Analizar el rendimiento de la transferencia de calor de los intercambiadores de calor de placas marinos
La estructura del fluido en ambos lados es agua fría y agua caliente o aceite lubricante. La forma de intercambio de calor entre las placas se puede abstraer como transferencia de calor de pared plana.
Entre ellos: λ es la conductividad térmica del agua y dε es el tamaño característico de la placa. Se puede saber por la mecánica de fluidos que cuando el flujo de agua comienza a pasar de flujo laminar a flujo turbulento, es decir, después de Re ≥ 2200, el número Nu aumenta con el aumento del número Re. El aumento del número Re depende del aumento del caudal de agua o de la forma de ondulación de la superficie de la placa. A partir de esto, podemos ver que el aumento del caudal del fluido y la ondulación de la placa investigada será un medio para fortalecer la transferencia de calor de la placa.
Dado que el flujo de fluido en el canal del intercambiador de calor de placas marino está determinado por el intercambio de calor del aceite lubricante del motor diesel del motor principal o del agua de revestimiento, el punto de investigación se puede colocar en la forma de placa.
En segundo lugar, los principales factores que afectan la transferencia de calor de la placa.
1. Espesor de la placa
Puede verse a partir de la expresión del coeficiente de transferencia de calor que cuanto menor sea el espesor δ de la placa, mejor será la transferencia de calor del intercambiador de calor. El estándar del intercambiador de calor de placas marino propone que el grosor de la placa del intercambiador de calor sea de 0,6 ± 0,8 mm. La placa de titanio comparativa ha alcanzado 0,4 mm. Diluir las placas no será demasiado útil para aumentar la transferencia de calor, pero el objetivo principal es reducir los costos y reducir el consumo de material, pero la resistencia de las placas delgadas se reducirá relativamente después del prensado.
2. El ángulo de la placa
Una de las principales formas de aumentar el valor de k en los intercambiadores de calor de placas marinos es aumentar el grado de perturbación del fluido en la superficie del medio de intercambio de calor en ambos lados de la placa. Las placas de los intercambiadores de calor de placas marinas generalmente se procesan en placas corrugadas en espiga. Para la chapa ondulada en espiga, el tamaño del ángulo en espiga tiene una gran influencia en la transferencia de calor y la resistencia a los fluidos. Las placas con ángulos de espina grandes tienen un alto coeficiente de transferencia de calor y una alta resistencia a los fluidos; por el contrario, las placas con pequeños ángulos en espiga tienen un coeficiente de transferencia de calor y una resistencia bajos.
En los enfriadores de aceite marinos, dado que la viscosidad del aceite es mayor que la del agua, el uso de placas con un gran ángulo de 120 ° provocará una gran resistencia a los fluidos, mientras que las placas con un pequeño ángulo de 60 ° tienen un bajo coeficiente de transferencia de calor. . Por lo tanto, los enfriadores de aceite lubricante a menudo utilizan dos tipos de métodos de mezcla de placas. Cuando se utiliza la caída de presión permitida, esto se denomina diseño híbrido de intercambio de calor.
3. Velocidad de flujo entre placas
El caudal del fluido que fluye entre las placas es desigual. La velocidad de flujo en la línea de flujo principal es aproximadamente de 4 a 5 veces la velocidad de flujo promedio. La velocidad de flujo de cada canal de flujo en un proceso también es desigual. Para que el fluido fluya entre las placas en un estado turbulento, la velocidad de flujo promedio entre las placas debe ser de 0,3 a 0,8 m / s. Tome un valor mayor cuando se permite que la caída de resistencia aumente el coeficiente de la película de transferencia de calor por convección, reduciendo así el área de intercambio de calor y aumentando la eficiencia del intercambio de calor. Por lo general, el área adecuada de una sola pieza y la relación de aspecto de la placa de acuerdo con un caudal determinado. Este método de iones es un factor clave para controlar el caudal entre las placas.
