O resfriamento eficiente é o pulso de um sistema de propulsão marítima e de sistemas auxiliares. O calor deve ser dissipado da água da camisa do motor principal, do refrigerador de ar de admissão, do refrigerador de óleo lubrificante, do gerador de água doce e dos circuitos de refrigeração a bordo para o mar, sem comprometer as temperaturas definidas essenciais sob condições de carga variáveis. Os trocadores de calor de placas (PHE) são preferidos nessas aplicações devido aos seus designs economizadores de espaço, características de desempenho e facilidade de configuração.
Dimensionamento adequado e margens de projeto térmico
Ao projetar e instalar um novo navio, o trocador de calor de placas não deve considerar apenas os dados publicados pelo fabricante do motor; deve sempre levar em conta qualquer margem marítima adicional que você sabe que seu serviço gerará ao longo do tempo. Em qualquer nova construção ou renovação, recomenda-se alocar, no mínimo, uma margem de 10% a 15% para incrustação marinha ao trocador de calor de placas, garantindo assim que as temperaturas de saída projetadas sejam atingidas desde o estado novo até os intervalos de limpeza, à medida que a incrustação se desenvolve. Temperatura de aproximação: considere utilizar uma temperatura de aproximação menor, conforme exigido pelo desempenho superior, mas tenha em mente a energia adicional exigida pelas bombas. Os engenheiros térmicos da SME modelarão toda a sua faixa operacional, desde a navegação lenta com temperatura do mar de -5 °C até a carga total com temperatura da água fresca de 35 °C, para garantir que o PHE proposto tenha sido dimensionado corretamente.
Otimização da Distribuição de Fluxo e Gestão da Queda de Pressão
É crucial que as taxas de fluxo nas correntes de água do mar e de água doce sejam divididas igualmente por toda a extensão das placas dentro de uma determinada matriz de placas de trocadores de calor de placas (PHE), a fim de garantir que nem todas as seções do PHE operem em condições ideais. O projetista também deve concentrar-se na definição de um regime de fluxo que, no lado da água do mar da configuração, minimize a queda de pressão mediante um projeto adequado quanto ao número de passes e placas; já no lado da água doce, é necessário equilibrar o desempenho da transferência de calor com a obtenção de uma boa temperatura de aproximação. O monitoramento das quedas de pressão em ambos os lados do PHE tornou-se um método para intervenção proativa nos circuitos de refrigeração. As equipes da SME instalam regularmente transmissores permanentes de diferença de pressão, monitorados continuamente, permitindo intervenções de limpeza oportunas.
Estratégias Inteligentes de Controle e Regulação de Temperatura
Embora o controle por meio de uma válvula de derivação de três vias funcione, ele frequentemente desperdiça energia valiosa bombeada. O controle de fluxo variável por meio da bomba principal com inversores de frequência (VSDs) pode melhorar a transferência de calor no PHE, mantendo a velocidade do fluxo marinho sob cargas variáveis. Isso proporciona uma transferência de calor mais eficaz em todas as placas, ao contrário da necessidade de circular toda a água resfriada através da baía da bomba de refrigeração. Sensores de temperatura devem ser instalados nas entradas e saídas de ambos os fluidos para fornecer laços de retroalimentação precisos no sistema de controle da embarcação. A SME é especialista na substituição de painéis de controle de refrigeração obsoletos por soluções mais inteligentes e automatizadas, em conjunto com seu provedor de VCU / automação.
Regimes de manutenção e mitigação de incrustações
Sem limpeza regular de um trocador de calor de placas (PHE), um sistema de refrigeração relacionado ao mar reduzirá naturalmente seu desempenho e eficiência. O crescimento de organismos no lado da água do mar dentro do PHE e a incrustação resultante começarão a isolar a superfície de transferência de calor. Com base em resultados reais de monitoramento, o ciclo de manutenção é planejado de forma otimizada, em vez de seguir uma programação rígida baseada em calendário. Normalmente, é hora de realizar a limpeza quando a queda de pressão no lado da água do mar aumenta 20% acima do valor limpo ou quando a temperatura de saída da água doce sobe mais de 2 °C em carga total. Se houver formação de incrustação de cálcio, uma limpeza química in situ normalmente remove essa incrustação de maneira fácil e eficiente; caso algum material estranho tenha ficado preso entre as placas ou se a bioincrustação for persistente, será necessário realizar uma limpeza com jato de alta pressão após desmontagem, geralmente em estaleiro.
Para navios que enfrentam bioincrustação recorrente, a instalação de um sistema MGPS pode ser uma solução útil. Com custo eficaz, segurança, rapidez e disponibilidade no local em todo o mundo — em qualquer estaleiro, a qualquer momento, inclusive durante a operação (em trânsito) — garantimos que seus navios continuem em funcionamento. O desempenho ideal de refrigeração nos circuitos de resfriamento para PHE baseia-se numa abordagem integrada equilibrada: projeto ideal do sistema, processos controlados, monitoramento regular, conceitos sólidos de manutenção e conhecimento profundo das características operacionais de suas embarcações. A experiência da SEM Group no setor marítimo, com mais de duas décadas de atuação, e sua clientela global — dezenas de milhares de navios e proprietários de navios — tornam-nos seu parceiro para extrair ainda mais desempenho dos seus sistemas de refrigeração. Nossa equipe é composta por mais de 100 engenheiros especializados e técnicos especialistas, apoiados por uma oficina de 5.000 m² (Nantong, China), certificações ISO 9001/14001/45001 (ANAB / IAF / UKAS), além de nossa rede global. Sempre que soluções marítimas altamente eficientes e otimizadas em custos forem essenciais, escolha a expertise da SME!
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