Intercanviador de calor de la placa de juntes de titani per a entorns marins
Intercanviador de calor de la placa de juntes de titani per a entorns marins
L’entorn operatiu del vaixell és especial, els requisits per als equips de transferència de calor són durs, inclosos principalment:
Resistència a la corrosió: contacte a llarg termini amb l’aigua de mar (que conté una alta concentració d’ions de clorur), l’aire humit, la necessitat de suportar el ruixat de sal, la corrosió directa de l’aigua de mar;
Estructura compacta: l’espai de la cabina és limitat, l’equip ha de ser una instal·lació petita, lleugera i d’estalvi d’espai;
Estabilitat i fiabilitat: el viatge es pot enfrontar a vibracions, cops, l’equip ha de ser estructuralment sòlid, no fàcil de filtrar o danyar; Facilitat de manteniment: les condicions de manteniment del vaixell són limitades, l’equip ha de ser fàcil de desmantellar, netejar i reduir el temps d’inactivitat dels components. Estabilitat i fiabilitat: es poden afrontar vibracions i cops durant el viatge, de manera que l’equip ha de ser estructuralment sonor i no és fàcil de filtrar o de malmetre.
Convenient del manteniment: el vaixell té unes condicions de manteniment limitades, de manera que l’equip ha de ser fàcil de desmantellar, netejar i substituir les parts per reduir el temps d’aturada.
Les pròpies característiques de Titani i el disseny de l'estructura desmuntable, de manera que satisfà perfectament les necessitats del vaixell:
Resistència a la corrosió del titani
El titani a l’entorn d’aigua de mar formarà una densa capa de pel·lícula oxidada (TIO₂), que pot prevenir de manera efectiva l’aigua de mar, l’erosió de sal, la resistència a la corrosió als ions clor és molt superior a l’acer inoxidable (com 316L), aliatges de coure i altres materials. Fins i tot en aigües de mar d’alta temperatura o medi de mar que contenen sediments, també es pot mantenir durant molt de temps, ampliant significativament la vida útil de l’equip (generalment de fins a 15-20 anys, molt més que l’intercanviador de calor material de 5-8 anys).
Avantatges de l'estructura desmuntable
Els vaixells tenen poc espai i recursos de manteniment limitats. El disseny desmuntable permet no desmuntar tot l’equip, deixant anar el cargol de compressió, treure individualment la placa, segellar la junta per a la neteja, inspecció o substitució, sense necessitat d’eines grans professionals, reduint la dificultat i el cost del manteniment al mar. Per exemple, quan la làmina de placa s’adhereix pel fang i la sorra que comporta una disminució de l’eficiència de l’intercanvi de calor, es pot desmuntar ràpidament i després s’enfonsarà manualment per restaurar el rendiment.
Transferència i compactació de calor d’alta eficiència
L’estructura ondulada de la xapa de placa de titani (com ara l’heringbone, la corrugació recte horitzontal, etc.) pot millorar l’efecte de turbulència de fluids i millorar el coeficient de transferència de calor (normalment 3.000-5.000 p/(m² ・ k)), que és un 30% -50% superior al de la closca marina tradicional i l’intercanviador de calor de tubs i pot reduir el consum d’energia. Al mateix temps, l’àrea de transferència de calor per unitat de volum és de 2-5 vegades la de tipus de closca i tub, adequat per a la instal·lació a la cabina, per sota de la coberta i altres espais petits.
Adaptabilitat contra la vibració i la pressió
La vibració en la navegació del vaixell pot provocar un desplegament d’equips i el marc d’intercanvi de plaques extraïbles de titani (generalment acer de carboni o acer inoxidable) a través dels cargols d’alta resistència per pressionar la placa, l’estructura de la capacitat sòlida i resistent a les vibracions; Al mateix temps, la seva pressió de treball de disseny és generalment fins a 1,6-2,5 MPa i es pot adaptar a les fluctuacions de pressió del sistema del vaixell (com la pressió del cicle de refrigeració del sistema d’alimentació).
Placa de la junta de titani Intercanviador de calor escenaris específics d’aplicació en entorn marí
Refredament del sistema d’energia del vaixell
Motor principal (motor dièsel, turbina de gas) Refredament d’aigua del revestiment del cilindre: intercanvi de calor entre l’aigua del revestiment de cilindre d’alta temperatura i l’aigua de mar (o aigua dolça) a través de l’intercanvi de plaques de titani, per controlar la temperatura de funcionament del motor principal en el rang normal (generalment de 80-90 graus), per evitar una fallada mecànica causada per una temperatura elevada.
Refrigeració d’oli lubricant: l’oli lubricant del motor i la caixa de canvis del vaixell necessita mantenir una viscositat adequada, l’intercanvi de plaques de titani pot refredar ràpidament l’oli lubricant d’alta temperatura per assegurar l’efecte de la lubricació.
Sistema d’aire condicionat i d’aigua domèstica envia
Cicle de refrigeració d’aire condicionat: amb la unitat d’aire condicionat, a través de l’intercanviador de plaques de titani, l’aigua refrigerada s’intercanviarà amb aigua de mar (a l’estiu) o amb aigua calenta (a l’hivern), per adonar-se de la regulació de la temperatura de la cabina i la propietat resistent a la corrosió del material de titani evita l’erosió d’aigua de mar al sistema d’aire condicionat.
Subministrament d’aigua calenta domèstica: utilitzant la calor residual del motor principal o la calefacció elèctrica, l’aigua dolça s’escalfa a través de l’intercanvi de plaques de titani per proporcionar aigua calenta domèstica per a la tripulació, evitant la corrosió causada pel contacte a llarg termini amb aigua calenta i aire de l’intercanviador de calor fabricats amb materials ordinaris.
Altres sistemes especials
Sistema d’aigua de llast: els intercanvis de calor d’aigua de llast (com el preescalfament o el refredament) han d’entrar en contacte amb l’aigua de mar, i els intercanviadors de plaques de titani poden suportar l’abrasió i la corrosió causades per les impureses a l’aigua de llast com el fang i la sorra, els microorganismes, etc.
Sistema de lluita contra incendis: L’aigua de les naus es pot barrejar amb aigua de mar, els intercanviadors de plaques de titani s’utilitzen per escalfar o circular l’aigua de lluita contra incendis per assegurar la fiabilitat a llarg termini del sistema.
Material de titani marítim Placa extraïble Intercanviador de calor Precaucions per a ús
Pretractament dels mitjans de comunicació de l’aigua de mar
L’aigua de mar pot contenir sediments, marisc, algues i altres impureses, el funcionament a llarg termini pot ser un canal de placa bloquejada (el buit de la placa sol ser de 2-5 mm). Necessitat d’instal·lar filtres a la part davantera de l’intercanviador de calor (com el filtre Y, el filtre de neteja d’auto-neteja), la neteja regular d’impureses, per evitar que l’obstrucció condueixi a una disminució de l’eficiència de la transferència de calor o la pèrdua de pressió.
Selecció de juntes de segellat
Les fluctuacions de la temperatura del medi marí (-20 graus a 120 graus) i poden estar en contacte amb el petroli, l’aigua de mar, les juntes de segellat han de triar la temperatura, el petroli, els materials resistents a l’aigua de mar (com ara EPDM, fluoroelastòmer FKM) i comprovar regularment si l’envelliment, el trencament, per evitar fuites.
Eviteu sobre-temperatura i sobre-pressió
Les propietats mecàniques del titani es reduiran a alta temperatura (més de 300 graus), i la temperatura del medi de transferència de calor marina sol estar entre - 10 i 150 graus, que cal controlar dins del rang de disseny; Al mateix temps, la pressió del conducte marí pot fluctuar a causa de l’inici i l’aturada del cos de la bomba, per la qual cosa cal instal·lar mesures de pressió i vàlvules de seguretat per evitar danys sobre la pressió a la placa o al marc.
Manteniment regular i anti-corrosió
Buideu l’aigua de mar de la placa quan s’atura i renteu amb aigua dolça per evitar la corrosió de la placa mitjançant cristal·lització de sal residual;
El marc (si és d'acer al carboni) s'ha de pintar amb pintura antirrust regularment per evitar que l'oxidació causada per l'aire humit a la cabina;
Eviteu trucar quan es desmunta la placa per evitar que es trenqui la pel·lícula oxidada a la superfície del titani (la pel·lícula oxidada es pot tornar a formar a temperatura ambient després de la ruptura, però cal evitar una exposició a llarg termini a medis corrosius).