선박의 주요 열교환 장비인 판형 열교환기는 선박 전체의 안전한 운항에 핵심적인 역할을 합니다. 그 구조는 주로 나사, 압력판, 베이스, 플레이트 등으로 구성된 다른 장비에 비해 비교적 단순합니다. 대형 선박의 주기관용 라이너 워터, 윤활유 냉각기 및 중앙 냉각기로 널리 사용됩니다. 지난 수십 년 동안 크게 발전했습니다. 주요 제조사들은 선박용 판형 열교환기의 열교환 효과를 개선하는 방법에 집중하고 있습니다.
해양 판형 열교환 기의 판 구조는 열교환 기의 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 이 기사에서는 추가 연구를 위한 참조를 제공하기 위해 기존 해양 판형 열교환기의 일련의 판 매개변수가 열교환기의 성능에 미치는 영향에 대해 논의합니다.
선박용 판형 열교환기의 유지보수성을 위해 판을 U자형으로 연결하는 역류방식으로 양측의 유체는 냉수와 온수 또는 윤활유입니다. 판 사이의 열교환 형태는 평평한 벽 열전달로 추상화될 수 있습니다. 선박 판형 열교환기의 채널에서 유체의 흐름은 주 엔진 디젤 엔진 윤활유 또는 라이너 물의 열교환에 의해 결정되기 때문에 연구의 초점은 판 형태에 있을 수 있습니다.
판의 열전달 효과에 영향을 미치는 주요 요인은 무엇입니까?
1. 판 두께
2. 플레이트의 각도
3. 플레이트 사이의 유량
판 두께
열전달 계수의 표현에서 판의 두께 δ가 작을수록 열교환기의 열전달 효과가 우수함을 알 수 있다. 해양 판형 열교환 기의 표준은 열교환 기의 판 두께를 0.6 ~ 0.8mm로 제안합니다. 업계에서 가장 얇은 티타늄 플레이트가 0.4mm에 도달했습니다. 판을 얇게하는 것은 열교환 효과를 향상시키기에 너무 분명하지 않지만 주요 목적은 비용을 절감하고 재료 소비를 줄이는 것이지만 얇은 판의 강도는 프레스 후 상대적으로 감소합니다.
판의 각도
해양 판형 열교환기에서 k 값을 높이는 주요 방법 중 하나는 판의 양쪽에 있는 열교환 매체 표면의 유체 교란 정도를 높이는 것입니다. 해양 판형 열교환기의 판은 일반적으로 헤링본 골판지로 가공됩니다. 헤링본 골판지의 경우 헤링본 각도의 크기는 열전달 및 유체 저항에 큰 영향을 미칩니다. 큰 헤링본 각도를 가진 플레이트는 높은 열 전달 계수와 높은 유체 저항을 가지고 있습니다. 반대로, 헤링본 각도가 작은 판은 열전달 계수와 저항이 낮습니다. 120° 헤링본 각도가 최고의 열전달 효과를 나타냅니다. 각도가 작거나 크면 열전달 효율이 낮아집니다. 일반적인 중앙 냉각기와 라이너 물 냉각기는 120° 헤링본 플레이트를 사용하여 최대 열 전달 효과를 달성합니다.
판 사이의 유속
플레이트 사이를 흐르는 유체의 유속은 균일하지 않습니다. 주유로의 유량은 평균유량의 약 4~5배입니다. 프로세스에서 각 유로의 유속은 균일하지 않습니다. 완전히 난류 상태에서 판 사이의 유체 흐름을 만들기 위해 판 사이의 평균 유속을 0.3-0.8m/s로 취하는 것이 좋습니다. 저항 강하가 허용될 때 더 큰 값을 취하여 대류 열전달 필름 계수를 증가시켜 열교환 면적을 줄이고 열교환 효율을 향상시킵니다. 일반적으로 주어진 유량에 따라 적절한 단일 조각 영역과 플레이트의 종횡비를 선택합니다. 이 선택 방법은 플레이트 사이의 유속을 제어하는 핵심 요소입니다.
(1) 열교환기의 열전달 모델을 통해 열교환기의 열전달 계수 k에 영향을 미치는 몇 가지 핵심 요소인 열전달 필름 계수 α 및 판 두께 δ를 분석합니다. 판의 특성 길이와 판 사이의 레이놀즈 수 Re는 열전달 필름 계수 α의 크기를 결정합니다.
(2) 해양 판형 열교환기 판의 현재 연구 방향(판 두께, 판 각도 및 판간 유속)을 자세히 분석한다.
(3) 해석 후, 후속 작업에서 열전달 및 유체 역학의 관련 원리를 기반으로 해양 판형 열교환기를 개선하고 최적화할 필요가 있습니다.
