乘坐過輪船的乘客都知道,不僅在汽車和火車上有"空調(diào)",在輪船上也有,只不過輪船上的空氣調(diào)節(jié),換熱主要靠的是我們的板式換熱器(http://www.51banshihuanreqi.com/),一般來講一艘輪船中板式換熱器的好壞將直接影響到該艘輪船的安全運(yùn)行。而這其中板片卻至關(guān)重要,這是因?yàn)榇冒迨綋Q熱器的板片結(jié)構(gòu)直接影響了換熱器的性能。
船用板式換熱器流道中流體的流量是由主機(jī)柴油機(jī)滑油或缸套水的換熱量決定的,同時(shí)為了其維修性,板片之間均為U型連接,為逆流方式,兩側(cè)流體為冷水與熱水或滑油。板間的換熱形式可抽象為平壁傳熱。
一般來講,影響板片換熱的因素有以下幾種:
1、板片的夾角
船用板式換熱器提高k值的主要方法之一是提高板片兩側(cè)換熱介質(zhì)表面的流體擾動(dòng)程度。船用板式換熱器的板片通常加工成人字波紋板。對(duì)于人字形波紋板片,人字角的大小對(duì)傳熱和流體阻力影響很大。人字角大的板片傳熱系數(shù)高、流體阻力亦大;反之人字角小的板片傳熱系數(shù)和阻力都低。120°人字角的波紋傳熱效果最好,角度越小或者變大,傳熱效率都會(huì)變低,通常的中央冷卻器與缸套水冷卻器采用120°人字角板片,以達(dá)到最大的換熱效果。
在船用滑油冷卻器中,由于滑油的粘度高于水的粘度,如果全使用120°大夾角的板片會(huì)造成流體阻力大,而60°小夾角板片的傳熱系數(shù)低。因此滑油冷卻器往往使用2種板片混裝的方式,在充分利用允許壓降的情況下,這種稱之為換熱混合設(shè)計(jì),其換熱面積可達(dá)到最優(yōu)效果。
2、板片厚度
由傳熱系數(shù)的表達(dá)式可知,板片的厚度δ越小,換熱器的傳熱效果越好,船用板式換熱器的標(biāo)準(zhǔn),提出換熱器的板片厚度在0.6~0.8mm,目前行業(yè)最薄的鈦板板片已經(jīng)達(dá)到0.4mm.板片再做薄對(duì)提高換熱效果不會(huì)太明顯,而主要的是為了減少成本,降低材料的消耗,但薄板片在壓制后強(qiáng)度會(huì)相對(duì)減小。
3、板間流速
流體在板間流動(dòng),其流速是不均勻的,在主流線上的流速,約為平均流速的4~5倍,在一個(gè)流程內(nèi)每個(gè)流道的流速也不均勻。為使流體在板間流動(dòng)時(shí),出于充分湍流狀態(tài),宜取板間的平均流速0.3~0.8m/s.在阻力降容許的情況下取大值,以提高對(duì)流傳熱膜系數(shù),從而減小換熱面積,提高換熱效率。通常按照給定的流速選擇出板片恰當(dāng)?shù)膯纹娣e與長寬比,這樣的選型方法是控制板間流速的關(guān)鍵因素。