Der Marine-Plattenwärmetauscher als Hauptwärmetauscher auf dem Schiff spielt eine Schlüsselrolle für den sicheren Betrieb des gesamten Schiffes. Sein Aufbau ist im Vergleich zu anderen Geräten relativ einfach und besteht hauptsächlich aus Schraube, Druckplatte, Sockel, Platte usw. Es wird häufig als Linienwasser-, Schmierölkühler und Zentralkühler für den Hauptmotor großer Schiffe verwendet. Es hat sich in den letzten Jahrzehnten stark entwickelt. Große Hersteller konzentrieren sich darauf, die Wärmeaustauschwirkung von Plattenwärmetauschern für die Schifffahrt zu verbessern.
Denn die Plattenstruktur des Marine-Plattenwärmetauschers beeinflusst direkt die Leistung des Wärmetauschers. In diesem Artikel wird der Einfluss einer Reihe von Plattenparametern des bestehenden marinen Plattenwärmetauschers auf die Leistung des Wärmetauschers diskutiert, um eine Referenz für weitere Forschungen zu liefern.
Für die Wartbarkeit von marinen Plattenwärmetauschern sind die Platten im Gegenstromverfahren U-förmig verbunden und das Medium ist beidseitig Kalt- und Warmwasser oder Schmieröl. Die Wärmeaustauschform zwischen den Platten kann als Flachwandwärmeübertragung abstrahiert werden. Da der Flüssigkeitsstrom im Kanal des Marine-Plattenwärmetauschers durch den Wärmeaustausch des Hauptmotor-Dieselmotor-Schmieröls oder des Liner-Wassers bestimmt wird, kann der Schwerpunkt der Untersuchung auf der Plattenform liegen.
Was sind die Hauptfaktoren, die die Wärmeübertragungswirkung der Platte beeinflussen?
1.Plattendicke
2. Winkel der Platte
3.Flussrate zwischen den Platten
Plattendicke
Aus der Angabe des Wärmeübergangskoeffizienten ist ersichtlich, dass die Wärmeübergangswirkung des Wärmetauschers umso besser ist, je kleiner die Dicke δ der Platte ist. Der Standard für Plattenwärmetauscher für die Schifffahrt sieht eine Plattendicke des Wärmetauschers von 0,6 bis 0,8 mm vor. Die dünnste Titanplatte der Branche hat 0,4 mm erreicht. Das Verdünnen der Platte ist nicht allzu offensichtlich, um den Wärmeaustauscheffekt zu verbessern, aber der Hauptzweck besteht darin, die Kosten zu senken und den Materialverbrauch zu reduzieren, aber die Festigkeit der dünnen Platte wird nach dem Pressen relativ verringert.
Winkel der Platte
Eine der Hauptmethoden zur Erhöhung des Wertes von k in marinen Plattenwärmetauschern besteht darin, den Grad der Fluidstörung an der Oberfläche des Wärmetauschermediums auf beiden Seiten der Platte zu erhöhen. Die Platten von marinen Plattenwärmetauschern werden in der Regel zu Fischgrät-Wellplatten verarbeitet. Bei der Fischgrät-Wellplatte hat die Größe des Fischgrätwinkels einen großen Einfluss auf den Wärmeübergang und die Flüssigkeitsbeständigkeit. Platten mit großen Fischgrätwinkeln haben einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten und einen hohen Flüssigkeitswiderstand; umgekehrt haben Platten mit kleinen Fischgrätwinkeln einen niedrigen Wärmeübergangskoeffizienten und Widerstand. Der 120° Fischgrätwinkel hat die beste Wärmeübertragungswirkung. Je kleiner oder größer der Winkel ist, desto geringer ist die Wärmeübertragungseffizienz. Die üblichen Zentralkühler und Liner-Wasserkühler verwenden 120° Fischgrätplatten, um die maximale Wärmeübertragungswirkung zu erzielen.
Durchfluss zwischen den Platten
Die Strömungsgeschwindigkeit des zwischen den Platten strömenden Fluids ist nicht gleichmäßig. Der Volumenstrom in der Hauptstromleitung beträgt etwa das 4- bis 5-fache des durchschnittlichen Volumenstroms. Die Strömungsgeschwindigkeit jedes Strömungskanals in einem Prozess ist nicht einheitlich. Um die Flüssigkeit zwischen den Platten aus einem vollständig turbulenten Zustand zu bringen, ist es ratsam, die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Platten 0,3-0,8 m/s zu nehmen. Nehmen Sie einen größeren Wert an, wenn der Widerstandsabfall den konvektiven Wärmeübertragungsfilmkoeffizienten erhöhen kann, wodurch die Wärmeaustauschfläche verringert und die Wärmeaustauscheffizienz verbessert wird. Wählen Sie in der Regel die geeignete Einzelstückfläche und das Seitenverhältnis der Platte entsprechend einer bestimmten Durchflussmenge aus. Diese Auswahlmethode ist ein Schlüsselfaktor bei der Steuerung der Flussrate zwischen den Platten.
(1) Durch das Wärmeübertragungsmodell des Wärmetauschers werden mehrere Schlüsselfaktoren analysiert, die den Wärmeübertragungskoeffizienten k des Wärmetauschers beeinflussen: Wärmeübertragungsfilmkoeffizient α und Plattendicke δ. Die charakteristische Länge der Platten und die Reynolds-Zahl Re zwischen den Platten bestimmen die Größe des Wärmeübertragungsfilmkoeffizienten α.
(2) Die aktuelle Forschungsrichtung mariner Plattenwärmetauscherplatten (Plattendicke, Plattenwinkel und Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Platten) wird detailliert analysiert.
(3) Nach der Analyse ist es erforderlich, den marinen Plattenwärmetauscher auf Basis der relevanten Prinzipien der Wärmeübertragung und Strömungsmechanik in den Folgearbeiten zu verbessern und zu optimieren.
