يلعب المبادل الحراري للوحة البحرية ، باعتباره جهاز التبادل الحراري الرئيسي على متن السفينة ، دورًا رئيسيًا في التشغيل الآمن للسفينة بأكملها. هيكلها بسيط نسبيًا مقارنة بالمعدات الأخرى ، وتتكون أساسًا من المسمار ولوحة الضغط والقاعدة واللوحة وما إلى ذلك. يستخدم على نطاق واسع كمياه بطانة ، ومبرد زيت تشحيم ومبرد مركزي للمحرك الرئيسي للسفن الكبيرة. لقد تم تطويره بشكل كبير في العقود القليلة الماضية. تركز كبرى الشركات المصنعة على كيفية تحسين تأثير التبادل الحراري للمبادلات الحرارية للألواح البحرية.
لأن هيكل لوحة المبادل الحراري للوحة البحرية يؤثر بشكل مباشر على أداء المبادل الحراري. تناقش هذه المقالة تأثير سلسلة من معلمات اللوحة للمبادل الحراري للوحة البحرية الموجودة على أداء المبادل الحراري ، من أجل توفير بعض المراجع لمزيد من البحث.
من أجل الحفاظ على المبادلات الحرارية للوحة البحرية ، يتم توصيل الألواح على شكل حرف U ، وهي طريقة معاكسة للتيار ، والسائل على كلا الجانبين هو الماء البارد والماء الساخن أو زيت التشحيم. يمكن استخلاص شكل التبادل الحراري بين الألواح كنقل حرارة للجدار المسطح. نظرًا لأن تدفق السوائل في قناة المبادل الحراري للوحة البحرية يتم تحديده من خلال التبادل الحراري لزيت تشحيم محرك الديزل الرئيسي أو ماء البطانة ، يمكن أن يكون تركيز الدراسة على شكل اللوحة.
ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على تأثير انتقال الحرارة للوحة
1. سماكة اللوح
2-زاوية اللوح
3. معدل التدفق بين اللوحات
سماكة الطبق
يمكن أن نرى من التعبير عن معامل انتقال الحرارة أنه كلما قل سمك δ للوحة ، كان تأثير نقل الحرارة للمبادل الحراري أفضل. يقترح معيار المبادلات الحرارية للوحة البحرية أن سمك اللوحة للمبادل الحراري هو 0.6 0.8 مم. أنحف لوح تيتانيوم في الصناعة وصل إلى 0.4 مم. لن يكون ترقق اللوحة واضحًا جدًا لتحسين تأثير التبادل الحراري ، ولكن الغرض الرئيسي هو تقليل التكلفة وتقليل استهلاك المواد ، لكن قوة اللوحة الرقيقة ستنخفض نسبيًا بعد الضغط.
زاوية اللوح
تتمثل إحدى الطرق الرئيسية لزيادة قيمة k في المبادلات الحرارية للوحة البحرية في زيادة درجة اضطراب السوائل على سطح وسيط التبادل الحراري على جانبي اللوحة. عادة ما تتم معالجة لوحات المبادلات الحرارية للوحة البحرية في ألواح مموجة متعرجة. بالنسبة للصفائح المموجة ذات عظم السمكة ، فإن حجم زاوية عظم السمكة له تأثير كبير على نقل الحرارة ومقاومة السوائل. تتميز الألواح ذات الزوايا الكبيرة المتعرجة بمعامل نقل حرارة مرتفع ومقاومة عالية للسوائل ؛ على العكس من ذلك ، فإن الألواح ذات الزوايا الصغيرة المتعرجة لها معامل نقل حرارة منخفض ومقاومة. زاوية عظم السمكة 120 درجة لها أفضل تأثير لنقل الحرارة. كلما كانت الزاوية أصغر أو أكبر ، انخفضت كفاءة نقل الحرارة. يستخدم المبرد المركزي المعتاد ومبرد الماء المبطن ألواح متعرجة 120 درجة لتحقيق أقصى تأثير لنقل الحرارة.
معدل التدفق بين اللوحات
معدل تدفق السائل المتدفق بين الصفائح غير منتظم. يبلغ معدل التدفق على خط التدفق الرئيسي حوالي 4 إلى 5 أضعاف متوسط معدل التدفق. معدل التدفق لكل قناة تدفق في عملية ما ليس موحدًا. من أجل جعل السائل يتدفق بين الألواح ، خارج حالة الاضطراب التام ، يُنصح بأخذ متوسط سرعة التدفق بين الألواح 0.3-0.8 م / ث. خذ قيمة أكبر عندما يُسمح لانخفاض المقاومة بزيادة معامل نقل الحرارة بالحمل الحراري ، وبالتالي تقليل منطقة التبادل الحراري وتحسين كفاءة التبادل الحراري. عادةً ما يتم تحديد المنطقة المناسبة من قطعة واحدة ونسبة العرض إلى الارتفاع للوحة وفقًا لمعدل تدفق معين. طريقة الاختيار هذه هي عامل رئيسي في التحكم في معدل التدفق بين اللوحات.
(1) من خلال نموذج نقل الحرارة للمبادل الحراري ، يتم تحليل العديد من العوامل الرئيسية التي تؤثر على معامل نقل الحرارة k للمبادل الحراري: معامل نقل الحرارة α وسمك اللوحة δ. يحدد الطول المميز للألواح ورقم رينولدز Re بين الألواح حجم معامل نقل الحرارة α.
(2) يتم تحليل اتجاه البحث الحالي لألواح المبادل الحراري للوحة البحرية (سمك اللوحة وزاوية اللوحة وسرعة التدفق بين الألواح) بالتفصيل.
(3) بعد التحليل ، من الضروري تحسين المبادل الحراري للوحة البحرية وتحسينه بناءً على المبادئ ذات الصلة لنقل الحرارة وميكانيكا السوائل في العمل اللاحق.
