Penukar panas pelat laut sebagai peralatan pertukaran panas utama di kapal memainkan peran kunci dalam operasi yang aman dari seluruh kapal. Strukturnya relatif sederhana dibandingkan dengan peralatan lain, terutama terdiri dari sekrup, pelat tekanan, alas, pelat, dan sebagainya. Ini banyak digunakan sebagai air liner, pendingin oli pelumas dan pendingin sentral untuk mesin utama kapal besar. Ini telah sangat berkembang dalam beberapa dekade terakhir. Pabrikan besar berfokus pada bagaimana meningkatkan efek pertukaran panas dari penukar panas pelat laut.
Karena struktur pelat penukar panas pelat laut secara langsung mempengaruhi kinerja penukar panas. Artikel ini akan membahas pengaruh rangkaian parameter pelat dari penukar panas pelat laut yang ada terhadap kinerja penukar panas, untuk memberikan beberapa referensi untuk penelitian lebih lanjut.
Untuk pemeliharaan penukar panas pelat laut, pelat dihubungkan dalam bentuk U, yang merupakan metode arus berlawanan, dan cairan di kedua sisi adalah air dingin dan air panas atau minyak pelumas. Bentuk pertukaran panas antara pelat dapat diabstraksikan sebagai perpindahan panas dinding datar. Karena aliran fluida di saluran penukar panas pelat laut ditentukan oleh pertukaran panas oli pelumas mesin diesel mesin utama atau air liner, fokus studi dapat pada bentuk pelat.
Apa faktor utama yang mempengaruhi efek perpindahan panas pelat?
1.Ketebalan pelat
2. Sudut pelat
3. Laju aliran antar pelat
Ketebalan pelat
Dapat dilihat dari ekspresi koefisien perpindahan panas bahwa semakin kecil ketebalan pelat, semakin baik efek perpindahan panas dari penukar panas. Standar untuk penukar panas pelat laut mengusulkan bahwa ketebalan pelat penukar panas adalah 0,6～0,8mm. Pelat titanium tertipis di industri telah mencapai 0,4 mm. Penipisan pelat tidak akan terlalu jelas untuk meningkatkan efek pertukaran panas, tetapi tujuan utamanya adalah untuk mengurangi biaya dan mengurangi konsumsi bahan, tetapi kekuatan pelat tipis akan relatif berkurang setelah ditekan.
Sudut pelat
Salah satu metode utama untuk meningkatkan nilai k pada penukar panas pelat laut adalah dengan meningkatkan derajat gangguan fluida pada permukaan media pertukaran panas di kedua sisi pelat. Pelat penukar panas pelat laut biasanya diproses menjadi pelat bergelombang herringbone. Untuk lembaran bergelombang herringbone, ukuran sudut herringbone memiliki pengaruh besar pada perpindahan panas dan ketahanan cairan. Pelat dengan sudut herringbone besar memiliki koefisien perpindahan panas yang tinggi dan ketahanan fluida yang tinggi; sebaliknya, pelat dengan sudut herringbone kecil memiliki koefisien perpindahan panas dan resistansi yang rendah. Sudut herringbone 120° memiliki efek perpindahan panas terbaik. Semakin kecil atau besar sudutnya, semakin rendah efisiensi perpindahan panasnya. Pendingin pusat dan pendingin air liner biasa menggunakan pelat herringbone 120 ° untuk mencapai efek perpindahan panas maksimum.
Laju aliran antar pelat
Laju aliran fluida yang mengalir di antara pelat tidak seragam. Laju aliran pada jalur aliran utama adalah sekitar 4 sampai 5 kali laju aliran rata-rata. Laju aliran setiap saluran aliran dalam suatu proses tidak seragam. Untuk membuat aliran fluida antara pelat, keluar dari keadaan turbulen penuh, disarankan untuk mengambil kecepatan aliran rata-rata antara pelat 0,3-0,8m/s. Ambil nilai yang lebih besar ketika penurunan resistansi dibiarkan untuk meningkatkan koefisien film perpindahan panas konvektif, sehingga mengurangi area pertukaran panas dan meningkatkan efisiensi pertukaran panas. Biasanya pilih area bagian tunggal yang sesuai dan rasio aspek pelat sesuai dengan laju aliran yang diberikan. Metode pemilihan ini merupakan faktor kunci dalam mengendalikan laju aliran antara pelat.
(1) Melalui model perpindahan panas penukar panas, beberapa faktor kunci yang mempengaruhi koefisien perpindahan panas k dari penukar panas dianalisis: koefisien film perpindahan panas dan ketebalan pelat . Panjang karakteristik pelat dan bilangan Reynolds Re antara pelat menentukan ukuran koefisien film perpindahan panas .
(2) Arah penelitian pelat penukar panas pelat laut (ketebalan pelat, sudut pelat dan kecepatan aliran antar pelat) dianalisis secara rinci.
(3) Setelah analisis, perlu untuk meningkatkan dan mengoptimalkan penukar panas pelat laut berdasarkan prinsip-prinsip perpindahan panas dan mekanika fluida yang relevan pada pekerjaan selanjutnya.
