EN
El enfriamiento eficiente es el pulso de un sistema de propulsión marina y de los sistemas auxiliares. El calor debe disiparse del agua de camisa del motor principal, del enfriador de aire de sobrealimentación, del enfriador de aceite lubricante, del generador de agua dulce y de los circuitos de refrigeración a bordo hacia el mar, sin comprometer las temperaturas de consigna esenciales bajo condiciones variables de carga. Los intercambiadores de calor de placas (PHE) son preferidos en tales aplicaciones debido a sus diseños compactos, sus características de rendimiento y su facilidad de configuración.
Dimensionamiento adecuado y márgenes de diseño térmico
Al diseñar e instalar un nuevo buque, el intercambiador de calor de placas no solo debe considerar los datos publicados por el fabricante del motor, sino que siempre debe tener en cuenta cualquier margen marino adicional que sepa que su servicio generará con el tiempo. En cualquier construcción nueva o renovación, se recomienda asignar al intercambiador de calor de placas un margen mínimo del 10 % al 15 % para ensuciamiento marino, lo que garantiza que se alcancen las temperaturas de salida de diseño desde el estado nuevo durante todos los intervalos de limpieza, incluso a medida que avanza el ensuciamiento. Temperatura de aproximación: considere usar una temperatura de aproximación menor, ya que el mayor rendimiento así lo requiere, pero tenga en cuenta la energía adicional que demandarán las bombas. Los ingenieros térmicos de SME modelarán todo su rango operativo, desde la navegación lenta a una temperatura del mar de -5 °C hasta la carga máxima a 35 °C en el agua dulce, para asegurar que el intercambiador de calor de placas propuesto haya sido correctamente dimensionado.
Optimización de la distribución del caudal y gestión de la caída de presión
Es fundamental que los caudales en las corrientes de agua de mar y agua dulce se repartan de forma equitativa entre todas las placas de un determinado conjunto de placas de intercambiador de calor de placas (PHE) para garantizar que no todas las secciones del PHE funcionen en condiciones ideales. El diseñador también debe centrarse en establecer un régimen de flujo que, en el lado de agua de mar del sistema, minimice la caída de presión mediante un diseño adecuado del número de pasos y placas; mientras que, en el lado de agua dulce, se requiere un equilibrio entre optimizar el rendimiento de la transferencia de calor y asegurar una buena temperatura de aproximación. La monitorización de las caídas de presión en ambos lados del PHE se ha convertido en un método para intervenir proactivamente en los circuitos de refrigeración. Los equipos de SME instalan habitualmente transmisores permanentes de diferencia de presión con monitorización continua, lo que permite realizar intervenciones de limpieza oportunas.
Estrategias inteligentes de control y regulación de temperatura
Aunque el control mediante una válvula de derivación de tres vías funciona, con frecuencia se desperdicia energía valiosa bombeada. El control de caudal variable mediante la bomba principal con variadores de velocidad (VSD) puede mejorar la transferencia de calor en el intercambiador de placas (PHE), manteniendo la velocidad del flujo marino durante distintas cargas. Esto permite una transferencia de calor más eficaz a través de todas las placas, frente a la necesidad de recircular toda el agua enfriada a través del compartimento de la bomba de refrigeración. Se deben instalar sensores de temperatura en las entradas y salidas de ambos fluidos para proporcionar bucles de retroalimentación precisos en el sistema de control de la embarcación. SME es especialista en sustituir paneles obsoletos de control de refrigeración por soluciones más inteligentes y automatizadas, en colaboración con su proveedor de VCU / automatización.
Regímenes de mantenimiento y mitigación de incrustaciones
Sin una limpieza periódica de un intercambiador de calor de placas (PHE), el sistema de refrigeración relacionado con el mar reducirá naturalmente su rendimiento y eficiencia. El crecimiento de organismos en el lado del agua de mar dentro del PHE y la consiguiente incrustación comenzarán a aislar la superficie de transferencia de calor. Basándose en resultados reales de monitoreo, se planifica un ciclo de mantenimiento optimizado, no según un calendario rígido. Normalmente, es momento de limpiar cuando la caída de presión en el lado del agua de mar aumenta un 20 % respecto al valor limpio, o cuando la temperatura de salida del agua dulce sube más de 2 °C a carga completa. Si se ha formado incrustación de carbonato cálcico, normalmente una limpieza química in situ eliminará esta de forma sencilla y eficiente; sin embargo, si algún material extraño queda atrapado entre las placas o si la bioincrustación persiste, será necesario realizar una limpieza con chorro a alta presión tras desmontar el equipo, lo cual se llevará a cabo en un astillero.
Para los buques que experimentan incrustaciones biológicas repetidas, la instalación de un sistema de protección contra incrustaciones marinas (MGPS) podría ser una solución útil. Con un enfoque rentable, seguro, rápido y en sitio en cualquier astillero del mundo, incluso durante su operación (en tránsito), garantizamos que sus buques sigan funcionando. El rendimiento óptimo de refrigeración dentro de los circuitos de refrigeración para PHE se basa en un enfoque integrado equilibrado: diseño óptimo del sistema, procesos controlados, monitoreo regular, conceptos sólidos de mantenimiento y conocimiento profundo de las características operativas de sus buques. La experiencia de SEM Group en la industria marítima, con más de dos décadas de trayectoria, y su cartera global —que incluye decenas de miles de buques y propietarios de buques— lo convierten en su socio para obtener un mejor rendimiento de refrigeración. Nuestro personal está integrado por un equipo de más de 100 ingenieros especializados y técnicos expertos, respaldado por un taller de 5.000 m² (Nantong, China), certificaciones ISO 9001/14001/45001 (ANAB / IAF / UKAS), así como por nuestra red global. Siempre que se requieran soluciones marítimas altamente eficientes y optimizadas en costos, ¡elija la experiencia de SME!