EN
Atbalstīts ar 5000 m² lielu ražošanas darbnīcu Nantunā un vairāk nekā 100 elektro un mehānisko inženieru SME grupa vairāk kā 20 gadus ir sniegusi pakalpojumus jūras un kuģu būvniecības nozarē, turpinot nodrošināt augstas kvalitātes un aktuālus pakalpojumus šajā nozarē. Gadā mēs veicam vairāk nekā 500 uzdevumus un piegādājam vairāk nekā 1000 kuģus gadā. Šajā blogā tiks apspriests optimālais plāksnes modelis plākšņu siltummainim, kas veido jūras sistēmas kodolu un regulē, kā šie optimālie modeļi nodrošina savu termisko un ekonomisko efektivitāti, labāk izprotot šķidruma berzes un siltuma plūsmas kontroli mūsu dzesēšanas, apkures un atlikumu siltuma apmaiņas sistēmās.
Zvaigznveida leņķis un tā kompromiss starp siltuma pārnesi un spiediena zudumu
Svarīgākais ģeometriskais parametrs PHE projektēšanā ir zvaigznveida leņķis (vai herringbone leņķis). Kā vienmēr, jo lielāks ir zvaigznveida leņķis (piemēram, 60° līdz 75°), jo vairāk rodas turbulences un jo augstāks ir siltuma pārejas koeficients, taču vienlaikus būtiski palielinās spiediena zudums un sūknēšanas jauda. No otras puses, mazāki leņķi (30°–45°) rada mazāku pretestību, bet nodrošina zemāku termisko efektivitāti. Kad jūras aplikācijās izmanto viskozas šķidrumvielas, piemēram, eļļu, SME parasti neizmanto vienu plāksni. Līdz šim SME pielietojuma spektrs var ietvert arī kombinētu plākšņu konstrukciju izmantošanu — augsta ūdens caurlaides leņķim un zemāka eļļas ceļa leņķim vai līdzīgām kombinācijām, lai sasniegtu pieņemamu termisko efektivitāti bez pārmērīgi liela spiediena zuduma. Šī hibrīda konstrukcija attēlo vispārēju termisko un hidraulisko optimālu risinājumu, kas ir būtisks tiem retrofit un newbuild projektiem, kuros iesaistīta SME.
Vilnīšu dziļums, solis un aspektu attiecība
Papildus leņķim vilnīšu dziļums (h), solis (P) un aspektu attiecība (2b/λ) tieši ietekmē veiktspēju. Jo dziļākas ir vilnīšu struktūras, jo lielāka ir siltuma pārnesei pieejamā virsma un jo vairāk tās izraisa plūsmu sadalīšanos, tādējādi vietējās zonās palielinot siltuma pārnesi ar sekundāro maisīšanu. Tomēr tās arī palielina berzes koeficientu, kas rada lielāku spiediena kritumu. Pētījumi, kas balstīti uz Taguchi metodi jūras gāzes sildītājiem, ir noteikuši optimālu attiecību — piemēram, vilnīšu diametrs 6 mm, vilnīšu dziļums 1 mm un vilnīšu slīpums 45° parādīja 37,41 % uzlabojumu vispārējā veiktspējas rādītājā (TP) salīdzinājumā ar tradicionālo konstrukciju. Šīs datubāzētās optimizācijas metodes SME izmanto, lai norādītu plākšņu ģeometriju kuģa specifiskiem ekspluatācijas apstākļiem, lai nezaudētu siltuma pārneses priekšrocības dēļ nepamatoti augstu sūknēšanas izmaksu.
Asimetriski un modificēti raksti mainīgā plūsmas patēriņa prasībām
Karstās puses plūsma Jūras sistēmas karstās puses plūsmas procesā var izmantot to faktu, ka tās masas plūsma var būt ievērojami atšķirīga no citu sistēmu plūsmas – piemēram, sildīšanas ūdens plūsmas ātrums var būt vairākas reizes lielāks nekā ūdens plūsmas ātrums caur dzīvojamās telpas krānu. Ja šis process tiek veikts simetriski visos plūsmas kanālos, rezultātā augstas plūsmas kontūrai kopumā palielinās spiediena zudums, bet mehāniskā izturība un termiskā efektivitāte nemainās. Nevienmērīgas plūsmas kanālu plāksnes – viena ar palielinātu šķērsgriezumu vienā kanālā, kurā samazināta spiediena dziļuma vai mainīgi ribas vienā no šiem kanāliem – nodrošina mazākus spiediena zudumus šajā lielākajā kanālā līdz pat maksimālajai mehāniski pieļaujamajai robežai un labu siltuma pārnesešanas spēju. Turklāt nesenās pētniecības ir sasniegušas augstāku termohidraulisko veiktspēju červonveida plāksnēs (>1 atdalītā zilbāržu raksta plāksnē), kur turbulences uzlabošanas ietekme uz plūsmas pretestību pārsniedz. Šo ļoti sarežģīto optimizāciju novērtē SME inženieri kuģiem ar ļoti atšķirīgām ekspluatācijas situācijām, un piedāvātās vērtības pievienošanas risinājumi ļaus kuģu īpašniekiem samazināt enerģijas patēriņu.
Rievotās un jaunās virsmas ģeometrijas
Pētījumi pēdējos gados ir izpētījuši iespēju aizvietot tradicionālos zivsastarainos rakstus ar rievotām (viļņu punktu) plāksnēm ar aplveida izvirzītām plāksnēm. Izmantojot skaitlisko optimizāciju ar atbildes virsmas metodi, tika noteikti optimālie parametri (viļņu punktu diametrs aptuveni 5,2 mm, dziļums 0,9 mm un slīpums 42°), lai sasniegtu maksimālu veiktspēju (JF faktoru), kas par 11,92 % lielāka nekā tradicionālo zivsastaraino dizainu gadījumā. Šajā jaunajā dizainā ģeometrijas ir izstrādātas, lai veicinātu turbulenci un siltuma robežslāni, vienlaikus saglabājot pieļaujamu spiediena kritumu. SME turpina uzmanīgi sekot šādām jaunām attīstībām un piemērot pierādītas inovācijas, kur tas ir atbilstoši gan esošo iekārtu modernizācijai, gan jaunu iekārtu būvniecībai, lai palīdzētu klientiem atbilstēt jaunākajām efektivitātes un emisiju normām.
Secinājums: Precīzs plākšņu dizains jūras transporta efektivitātei
Plākšņu rakstu optimizācija nav standarta darbības procedūra un prasa detalizētu šķidruma īpašību, plūsmas ātrumu, pieļaujamo spiediena zudumu un termisko slodzi izpēti. SME Group ir sertificēta saskaņā ar ISO 9001/14001/45001 standartiem un katram projektam nodrošina vairāk nekā divdesmit gadu pieredzi jūras siltummaiņu jomā. Mūsu vietējā tīkla dēļ mēs operatīvi reaģējam uz visām pasaules kuģu būvēm, īpaši Ķīnas Tautas Republikā, nodrošinot, ka jūsu siltummaiņi darbojas maksimāli efektīvi. SME piedāvā 12 mēnešus ilgu garantiju un vēlmi ne tikai atbilst jūsu prasībām, bet arī pārsniegt tās — vēlmi ietaupīt vēl vairāk enerģijas, jo mēs atbalstām plākšņu rakstu optimizāciju, kas nodrošina mērāmu enerģijas ietaupījumu. Zvaniet mūsu tehniskajiem speciālistiem jau šodien, lai apspriestu jūsu kuģa specifiskās apkures prasības.