EN
În vasele comerciale moderne, schimbătoarele de căldură cu plăci (PHE) reprezintă un component esențial al circuitului de răcire și joacă un rol esențial în sistemul central de răcire principal, răcirea carcasei motorului principal, încălzirea prealabilă a combustibilului și instalațiile de producere a apei dulci. Condițiile marine supun totuși echipamentele unor condiții extreme: vibrații continue, interacțiune cu mediul agresiv al apei de mare, cicluri termice intense și bioîncărcare cronică. Utilizarea unui PHE nepotrivit poate duce la pierderi de timp de exploatare, costuri suplimentare, scăderea eficienței termice și scurgeri premature. Din anul 2000, SME Group sprijină industria maritimă cu peste 500 de proiecte pe an, inclusiv proiecte de modernizare, întreținere și reparații. Fabrica noastră din Nantong, cu o suprafață de 5.000 m², și echipa noastră formată din peste 100 de ingineri electrici și mecanici oferă soluții certificate ISO 9001, 14001 și 45001 (ANAB/IAF/UKAS) armatorilor și operatorilor din întreaga lume. Pentru a vă ajuta să evitați acest tip de probleme, în acest ghid vom discuta unele dintre cele mai importante considerente pe care trebuie să le luați în calcul pentru a vă asigura că schimbătorul de căldură cu plăci va avea o durată lungă de funcționare și va performa bine în condiții extreme marine.
Selectarea materialului pentru plăci și rezistența la coroziune
Durata de funcționare a unui schimbător de căldură cu plăci (PHE) într-un mediu marin poate fi determinată, în mare parte, de alegerea materialului plăcilor. Totuși, aplicațiile răcite cu apă de mare reprezintă cele mai potrivite cazuri de utilizare pentru titan (calitatea 1 sau 2), datorită rezistenței excepționale a acestuia la coroziunea localizată (pitting) și la coroziunea interstițială indusă de cloruri, chiar și la temperaturi ridicate. Costul inițial al titanului poate fi mai mare, dar materialul are, în esență, o durată de viață infinită dacă aplicația implică serviciul în apă de mare și starea mării în care operează nava este tropicală sau brackish, unde ratele de coroziune sunt crescute. Într-un sistem cu apă dulce sau cu circuit închis (apă de carcasă/ulei de ungere), se aleg frecvent tipuri standard, cum ar fi oțelul inoxidabil 316L sau oțelul inoxidabil 904L, care oferă o rezistență superioară la coroziune. Este totuși esențial să se verifice rezistența materialului la coroziunea sub tensiune, în special în medii cu conținut ridicat de cloruri și în condiții de expunere intermitentă la contaminare cu apă de mare. Inginerii noștri din echipa de asistență tehnică înțeleg pe deplin necesitatea efectuării unei analize a fluidului și a unei evaluări a riscului de coroziune înainte de a selecta materialul plăcilor, pentru a asigura faptul că materialul ales este adecvat condițiilor de funcționare specifice fiecărei nave în cadrul SME.
Tipul garniturii, compatibilitatea cu elastomeri și prevenirea scurgerilor
Garniturile sunt considerate elementul cel mai slab al unui schimbător de căldură cu plăci, deoarece compactarea sub presiune poate afecta proprietățile acestora, iar în timpul funcționării termice pot fi atacate de căldură și substanțe chimice. Pentru aplicațiile marine, materialul garniturilor trebuie să reziste la temperatură și presiunea fluidului, precum și la expunerea la agenți de curățare, uleiuri pentru combustibil și lubrifiante. Rezistența garniturilor din nitril (NBR) și a garniturilor din etilen-propilen-dien-monomer (EPDM) le permite să fie utilizate în sarcini legate de ulei până la temperaturi moderate, respectiv în apă de mare și amestecuri de apă cu glicol. Dacă temperatura depășește 150 °C, pot fi necesare garnituri din Viton® (FKM) sau elastomere fluorocarbon speciale. În afară de materiale, designul garniturii joacă un rol important: garniturile lipite sunt foarte etanșe, dar greu de înlocuit pe teren; garniturile cu fixare prin clip sau prin încărcare rapidă sunt ușor de înlocuit pe teren, dar pot fi sensibile la deplasare cauzată de ciclurile termice. Se recomandă, de asemenea, utilizarea unei etanșări duble cu garnituri la schimbătoarele de căldură cu plăci (PHE) la racordurile de intrare și ieșire, pentru a oferi o barieră suplimentară între cele două circuite de fluid și a preveni contaminarea cruzată. Tehnicienii de service ai IMM-urilor sunt instruiți cum să strângă corect o garnitură și cum să prevină scurgerile acesteia. Aceasta asigură o funcționare fiabilă, prelungește durata de viață a garniturilor refăcute și amână necesitatea demontării capacului.
Configurarea fluxului, căderea de presiune și performanța termică
Caracteristicile termice și hidraulice ale unui schimbător de căldură cu plăci (PHE) depind de concepția plăcilor sale, de unghiul în zigzag utilizat și de configurația fluxului. De exemplu, în sistemele marine, unde energia necesară pomparei reprezintă o cheltuială majoră în exploatare, alegerea corectă a unui PHE trebuie să țină cont de relația dintre căderea de presiune la pompă și eficiența transferului de căldură. Plăcile cu unghi mare în zigzag (de obicei un unghi de 60°) generează o turbulență semnificativă, ceea ce conduce la un coeficient mai bun de transfer de căldură, dar și la o cădere de presiune mai mare. În schimb, plăcile cu unghi mic în zigzag (aproximativ 30°) produc o turbulență redusă, scăzând atât transferul de căldură, cât și căderea de presiune. În multe aplicații care folosesc apa de mare ca agent de schimb termic, combinația efectivă a plăcilor cu unghi mare și mic în zigzag pe același cadru – denumită aranjament „mixt” sau „L/H” – constituie un compromis optim. În plus, numărul de treceri (o singură trecere versus mai multe treceri) trebuie stabilit în funcție de spațiul disponibil și de pierderea de presiune dorită. Aranjamentele cu mai multe treceri oferă o suprafață mai mare pentru transferul de căldură, dar devin mai complexe și mai dificil de curățat. La SME, echipa noastră de ingineri utilizează software de modelare termică pentru a simula performanța în diverse condiții de temperatură a apei de mare și factori de incrustare, asigurându-se astfel că pompa nu este suprasolicitată și că sarcina termică necesară este realizată cu PHE-ul selectat.
Menținabilitate, acces pentru curățare și disponibilitatea pieselor de schimb
Dintre numeroșii factori de luat în considerare la alegerea unui schimbător de căldură cu plăci (PHE) pentru utilizare marină, probabil cel mai practic este întreținerea. Navele se află la distanță și este esențial să se poată curăța sau înlocui etanșările pe loc și rapid. Cadru PHE trebuie să fie suficient de robust pentru a asigura compresia altor plăci în cazul unei extinderi ulterioare; plăcile cheie suplimentare trebuie să poată fi comprimate ușor prin mărirea lungimii șuruburilor de strângere, iar plăcile finale ale cadrului trebuie să fie suficient de rezistente pentru a preveni deformarea în timpul operațiunilor repetitive de deschidere și închidere. Deoarece apa de mare este folosită frecvent pentru curățare, din cauza depunerilor și a bioîncrustedării, PHE trebuie dotat și cu puncte de racordare pentru circuitele de curățare chimică, iar setul de plăci trebuie să fie ușor accesibil pentru curățarea mecanică, care poate fi realizată cu jeturi de apă sub presiune ridicată. Cel mai important este ca furnizorul să dețină în stoc plăci și etanșări de rezervă, disponibile rapid, și să stabilească termene de livrare și precizie în cadrul loturilor. Deținem o gamă completă de etanșări și plăci pentru dimensiunea cea mai frecvent utilizată a cadrului, iar stocul nostru din Nantong vă poate oferi livrare rapidă de etanșări și plăci către nave aflate în docul uscat sau la ancoră. Garanția de 12 luni pentru serviciile de proiect asigură operatorilor de flotă liniștea necesară, garantând finalizarea rapidă și perfectă a intervențiilor.
Alegerea schimbătorului de căldură cu plăci potrivit pentru utilizare în medii marine extreme este o sarcină care implică știința materialelor, dinamica termică și logistica operațională. O strategie cheie pentru armatorii care doresc să obțină soluția potrivită constă în analizarea aliajelor plăcilor, a compatibilității cu etanșările, a proiectării hidraulice și a ușurinței de întreținere. Grupul SME este partenerul dvs. de încredere în acest proces de selecție, datorită experienței sale îndelungate în ingineria marină și a rețelei sale extinse de servicii din întreaga lume. Obiectivul nostru nu este doar de a remedia problemele, ci de a oferi soluții de schimb termic care funcționează fiabil, voiaj după voiaj.