L'aplicació de Box Cooler al camp dels vaixells

Principi de funcionament bàsic
Estructura: composta per un paquet de tubs en forma d'U-(aliatge de coure níquel/acer inoxidable), placa de tubs i dipòsit d'aigua de mar (amb reixeta d'entrada i sortida), instal·lat al dipòsit d'aigua de mar per sota de la línia de flotació mínima a la part exterior del casc.
Procés: aigua dolça a alta temperatura (revestiment del motor, oli lubricant, generador, etc.) dins del vaixell flueix a través del feix de tubs; L'aigua de mar a l'exterior del vaixell flueix fora del feix i refreda l'aigua dolça mitjançant l'intercanvi de calor; L'aigua dolça refredada torna a l'equip per a la seva circulació, i l'aigua de mar puja de manera natural i es descarrega després d'absorbir la calor.
Mode de refrigeració:
Durant la navegació, es genera convecció forçada a mesura que el vaixell es mou, provocant que l'aigua de mar s'envaeix ràpidament sobre el feix de tubs, donant lloc a la màxima eficiència de refrigeració.
Terreny d'amarratge/ancoratge: a l'interior del dipòsit d'aigua de mar es forma una convecció natural (l'aigua de mar calenta puja i l'aigua de mar freda s'enfonsa) i encara es pot aconseguir una dissipació de calor estable.

Principals escenaris d'aplicació
1. Refrigeració del sistema d'alimentació (nucli)
Refrigeració de l'amfitrió: refredar l'aigua del revestiment del cilindre i el sistema d'escapament de l'amfitrió per garantir un funcionament estable de l'amfitrió en totes les condicions de funcionament.
Refrigeració auxiliar del motor/generador: proporciona refrigeració per a generadors dièsel i generadors d'emergència per satisfer la demanda d'energia de tot el vaixell.
Refrigeració de turbines de gas: s'utilitza per al sistema d'oli lubricant i la refrigeració entre etapes de turbines de gas marines, apte per a unitats de 5-50 MW, pot eliminar les bombes d'aigua de mar i estalviar combustible.
Sistema de propulsió: unitats hidràuliques i de potència com ara propulsor de refrigeració, propulsor de proa i hèlix de timó totalment giratori.
2. Refrigeració del sistema auxiliar
Sistema hidràulic: refrigeració de l'oli hidràulic de la maquinària de coberta (com ara grues de càrrega, grues d'ancoratge, cabrestant) i servos per evitar fuites i fallades causades per l'alta temperatura de l'oli.
Aire condicionat i refrigeració: proporciona una font de fred per a l'aire condicionat central, les cabines refrigerades i l'emmagatzematge en fred d'aliments als vaixells, especialment adequat per a vaixells de mida petita i mitjana-.
Sistema de refrigeració central: com a alternativa a la refrigeració central, integra les necessitats de refrigeració de tot el vaixell i redueix la necessitat de canonades d'aigua de mar i unitats de bombes a la sala de màquines.
3. Tipus de vaixells aplicables
Embarcacions petites i mitjanes-(principalment amb una potència inferior o igual a 5.000 kW): remolcadors, barcasses, vaixells pesquers, ferris, vaixells d'enginyeria (dragues), vaixells de subministrament, vaixells refrigerats, trencaglaç, vaixells de càrrega/petrolers costaners, etc.
Vaixells especials: vaixells interiors, vaixells de calat poc profund, vaixells d'operacions en alta mar, vaixells militars, vaixells de subministrament de plataformes (PSV) i altres tipus de vaixells que requereixen una gran fiabilitat i espai.

Avantatges clau (valor en l'àmbit dels vaixells)
Estalvieu espai a la cabina: cancel·leu la bomba d'aigua de mar, el filtre i un gran nombre de canonades d'aigua de mar a la cabina, simplifiqueu el disseny i allibereu un valuós espai de la cabina.
Redueix el risc de corrosió: l'aigua de mar només flueix dins de la caixa fora borda i no entra a les canonades de la sala de màquines i als intercanviadors de calor, reduint en gran mesura els perills de corrosió interna i fuites.
Baix cost de manteniment: sense neteja interna d'aigua de mar ni dosificació química; El manteniment només requereix una inspecció visual durant la reparació del moll, la neteja de la reixa i la substitució dels ànodes de sacrifici.
Alta fiabilitat i redundància: l'estructura és robusta i no es veu afectada per fallades de la bomba; Es poden connectar diverses unitats en paral·lel per aconseguir un disseny redundant, adequat per a escenaris d'alta fiabilitat.
Estalvi d'energia i reducció del consum: la dissipació de calor passiva és el principal enfocament per reduir el consum d'energia de les bombes d'aigua de mar, reduint directament el consum de combustible i les emissions.
Adaptació a totes les condicions de funcionament: es pot aconseguir un refredament efectiu tant durant la navegació com l'atracada, i encara es pot aconseguir una dissipació de calor estable mitjançant la convecció natural a baixes velocitats i en estats estacionaris.

Limitacions de l'aplicació
Límit superior de potència: més adequat per a vaixells de mida petita i mitjana-(normalment inferior o igual a 5.000 kW), amb menys aplicació per a vaixells grans (potència del motor principal superior a 30 MW).
Requisit d'esborrany: s'ha d'instal·lar per sota de la línia de flotació més baixa i els vaixells de poca profunditat han de dissenyar especialment la posició del dipòsit d'aigua de mar.
Impacte en l'estat del mar: en condicions de mar extremadament dures, la reixa del dipòsit d'aigua de mar pot estar bloquejada per residus i s'ha de netejar regularment.
Resum
Box Cooler és una solució d'actualització lleugera i altament fiable per als sistemes de refrigeració de vaixells, especialment adequada per a vaixells de mida petita i mitjana-, d'interior/offshore, d'enginyeria i vaixells especials. Té diversos valors d'estalvi d'espai, anticorrosió, baix manteniment i estalvi d'energia, amb el nucli d'intercanvi de calor fora borda, dissipació de calor passiva i sense canonades d'aigua de mar de la sala de màquines. És una de les solucions preferides per substituir els sistemes tradicionals de refrigeració central en el disseny modern de vaixells.