船内の主要な熱交換器であるマリンプレート熱交換器は、船全体の安全な運航に重要な役割を果たしています。 その構造は他の機器に比べて比較的シンプルで、主にネジ、プレッシャープレート、ベース、プレートなどで構成されています。 大型船の主機のライナー水、潤滑油クーラー、セントラルクーラーとして広く使用されています。 それは過去数十年で大きく開発されました。 大手メーカーは、船舶用プレート式熱交換器の熱交換効果を改善する方法に焦点を当てています。
マリンプレート熱交換器のプレート構造は、熱交換器の性能に直接影響するためです。 この記事では、熱交換器の性能に対する既存のマリンプレート熱交換器の一連のプレートパラメータの影響について説明し、さらなる研究のための参考資料を提供します。
マリンプレート式熱交換器のメンテナンス性を考慮し、プレートをU字型に接続する向流方式で、両側の流体は冷水と温水または潤滑油です。 プレート間の熱交換フォームは、フラットウォール熱伝達として抽象化できます。 マリンプレート熱交換器のチャネル内の流体の流れは、メインエンジンのディーゼルエンジンの潤滑油またはライナー水の熱交換によって決定されるため、研究の焦点はプレートの形状に置くことができます。
プレートの熱伝達効果に影響を与える主な要因は何ですか
1.プレートの厚さ
2.プレートの角度
3.プレート間の流量
板厚
熱伝達係数の式から、プレートの厚さδが小さいほど、熱交換器の熱伝達効果が優れていることがわかります。 マリンプレート式熱交換器の規格では、熱交換器の板厚は0.6〜0.8mmとされています。 業界最薄のチタン板は0.4mmに達しました。 プレートを薄くすることは熱交換効果を改善するためにあまり明白ではありませんが、主な目的はコストを削減し、材料の消費を減らすことですが、薄いプレートの強度はプレス後に比較的低下します。
プレートの角度
マリンプレート熱交換器でkの値を大きくする主な方法の1つは、プレートの両側の熱交換媒体の表面での流体の乱れの程度を大きくすることです。 マリンプレート熱交換器のプレートは、通常、ヘリンボーン波形プレートに加工されます。 ヘリンボーン波形シートの場合、ヘリンボーン角度のサイズは、熱伝達と流体抵抗に大きな影響を与えます。 ヘリンボーン角度が大きいプレートは、熱伝達係数が高く、流体抵抗が高くなります。 逆に、ヘリンボーン角度が小さいプレートは、熱伝達係数と抵抗が低くなります。 120°のヘリンボーン角度が最高の熱伝達効果をもたらします。 角度が小さいか大きいほど、熱伝達効率は低くなります。 通常のセントラルクーラーとライナーウォータークーラーは、120°のヘリンボーンプレートを使用して、最大の熱伝達効果を実現します。
プレート間の流量
プレート間を流れる流体の流量が均一ではありません。 メインフローラインの流量は平均流量の約4〜5倍です。 プロセス内の各フローチャネルの流量は均一ではありません。 完全な乱流状態からプレート間の流体の流れを作るために、プレート間の平均流速を0.3-0.8m / sにすることをお勧めします。 抵抗降下により対流熱伝達率が高くなり、熱交換面積が減少し、熱交換効率が向上する場合は、値を大きくしてください。 通常、与えられた流量に応じて、プレートの適切な一体型の面積とアスペクト比を選択します。 この選択方法は、プレート間の流量を制御する上で重要な要素です。
（1）熱交換器の熱伝達モデルを通じて、熱交換器の熱伝達係数kに影響を与えるいくつかの重要な要因が分析されます。熱伝達フィルム係数αと板厚δです。 プレートの特性長とプレート間のレイノルズ数Reによって、熱伝達率αのサイズが決まります。
（2）マリンプレート熱交換器プレートの現在の研究方向（プレートの厚さ、プレートの角度、プレート間の流速）を詳細に分析します。
（3）解析後、その後の作業では、関連する熱伝達と流体力学の原理に基づいて、マリンプレート熱交換器を改善および最適化する必要があります。