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    「船用板式換熱器」的換熱效果分析

    發(fā)布時(shí)間:2019年12月11日
    作者:普瑞普勒(北京)
    字號:

    船用板式換熱器作為船上的主要換熱設備對全船的運行起到關(guān)鍵的作用。廣泛地作為大型船舶主機缸套水、淡水冷卻器、柴油機冷卻器、滑油冷卻器以及中央冷卻器。主要應用在油輪,液化氣船,集裝箱船,散貨 船和工程船上,對船舶的航行起重要的作用。

    船用板式換熱器.png

    因此,如何提高船用板式換熱器的換熱效果,成為普瑞普勒首先要解決的問(wèn)題。

    船用板式換熱器的板片結構直接影響了換熱器的性能。本文將對現有的一系列板片參數對換熱器性能的影響進(jìn)行探討,以求為進(jìn)一步的研究提供一些借鑒。
          由傳熱系數的表達式可知,板片的厚度δ越小,換熱器的傳熱效果越好,船用板式換熱器的標準提出換熱器的板片厚度在0.6~0.8mm,目前行業(yè)薄的鈦板板片已經(jīng)達到0.4mm。板片再做薄對提高換熱效果不會(huì )太明顯,主要是為了減少成本,降低耗材,但薄板片在壓制后強度會(huì )相對減小。
          船用板式換熱器提高k值的主要方法之一是提高板片兩側換熱介質(zhì)表面的流體擾動(dòng)程度。換熱器的板片通常加工成人字波紋板,人字角的大小對傳熱和流體阻力影響很大。人字角大的板片傳熱系數高、流體阻力亦大;反之人字角小的板片傳熱系數和阻力都低。120°人字角的波紋傳熱效果好,角度變小或者變大,傳熱效率都會(huì )變低,通常的中央冷卻器與缸套水冷卻器采用120°人字角板片,以達到大的換熱效果。
          在船用滑油冷卻器中,由于滑油的粘度高于水的粘度,如果全使用120°大夾角的板片會(huì )造成流體阻力大,而60°小夾角板片的傳熱系數低。因此滑油冷卻器往往使用2種板片混裝的方式,在允許壓降的情況下,換熱混合設計,換熱面積可達更優(yōu)效果。
            流體在板間流動(dòng),其流速是不均勻的,在主流線(xiàn)上的流速,約為平均流速的4~5倍,在一個(gè)流程內每個(gè)流道的流速也不均勻。為使流體在板間流動(dòng)時(shí),處于充分湍流狀態(tài),宜取板間的平均流速0.3~0.8m/s。在阻力降允許的情況下取大值,以提高對流傳熱膜系數,從而減小換熱面積,提高換熱效率。通常按照給定的流速選擇出板片恰當的單片面積與長(cháng)寬比,控制板間流速的關(guān)鍵因素。

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