EN
I moderna kommersiella fartyg är plåtvärmväxlare (PHE) en kärnkomponent i kylkretsen och spelar en avgörande roll för central kylning av huvudsystemet, kylning av huvudmotorns kylmantel, uppvärmning av bränsleolja samt i anläggningar för framställning av färskvatten. Marina förhållanden utsätter dock utrustningen för extrema påfrestningar: kontinuerlig vibration, interaktion med den aggressiva havsvattnets miljö, höga termiska cykler och kronisk biofouling. Användning av felaktiga PHE kan leda till driftstopp, kostnader och förlust av termisk verkningsgrad samt tidig läckage. Sedan år 2000 har SME Group stött sjöfartsindustrin med mer än 500 projekt per år, inklusive ombyggnads-, underhålls- och repareringsprojekt. Vår fabrik i Nantong på 5 000 m² och vårt team bestående av mer än 100 elektro- och maskiningenjörer erbjuder ISO 9001, 14001 och 45001-certifierade lösningar (ANAB/IAF/UKAS) till rederier och operatörer över hela världen. För att hjälpa dig undvika denna typ av frustrationer diskuterar vi i denna guide några av de viktigaste överväganden du måste göra för att säkerställa att din plåtvärmväxlare håller länge och presterar väl i extrema marina miljöer.
Plattmaterielsval och korrosionsbeständighet
Livslängden för en PHE i en marin miljö kan nästan helt avgöras av valet av plattmaterial. Dock har sjövattenkylda applikationer varit de bästa applikationerna för titan (klass 1 eller 2) på grund av dess utmärkta motstånd mot kloridinducerad punktkorrosion och spaltkorrosion, även vid hög temperatur. Den initiala kostnaden för titan kan vara högre, men materialet har i praktiken en oändlig livslängd om applikationen är i sjövattentjänst och fartygets driftmiljö är tropisk eller bräsk, där korrosionshastigheten ökar. I ett sötvattensystem eller ett slutet kretslopp (kylvatten/smörjolja) väljs ofta standardtyper som 316L eller den mer korrosionsbeständiga rostfria stålsorten 904L. Det är dock viktigt att kontrollera materialets motstånd mot spänningskorrosion, särskilt i miljöer med hög kloridhalt och vid intermittenta exponeringar för sjövattenkontaminering. Våra tekniska supportingenjörer förstår fullt ut behovet av att utföra en vätskeanalys och en korrosionsriskbedömning innan ett plattmaterial väljs, för att säkerställa att det valda plattmaterialet är lämpligt för de aktuella driftförhållandena för varje fartyg hos SME.
Tätningstyp, elastomerkompatibilitet och läckageförebyggande
Tätningar anses vara den svagaste länken i en plåtvärmeförväxlare eftersom tryckkompaktning kan påverka deras egenskaper och de kan angripas av värme och kemikalier under termisk drift. För marin användning måste tätningens material motstå vätskans temperatur och tryck samt exponering för rengöringsmedel, bränsleoljor och smörjmedel. Motståndsförmågan hos nitrilgummi (NBR)-tätningar och etylenpropylen-dienmonomer (EPDM)-tätningar gör att de kan användas för oljerelaterade uppgifter upp till moderata temperaturer respektive för sjövatten och vatten-glykolblandningar. Om temperaturen överstiger 150 °C kan Viton® (FKM) eller specialfluorkolvelastomerer bli nödvändiga. Förutom material spelar även tätningens konstruktion en viktig roll: Limmade tätningar är mycket täta men svåra att byta ut på plats; klick-tätningar eller snabbtätningar är lättare att byta ut på plats, men kan vara känsliga för förskjutning orsakad av termisk cykling. Det rekommenderas också att använda dubbel-tätning på PHE:s in- och utloppsportar för att skapa en ytterligare barriär mellan de två vätskkretsarna och förhindra korskontaminering. SME:s servicetekniker utbildas i hur man monterar tätningar med rätt moment och hur man förhindrar läckage från tätningar. Detta säkerställer pålitlig prestanda, förlänger livslängden för återmonterade tätningar och dröjer ut behovet av att ta bort locket.
Strömningskonfiguration, tryckfall och termisk prestanda
Termiska och hydrauliska egenskaper hos en plattvärmeväxlare (PHE) beror på dess plattutformning, användningen av olika vinklar på plattornas corrugering (chevronvinkel) samt flödeskonfigurationen. Till exempel bör valet av PHE i marinapplikationer, där pumpenergiförbrukningen utgör en betydande driftskostnad, ta hänsyn till sambandet mellan tryckfallet över pumpen och värmeförmedlingsverkningsgraden. Plattor med hög corrugering (vanligtvis 60°-vinkel) skapar kraftig turbulens, vilket ger en bättre värmeförmedlingskoefficient, men också ett högre tryckfall. Å andra sidan genererar plattor med låg corrugering (ca 30°) mindre turbulens, vilket minskar både värmeförmedlingen och tryckfallet. I många fall där havsvatten används som vätska i värmeväxlaren är den faktiska kombinationen av plattor med hög och låg corrugering på samma ram – kallad en "blandad" eller "L/H"-anordning – en optimal kompromiss. Dessutom bör antalet passager (enkelpassage kontra multipassage) bestämmas utifrån tillgänglig plats och önskat tryckfall. Multipassageanordningar ger större yta för värmeförmedling, men blir mer komplicerade och svårare att rengöra. Vid SME använder vårt ingenjörsteam termisk modelleringsprogramvara för att simulera prestanda vid olika havsvattentemperaturer och föroreningsfaktorer, för att säkerställa att pumpen inte belastas för mycket och att den valda PHE:n uppfyller de krav som ställs på värmeeffekten.
Underhållbarhet, rengöringsåtkomst och tillgänglighet av reservdelar
Bland de många faktorer som bör beaktas vid valet av en plattvärmeväxlare (PHE) för marin användning är underhållbarheten kanske den mest praktiska. Fartyg befinner sig på avlägsna platser, och det är avgörande att kunna rengöra eller byta tätningsmaterial på plats och snabbt. PHE-ramen bör vara tillräckligt robust för att tvinga samman andra plattor vid framtida utvidgning; ytterligare nyckelplattor bör lätt kunna sammanpressas med ökad längd på spännbultar, och ändplattorna på ramen bör vara tillräckligt starka för att motstå vridning vid upprepade öppnings- och stängningsoperationer. Eftersom havsvatten regelbundet används för rengöring på grund av avlagringar och biologisk förorening bör PHE:n även vara utrustad med anslutningspunkter för kemisk rengöring, och plattblocket bör vara lättillgängligt för mekanisk rengöring – vilket kan åstadkommas med högtrycksvattenstrålar. Viktigast av allt är att leverantören har reservplattor och tätningsmaterial i lager som snabbt kan erhållas, samt att leveranstider och batchnoggrannhet är tydligt definierade. Vi har ett komplett sortiment av tätningsmaterial och plattor för de vanligaste ramstorlekarna, och vårt lager i Nantong kan även erbjuda snabb leverans av tätningsmaterial och plattor till fartyg i torrdocka eller vid ankarplats. 12-månadersgarantin för projekttjänster ger flottoperatörer trygghet i att projektrelaterad service kommer att utföras snabbt och med hög kvalitet.
Att välja rätt plattvärmeväxlare för användning i extrema marina miljöer är en uppgift som innebär materialvetenskap, termodynamik och driftslogistik. En nyckelstrategi för rederier för att säkerställa att de får den rätta lösningen är att granska plattmaterialens legeringar, tätningsmaterialens kompatibilitet, hydrauliska design och underhållbarhet. SME Group är lätt ditt pålitliga partnerskap i denna urvalprocess tack vare våra många års erfarenhet inom marin teknik och vår omfattande serviceorganisation över hela världen. Vårt mål är inte bara att lösa problem, utan att leverera värmeväxlarlösningar som fungerar tillförlitligt resa efter resa.