Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàng hải là thiết bị trao đổi nhiệt chính trên tàu đóng vai trò quan trọng trong hoạt động an toàn của tàu. Cấu trúc của nó tương đối đơn giản so với các thiết bị khác, chủ yếu bao gồm vít, tấm áp lực, đế, tấm, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi như một ống lót xi lanh động cơ chính của tàu lớn, bộ làm mát dầu trượt và bộ làm mát trung tâm. Nó đã được phát triển rất nhiều trong nhiều thập kỷ. Tất cả các nhà sản xuất lớn đang tập trung vào cách cải thiện hiệu quả truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm biển.
Do cấu trúc tấm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm biển ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về ảnh hưởng của một loạt các thông số tấm đến hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt tấm biển hiện có, nhằm cung cấp một số tài liệu tham khảo cho nghiên cứu sâu hơn.
Bộ trao đổi nhiệt tấm biển để phục vụ khả năng sử dụng của nó, giữa các tấm có kết nối kiểu chữ U, theo hướng ngược dòng, cả hai mặt của chất lỏng dùng cho nước lạnh và nước nóng hoặc dầu trơn. Hình thức truyền nhiệt giữa các tấm có thể được tóm tắt là truyền nhiệt tường phẳng. Vì tốc độ dòng chảy của chất lỏng trong đường dẫn dòng chảy của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàng hải được xác định bởi khả năng trao đổi nhiệt của dầu diesel động cơ chính hoặc nước lót xi lanh, nên trọng tâm của nghiên cứu có thể được đặt vào dạng của tấm.
Yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu ứng truyền nhiệt của tấm tấm là gì
Độ dày tấm
Từ biểu thức hệ số truyền nhiệt, độ dày tấm δ càng nhỏ thì hiệu quả truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt càng tốt, tiêu chuẩn bộ trao đổi nhiệt tấm biển, độ dày tấm trao đổi nhiệt đề xuất tính bằng {{0}}.6 ~ 0.8mm, tấm titan mỏng nhất trong ngành đã đạt tới 0,4mm. tấm rồi làm mỏng để cải thiện hiệu ứng truyền nhiệt sẽ không quá rõ ràng, nhưng cái chính là giảm chi phí giảm tiêu hao nguyên liệu, nhưng tấm tấm mỏng sẽ giảm tương đối sau khi ép Sau khi cường độ sẽ giảm tương đối giảm.
Góc kẹp của tấm
Bộ trao đổi nhiệt tấm biển để cải thiện giá trị k của một trong những phương pháp chính là cải thiện tấm ở cả hai mặt của bề mặt mức độ xáo trộn chất lỏng truyền nhiệt. Các tấm trao đổi nhiệt dạng tấm biển thường được gia công thành các tấm tôn hình xương cá. Đối với tấm tôn xương cá, kích thước góc xương cá có ảnh hưởng lớn đến khả năng truyền nhiệt và cản chất lỏng. Tấm có góc xương cá lớn có hệ số truyền nhiệt cao và khả năng cản chất lỏng cao; ngược lại, tấm có góc xương cá nhỏ có hệ số truyền nhiệt và khả năng cản nhiệt thấp. Góc xương cá 120 độ có hiệu quả truyền nhiệt tốt nhất, góc càng nhỏ hoặc lớn thì hiệu suất truyền nhiệt sẽ thấp hơn, bộ làm mát trung tâm và bộ làm mát nước lót xi lanh thông thường sử dụng tấm có góc xương cá 120 độ để đạt được hiệu quả truyền nhiệt tối đa.
Tốc độ dòng chảy giữa các tấm
Dòng chất lỏng giữa các tấm, tốc độ dòng chảy không đồng đều, tốc độ dòng chảy trong dòng chảy chính, gấp khoảng 4 đến 5 lần tốc độ dòng chảy trung bình, tốc độ dòng chảy của từng kênh dòng chảy trong một quy trình không đồng đều. Để làm cho chất lỏng chảy giữa các tấm, thoát khỏi trạng thái rối hoàn toàn, lấy tốc độ dòng chảy trung bình giữa các tấm 0,3 ~ 0,8 m/s là phù hợp. Trong trường hợp điện trở giảm cho phép lấy giá trị lớn, nhằm nâng cao hệ số truyền nhiệt đối lưu của màng, từ đó giảm diện tích truyền nhiệt, nâng cao hiệu suất truyền nhiệt. Thông thường, theo tốc độ dòng chảy nhất định để chọn một mảnh có diện tích và tỷ lệ khung hình thích hợp, sao cho phương pháp lựa chọn là yếu tố then chốt trong việc kiểm soát tốc độ dòng chảy giữa các tấm.
(1) Mô hình truyền nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt được phân tích để tìm ra các yếu tố chính ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt k của thiết bị trao đổi nhiệt: hệ số màng truyền nhiệt, độ dày tấm δ. Chiều dài đặc trưng của tấm và số Reynolds giữa các tấm, Re, xác định kích thước của hệ số màng truyền nhiệt.
(2) Hướng nghiên cứu hiện tại của tấm trao đổi nhiệt dạng tấm (độ dày tấm, góc kẹp tấm và tốc độ dòng chảy giữa các tấm) dùng trong hàng hải được phân tích cụ thể.
(3) Sau khi phân tích, cần cải tiến và tối ưu hóa bộ trao đổi nhiệt dạng tấm biển theo các nguyên tắc truyền nhiệt và cơ học chất lỏng có liên quan trong công việc tiếp theo.
