Интеграција топлотних разменилаца са системом хлађења мотора

Системи хлађења мотора су срце и душа система за покретање и производњу енергије на броду. У доба с све веће густине снаге и строже емисије агенде, значај и изазови повезани са управљањем топлотом мотора су проширени. Пролиферација плоча за размена топлоте (ПХЕ) као оптималног избора за хлађење мотора - због њихове ефикасности размене топлоте и компактне величине, заједно са потребом прецизног спајања свих хидрауличких, материјала и оперативних својстава система - за побољшану дуговечност постала

Зашто је потребно да се користе топлотне разменнике за мотори?

У поређењу са традиционалним размениоцима топлоте са лупама и цевицама, размениоци топлоте са плочама преносе до пет пута већи коефицијент топлоте због турбуленције коју изазивају таласне плоче. Ефикасност ПХЕ-а је директен резултат много мање величине и тежине, критичног разматрања за поморске моторе са ограниченим простором. Због њихове модуларне конструкције, додатне плоче се лако могу инсталирати ако је потребан већи пренос топлоте због променљивих оптерећења мотора или потражње за систем хлађења. Приступ блиске температуре у ПХЕ-у олакшава боље хлађење воде за јакне и масти за мачење како би се оптимизовале перформансе и трајност система сагоревања мотора.

Кључне тачке интеграције у колачију хлађења

Морски мотори имају дводелни систем хлађења, који се састоји од круга с пресном водом на високу температуру који хлади моторни блок и круга са ниском температуром морске воде за уклањање топлоте пренете из пресне воде у централном хладнику. Плакатни разменници топлоте могу служити две сврхе у овом систему, или као главни хладник воде у кобуцу мотора или хладник масти. Као главни хладник воде у капу за мотор, ПХЕ преноси топлоту из круга слатке воде у морску воду и одржава воду у капу у опсегу од 75 °C до 85 °C.

ПХЕ као хладник за мачење уља контролише температуру мачења уља на или испод одређене температуре како би се одржала исправна вискозитет.

Поред хлађења воде у капу и масти за мачење, ПХЕ се такође користе за хлађење ваздуха за пуњење турбопрепоручитеља у сличном циклусу, како би се повећала густина ваздуха који улази у мотор и тиме побољшала ефикасност сагоревања. Свака од ових апликација има различите притиске, температуре и карактеристике за прљављење које диктују величину система.

Материјал и дизајнерски разлози за поморску службу

Због корозивног окружења морске воде у поморској апликацији, критичан је пажљив избор исправних материјала за плоче. Титаник може понудити најбољу заштиту од јама, пукотина и галваничке корозије изазване хлорима које се обично налазе са топлим, хлорираним струјом морске воде. 316Л нерђајући челик се често може спецификовати на слатководној страни ПХЕ-а по много нижој цени, пружајући добру отпорност на корозију. За више корозивне потоке слатке воде или мастилог уља, може се спецификовати легура 254 или дуплексни челик за већу чврстоћу и отпорност на корозију. Избор материјала за запковање такође мора да се бави комбинованим факторима као што су температуре циклуса, хемија течности и ефекат компресије.

Обично одабрани материјали за ПХЕ су нитрил, ЕПДМ и ФКМ (Витон) који имају различите опсеге оперативне температуре и отпорности на специфичне хемијске флуиде. Треба напоменути да би пад притиска преко ПХЕ-а требало да буде ограничен на око 1-2 бара за оба кола како би се спречило преоптерећење пумпе или условима ниског проток.

Систем хидраулике и инсталације најбоље праксе

Правилна употреба пакета плоча ПХЕ-а иде дубље. Хидраулика система и дизајн имају значајне импликације за исправан рад топлотног разменника. Треба да буде дизајниран тако да смањује количину цеви и да обезбеди лак приступ пакету плоча за одржавање. Оптимална оријентација и позиционирање ПХЕ треба да минимизирају дужину пролаза цеви и омогући лак приступ за чишћење пакета плоча, јер је потребно да се ПХЕ исцрпи како би се пакета могла повући.

Стандардна пракса диктује вертикално позиционирање ПХЕ-а како би се омогућило правилно одводње било којег од кола и отпускање заробљеног ваздуха. Пре улаза ПХЕ-а треба укључити сирена у оба струја течности како би се заштитили плоче и систем запкова од контаминација и оштећења. Температуре и притиске на оба кола треба пратити помоћу одговарајуће постављених мерилаца и топлотне експанзије оба течност кола рачунају се или са ширењем петљица или флексибилним везама цеви, како би се спречио непотребан стрес на ПХЕ врзачке болте. За бродове са више мотора и њиховим повезаним ПХЕ-ом, клапан треба да буде на месту како би се омогућило изоловање и сервисање једног ПХЕ-а без уклањања брода из рада.

Интеграција праћења перформанси и одржавања

Интеграција система ПХЕ није операција "прилагодити и заборавити", већ мора укључивати праћење оперативних параметара ПХЕ-а како би се осигурало да функционише на својој пројектној ефикасности. Показачи забринутости су значајна одступања од жељених постављених тачака на температури излазне течности, повећање пада притиска у било ком од кола и праћење брзине крварења морске воде у кола с слатке воде. Ако се примети погоршање перформанси, хемијско чишћење ПХЕ-а ће га вратити у првобитну ефикасност преноса топлоте за органско опековање и високо притисак, високо-температурно прање може се користити за чишћење скале. Укључивањем планираног рутинског одржавања, које се врши истовремено са периодима одржавања мотора, можете смањити количину непланираног времена простора и повећати ефикасан радни век материјала плоча и пломби.

Zaključak

Избор за интеграцију топлотних разменача плоча у њихове поморске моторе пружа оптималне услове, обезбеђујући највећи степен преноса топлоте у најмањим просторима, а истовремено омогућава невероватну флексибилност у смислу капацитета. Груп СМЕ активно се бави поморским инжењерством више од двадесет година и има гаранцију система квалитета сертификованог од стране ИСО за читаве системе хлађења, који гарантује пажљиво управљање, чак и када се обављају ретрофити. Поред тога, објекат од 5.000 м2 са стотину инжењера и техничара омогућава МСЕ-у да заврши све ваше поморске пројекте под мотом "Поза брига", помажући вам и сервисирајући око хиљаду бродова сваке године системима и оригиналним резервним деловима. МСЕ група је идеални сарадник за оптимизацију перформанси и трајања ваших система хлађења мотора за бродове; не оклевајте се да нас контактирате да бисте разговарали са нама о детаљима ваших следећих пројеката, што нам омогућава да вам пружимо цитат система хлађења за бродове.