Jūras plākšņu siltummainis kā galvenā siltuma apmaiņas iekārta uz kuģa spēlē galveno lomu visa kuģa drošā darbībā. Tās struktūra ir salīdzinoši vienkārša salīdzinājumā ar citām iekārtām, kas galvenokārt sastāv no skrūves, spiediena plāksnes, pamatnes, plāksnes un tā tālāk. To plaši izmanto kā laineru ūdeni, smēreļļas dzesētāju un centrālo dzesētāju lielu kuģu galvenajam dzinējam. Pēdējo desmitgažu laikā tas ir ļoti attīstīts. Lielākie ražotāji koncentrējas uz to, kā uzlabot kuģu plākšņu siltummaiņu siltumapmaiņas efektu.
Tā kā jūras plākšņu siltummaiņa plākšņu struktūra tieši ietekmē siltummaiņa veiktspēju. Šajā rakstā tiks apspriesta esošā jūras plākšņu siltummaiņa plākšņu parametru sērijas ietekme uz siltummaiņa veiktspēju, lai sniegtu atsauci turpmākiem pētījumiem.
Lai nodrošinātu kuģu plākšņu siltummaiņu apkopi, plāksnes ir savienotas U formā, kas ir pretstrāvas metode, un šķidrums abās pusēs ir auksts ūdens un karsts ūdens vai smēreļļa. Siltuma apmaiņas formu starp plāksnēm var abstrahēt kā plakanas sienas siltuma pārnesi. Tā kā šķidruma plūsmu jūras plākšņu siltummaiņa kanālā nosaka galvenā dzinēja dīzeļdzinēja smēreļļas vai oderējuma ūdens siltuma apmaiņa, pētījuma uzmanības centrā var būt plāksnes forma.
Kādi ir galvenie faktori, kas ietekmē plāksnes siltuma pārneses efektu
1.Plāksnes biezums
2. Plāksnes leņķis
3. Plūsmas ātrums starp plāksnēm
Plāksnes biezums
No siltuma pārneses koeficienta izteiksmes redzams, ka jo mazāks ir plāksnes biezums δ, jo labāks ir siltummaiņa siltuma pārneses efekts. Jūras plākšņu siltummaiņu standarts paredz, ka siltummaiņa plāksnes biezums ir 0,6–0,8 mm. Nozarē plānākā titāna plāksne ir sasniegusi 0,4 mm. Plāksnes retināšana nebūs pārāk acīmredzama, lai uzlabotu siltuma apmaiņas efektu, bet galvenais mērķis ir samazināt izmaksas un samazināt materiālu patēriņu, bet plānās plāksnes izturība pēc presēšanas būs relatīvi samazināta.
Plāksnes leņķis
Viena no galvenajām metodēm, kā palielināt k vērtību jūras plākšņu siltummaiņos, ir palielināt šķidruma traucējumu pakāpi siltummaiņas vides virsmā abās plāksnes pusēs. Jūras plākšņu siltummaiņu plāksnes parasti pārstrādā skujiņas gofrētās plāksnēs. Siļķu kauliņu gofrētajai loksnei skujiņas leņķa izmēram ir liela ietekme uz siltuma pārnesi un šķidruma pretestību. Plāksnēm ar lieliem skujiņas leņķiem ir augsts siltuma pārneses koeficients un augsta šķidruma pretestība; otrādi, plāksnēm ar maziem skujiņas leņķiem ir zems siltuma pārneses koeficients un pretestība. 120° skujiņas leņķim ir vislabākais siltuma pārneses efekts. Jo mazāks vai lielāks leņķis, jo zemāka ir siltuma pārneses efektivitāte. Parastais centrālais dzesētājs un oderējuma ūdens dzesētājs izmanto 120° skujiņas plāksnes, lai sasniegtu maksimālo siltuma pārneses efektu.
Plūsmas ātrums starp plāksnēm
Šķidruma plūsmas ātrums, kas plūst starp plāksnēm, nav vienmērīgs. Plūsmas ātrums galvenajā plūsmas līnijā ir aptuveni 4 līdz 5 reizes lielāks par vidējo plūsmas ātrumu. Katra plūsmas kanāla plūsmas ātrums procesā nav vienmērīgs. Lai šķidrums plūst starp plāksnēm no pilnīgi turbulenta stāvokļa, ir ieteicams vidējo plūsmas ātrumu starp plāksnēm ņemt 0,3-0,8 m/s. Paņemiet lielāku vērtību, ja ir atļauts pretestības kritums, lai palielinātu konvektīvās siltuma pārneses plēves koeficientu, tādējādi samazinot siltuma apmaiņas laukumu un uzlabojot siltuma apmaiņas efektivitāti. Parasti izvēlieties atbilstošo viengabala platību un plāksnes malu attiecību atbilstoši noteiktajam plūsmas ātrumam. Šī atlases metode ir galvenais faktors, lai kontrolētu plūsmas ātrumu starp plāksnēm.
(1) Izmantojot siltummaiņa siltuma pārneses modeli, tiek analizēti vairāki galvenie faktori, kas ietekmē siltummaiņa siltuma pārneses koeficientu k: siltuma pārneses plēves koeficients α un plāksnes biezums δ. Plākšņu raksturīgais garums un Reinoldsa skaitlis Re starp plāksnēm nosaka siltuma pārneses plēves koeficienta lielumu α.
(2) Sīki analizēts pašreizējais jūras plākšņu siltummaiņa plākšņu izpētes virziens (plākšņu biezums, plākšņu leņķis un starpplākšņu plūsmas ātrums).
(3) Pēc analīzes ir nepieciešams uzlabot un optimizēt jūras plākšņu siltummaini, pamatojoties uz attiecīgajiem siltuma pārneses un šķidruma mehānikas principiem turpmākajā darbā.
