Како дизајнирати морске хладњаке за ваздух и воду
Одредите захтеве за хлађењем
Прорачун топлотног оптерећења: израчунајте количину топлоте коју треба уклонити. Ово захтева знање о изворима топлоте као што су мотори, генератори или друга опрема, хладњак ће служити.
Спецификације температуре: одредите жељене улазне и излазне температуре ваздуха и воде. Температурна разлика између средњег средства (ваздух или воде) и хлађена течност је пресудни фактор у процесу преноса топлоте. За морске хладњаке ваздуха, типична температура уноса ваздуха може се кретати од 20 - 30 степена, у зависности од локације и временских услова. Температура излазне температуре хлађене течности (нпр. Расхладна течност мотора) може бити осмишљена да буде око 40 - 50 степен.
Одаберите средњи медијум за хлађење и његов проток
Аир вс. Вода: Размотрите предности и недостатке употребе ваздуха или воде као хладни медијум. Хладњак ваздуха су генерално једноставнији и поузданији у погледу избегавања проблема попут цурења, али могу имати нижи коефицијент преноса топлоте у поређењу са хладњацима воде. Хладњаци воде могу пружити ефикасније хлађење, али захтевају додатне компоненте као што су пумпе и могу бити склоније корозији и цури.
Одређивање протока: На основу топлотног оптерећења и својстава хладног медија, израчунајте потребну протоку.
Дизајн измењивача топлоте
Одабир типа: Постоје различите врсте измењивача топлоте као што су шкољке, типа, типа - тип и фин-цев Измењивачи топлоте. За морске хладњаке за ваздух и воде, опште се користе ФИН-ТУБЕ измјењивачи топлоте. Пераје на цевима повећавају површину на располагању пренос топлоте, побољшавајући ефикасност хладњака.
Дизајн цеви и фин:
Материјал за цеви: Изаберите материјал који је погодан за морско окружење и може да издржи температуру и притисак течности. Бакар - легуре никла често се користе због њихове добре отпорности на корозију у морској води и високим топлотним проводљивошћу.
Петни материјал и геометрија: алуминијумске пераје је популаран избор због њихове лаган и добра својства преноса топлоте. ГЕОМЕТРИЈА ФИН, укључујући висину пераје, дебљине и размака, требало би да буде оптимизована да би се максимизирала пренос топлоте, а минимизирајући пад притиска. Петничка висина (удаљеност између суседне пераје) може се кретати од 2 - 5 мм, у зависности од примене.
Аранжман за цеви: Цеви се могу договорити у посредником или у реду. Постепени аранжмани углавном пружају бољи пренос топлоте, али могу имати већи пад притиска. Пречник цеви је такође важан параметар и може се кретати од 10 - 30 мм, у зависности од протока и захтева за притисак.
Размотрите морско окружење
Заштита од корозије: Будући да су морнарична окружења врло корозивна, хладњак мора бити заштићен од корозије. Ово може укључивати употребу материјала отпорних на корозију, премаза, као што су превлаке на бази епоксида или цинка и одговарајућих поступака одржавања. Жртвене аноде се такође могу инсталирати како би заштитили измењивач топлоте од галванске корозије.
Отпорност на вибрације и ударце: хладњак треба да буде осмишљен да издржи вибрације и шокове који се јављају током рада морског пловила. Ово може захтевати употребу флексибилних носача, амортизера и ојачаних структура да спречи оштећење хладњака и његових компоненти.
Пад притиска и избор вентилатора / пумпе
Прорачун пада притиска: израчунајте пад притиска преко измењивача топлоте и за ваздух и воде. Пад притиска утиче на перформансе вентилатора (за ваздушне системе) или пумпу (за системе за хлађење воде). Прекомерни пад притиска може довести до смањених стопа протока и неефикасно хлађење. Пад притиска може се проценити коришћењем симулација емпиријских корелација или рачунарске динамике течности (ЦФД).
Систем за контролу и надгледање
Контрола температуре: Инсталирајте сензоре температуре да бисте пратили улазне и излазне температуре ваздуха и воде. Контролни систем може подесити проток средњег средства за хлађење (различитим брзином вентилатора или пумпе) или радом других компоненти за одржавање жељене температуре хлађења.
Надгледање притиска: Сензори притиска могу се користити за праћење падајућих падова притиска преко измењивача топлоте. Ако пад притиска пређе одређену границу, може покренути аларм или преузети корективне радње као што су чишћење измењивача топлоте или провера блокаде.
