότητας: ο συντελεστής μεμβράνης μεταφοράς θερμότητας α και το πάχος της πλάκας δ. Το χαρακτηριστικό μήκος των πλακών και ο αριθμός Reynolds Re μεταξύ των πλακών καθορίζουν το μέγεθος του συντελεστή του φιλμ μεταφοράς θερμότητας α.
(2) Η τρέχουσα ερευνητική κατεύθυνση των πλακών εναλλάκτη θερμότητας θαλάσσιων πλακών (πάχος πλάκας, γωνία πλάκας και ταχύτητα ροής μεταξύ των πλακών) αναλύεται λεπτομερώς.
(3) Μετά την ανάλυση, είναι απαραίτητο να βελτιωθεί και να βελτιστοποιηθεί ο εναλλάκτης θερμότητας θαλάσσιας πλάκας με βάση τις σχετικές αρχές της μεταφοράς θερμότητας και της μηχανικής ρευστών στις επόμενες εργασίες.
