Морският пластинчат топлообменник като основно топлообменно оборудване на кораба играе ключова роля за безопасната работа на целия кораб. Неговата структура е сравнително проста в сравнение с друго оборудване, основно се състои от винт, притискаща плоча, основа, плоча и така нататък. Той се използва широко като охладител за вода на лайнера, охладител на смазочното масло и централен охладител за главния двигател на големи кораби. През последните няколко десетилетия е силно разработен. Големите производители се фокусират върху това как да подобрят топлообменния ефект на морските пластинчати топлообменници.
Тъй като плочавата структура на морския пластинов топлообменник влияе пряко върху работата на топлообменника. Тази статия ще обсъди влиянието на поредица от параметри на плочата на съществуващия морски пластинов топлообменник върху производителността на топлообменника, за да предостави някаква справка за по-нататъшни изследвания.
За поддръжка на морските пластинчати топлообменници, плочите са свързани в U-образна форма, което е противотоков метод, а течността от двете страни е студена вода и гореща вода или смазочно масло. Топлообменната форма между плочите може да се абстрахира като топлопренос на плоска стена. Тъй като потокът на флуида в канала на морския пластинчат топлообменник се определя от топлообмена на маслото за смазване на дизеловия двигател на главния двигател или на водата в облицовката, фокусът на изследването може да бъде върху формата на плочата.
Кои са основните фактори, влияещи върху ефекта на топлопреминаване на плочата
1. Дебелина на плочата
2.Ъгъл на плочата
3. Дебит между плочите
Дебелина на плочата
От израза на коефициента на топлопреминаване може да се види, че колкото по-малка е дебелината δ на плочата, толкова по-добър е топлообменният ефект на топлообменника. Стандартът за морски пластинчати топлообменници предлага дебелината на плочата на топлообменника да е 0,6～0,8 мм. Най-тънката титаниева плоча в индустрията е достигнала 0,4 мм. Изтъняването на плочата няма да е твърде очевидно за подобряване на ефекта на топлообмен, но основната цел е да се намалят разходите и да се намали консумацията на материали, но здравината на тънката плоча ще бъде относително намалена след пресоване.
Ъгъл на плочата
Един от основните методи за увеличаване на стойността на k в морските пластинчати топлообменници е да се увеличи степента на флуидни смущения върху повърхността на топлообменната среда от двете страни на плочата. Плочите на морските пластинчати топлообменници обикновено се обработват в гофрирани плочи с рибена кост. При гофрирания лист рибена кост размерът на ъгъла на рибената кост има голямо влияние върху топлопреминаването и устойчивостта на течности. Плочите с големи ъгли на рибена кост имат висок коефициент на топлопреминаване и висока устойчивост на течности; обратно, плочите с малки ъгли на рибена кост имат нисък коефициент на топлопреминаване и съпротивление. Ъгълът на рибена кост от 120° има най-добър ефект на топлопреминаване. Колкото по-малък или по-голям е ъгълът, толкова по-ниска е ефективността на топлопреминаването. Обичайният централен охладител и охладителят за вода на облицовката използват 120° рибена кост плочи за постигане на максимален ефект на топлопреминаване.
Дебит между плочите
Дебитът на флуида, протичащ между плочите, не е равномерен. Дебитът на главния поток е около 4 до 5 пъти средния дебит. Дебитът на всеки проточен канал в процес не е еднакъв. За да се накара флуидът да тече между плочите, от напълно турбулентно състояние, е препоръчително да се вземе средната скорост на потока между плочите 0,3-0,8 m/s. Вземете по-голяма стойност, когато се позволи спадът на съпротивлението да се увеличи коефициентът на конвективния топлопреносен филм, като по този начин се намали топлообменната площ и се подобри ефективността на топлообмена. Обикновено изберете подходящата площ на единична част и съотношението на плочата според дадена скорост на потока. Този метод на избор е ключов фактор за контролиране на скоростта на потока между плочите.
(1) Чрез модела на топлопреминаване на топлообменника се анализират няколко ключови фактора, влияещи върху коефициента на топлопреминаване k на топлообменника: коефициент на топлопреминаване на филма α и дебелина на плочата δ. Характерната дължина на плочите и числото на Рейнолдс Re между плочите определят размера на коефициента на топлопреносния филм α.
(2) Настоящата посока на изследване на плочите за морски топлообменници (дебелина на плочата, ъгъл на плочата и скорост на потока между плочите) е анализирана подробно.
(3) След анализа е необходимо да се подобри и оптимизира морският пластинчат топлообменник въз основа на съответните принципи на топлопреминаване и механика на флуида в последващата работа.
