マリンプレート熱交換器の熱伝達性能を分析する
両側の流体の構造は、冷水と温水または潤滑油です。プレート間の熱交換フォームは、フラットウォール熱伝達として抽象化できます。
その中で、λは水の熱伝導率であり、dεはプレートの特徴的なサイズです。流体力学から、水の流れが層流から乱流に移行し始めると、つまりRe≥2200以降、Re数の増加とともにNu数が増加することがわかります。Re数の増加は、水の流量の増加またはプレート表面の波形形状に依存します。このことから、流体の流量と研究されたプレートの波形を増やすことが、プレートの熱伝達を強化する手段になることがわかります。
マリンプレート熱交換器のチャネル内の流体の流れは、メインエンジンのディーゼルエンジンの潤滑油またはライナー水の熱交換によって決定されるため、研究ポイントはプレートフォームに配置できます。
第二に、プレートの熱伝達に影響を与える主な要因
1.板厚
熱伝達係数の式から、プレートの厚さδが小さいほど、熱交換器の熱伝達が良好であることがわかります。マリンプレート熱交換器の規格では、熱交換器の板厚は0.6〜0.8mmとされています。比較チタンプレートは0.4mmに達しました。プレートを薄くすることは熱伝達を高めるのにあまり有用ではありませんが、主な目的はコストを削減し、材料の消費を減らすことですが、薄いプレートの強度はプレス後に比較的低下します。
2.プレートの角度
マリンプレート熱交換器でkの値を増やす主な方法の1つは、プレートの両側の熱交換媒体の表面での流体の乱れの程度を増やすことです。マリンプレート熱交換器のプレートは、通常、ヘリンボーン波形プレートに加工されます。ヘリンボーンコルゲートシートの場合、ヘリンボーン角度のサイズは熱伝達と流体抵抗に大きな影響を与えます。ヘリンボーン角度が大きいプレートは、熱伝達係数が高く、流体抵抗が高くなります。逆に、ヘリンボーン角度が小さいプレートは、熱伝達係数と抵抗が低くなります。
船舶用オイルクーラーでは、油の粘度が水よりも高いため、120°の角度が大きいプレートを使用すると流体抵抗が大きくなり、60°の角度が小さいプレートを使用すると熱伝達率が低くなります。 。そのため、潤滑油クーラーは2種類のプレート混合方法を使用することがよくあります。許容圧力損失を使用する場合、これは熱交換ハイブリッド設計と呼ばれます。
3.プレート間の流速
プレート間を流れる流体の流量が不均一です。メインフローラインの流速は、平均流速の約4〜5倍です。プロセス内の各フローチャネルの流速も不均一です。プレート間の流体の流れを乱流にするためには、プレート間の平均流速は0.3〜0.8m / sである必要があります。抵抗降下が対流熱伝達フィルム係数を増加させることができる場合は、より大きな値を取り、それによって熱交換面積を減らし、熱交換効率を高めます。通常、所定の流量に応じたプレートの適切な一体型の面積とアスペクト比。このイオン法は、プレート間の流量を制御する上で重要な要素です。
