Analizza le prestazioni di trasferimento del calore degli scambiatori di calore a piastre marini
La struttura del fluido su entrambi i lati è acqua fredda e acqua calda o olio lubrificante. La forma di scambio termico tra le piastre può essere sottratta come trasferimento di calore a parete piana.
Tra questi: λ è la conducibilità termica dell'acqua e dε è la dimensione caratteristica della piastra. Si può sapere dalla meccanica dei fluidi che quando il flusso dell'acqua inizia a passare da flusso laminare a flusso turbolento, cioè dopo Re≥2200, il numero Nu aumenta con l'aumentare del numero Re. L'aumento del numero Re dipende dall'aumento della portata d'acqua o dalla forma dell'ondulazione della superficie della piastra. Da ciò possiamo vedere che aumentare la portata del fluido e l'ondulazione della piastra studiata sarà un mezzo per rafforzare il trasferimento di calore della piastra.
Poiché il flusso di fluido nel canale dello scambiatore di calore a piastre marino è determinato dallo scambio termico dell'olio lubrificante del motore diesel del motore principale o dell'acqua di rivestimento, il punto di ricerca può essere posizionato sul modulo della piastra.
In secondo luogo, i principali fattori che influenzano il trasferimento di calore della piastra
1. Spessore della piastra
Dall'espressione del coefficiente di scambio termico si può vedere che minore è lo spessore δ della piastra, migliore è la trasmissione termica dello scambiatore di calore. Lo standard dello scambiatore di calore a piastre marino propone che lo spessore della piastra dello scambiatore di calore sia 0,6 ～ 0,8 mm. La piastra comparativa in titanio ha raggiunto 0,4 mm. L'assottigliamento delle piastre non sarà troppo utile per aumentare il trasferimento di calore, ma lo scopo principale è ridurre i costi e ridurre il consumo di materiale, ma la resistenza delle piastre sottili sarà relativamente ridotta dopo la pressatura.
2. L'angolo del piatto
Uno dei modi principali per aumentare il valore di k negli scambiatori di calore a piastre marini è aumentare il grado di disturbo del fluido sulla superficie del mezzo di scambio termico su entrambi i lati della piastra. Le piastre degli scambiatori di calore a piastre marine vengono solitamente trasformate in piastre ondulate a spina di pesce. Per la lamiera ondulata a spina di pesce, la dimensione dell'angolo a spina di pesce ha una grande influenza sul trasferimento di calore e sulla resistenza ai fluidi. Le piastre con grandi angoli a spina di pesce hanno un elevato coefficiente di scambio termico e un'elevata resistenza ai fluidi; al contrario, le piastre con piccoli angoli a spina di pesce hanno un coefficiente di trasmissione del calore e una resistenza bassi.
Nei radiatori dell'olio marini, poiché la viscosità dell'olio è superiore a quella dell'acqua, l'uso di piastre con un ampio angolo di 120 ° causerà una grande resistenza al fluido, mentre le piastre con un piccolo angolo di 60 ° hanno un basso coefficiente di trasferimento del calore . Pertanto, i refrigeratori dell'olio lubrificante utilizzano spesso due tipi di metodi di miscelazione delle piastre. Quando si utilizza la caduta di pressione ammissibile, si parla di progetto ibrido di scambio termico.
3. Velocità del flusso tra le piastre
La portata del fluido che scorre tra le piastre non è uniforme. La velocità del flusso sulla linea di flusso principale è circa 4-5 volte la velocità di flusso media. Anche la velocità di flusso di ciascun canale di flusso in un processo non è uniforme. Per far fluire il fluido tra le piastre in uno stato turbolento, la velocità media del flusso tra le piastre dovrebbe essere 0,3-0,8 m / s. Assumere un valore maggiore quando si consente alla caduta di resistenza di aumentare il coefficiente del film di scambio termico convettivo, riducendo così l'area di scambio termico e aumentando l'efficienza di scambio termico. Di solito l'area del pezzo singolo appropriata e il rapporto di aspetto della piastra in base a una data portata. Questo metodo ionico è un fattore chiave nel controllo della portata tra le piastre.
