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    「船用板式換熱器」的換熱效果分析

    發布時間:2019年12月11日
    作者:普瑞普勒(北京)
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    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行探討,以求為進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,目前行業薄的鈦板板片已經達到0.4mm。板片再做薄對提高換熱效果不會太明顯,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表面的流體擾動程度。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,換熱面積可達更優效果。
            流體在板間流動,其流速是不均勻的,在主流線上的流速,約為平均流速的4~5倍,在一個流程內每個流道的流速也不均勻。為使流體在板間流動時,處于充分湍流狀態,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寬比,控制板間流速的關鍵因素。

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