板式换热器在船舶轮机中的应用

板式换热器在船舶轮机中的应用

张伟

黑龙江省佳木斯航道局

摘要：板式换热器在船舶轮机运行的过程中起着至关重要的作用，并对船舶行业的发展产生重要的影响。板式换热器是船舶轮机运行中经常使用的设备，因为它的体积比较小，工作效率高，因此受到了很多相关工作人员的关注。但是，板式换热器的使用手段和方式方法还需要进一步的改善，以便适应现阶段船舶行业的发展。本篇文章通过对板式换热器在船舶轮机中应用方面的内容进行了简单的论述，对其存在的问题进行了说明，并提出了一些建设性意见。仅供参考。

关键词：板式；换热器；船舶；轮机；应用

船舶行业在发展的过程中，会使用大量的机械设备来提供有效的运作保障，而在最重要的船舶轮机运行中，会使用换热器这种设备对其的温度进行进一步的控制，以此来保证船舶轮机能够正常平稳的运行。换热器的种类非常多，但是相关的维护人员一般会使用板式换热器来对船舶轮机进行温度控制，因为这种换热器较其它换热器更适合船舶轮机的温度控制，且体积小、效率高等特点更对船舶在航行过程中有所帮助。

一、板式换热器的构造及特点

工作原理及构造型式。热交换器的原理其实非常简单，基本上都是由许多的通道板和唯一的一片盲板还有端板组成的。而后者是位于热交换器的两端，因此对于热换器的传到以及通道的密封是有非常大的帮助，在这个系统中基本上都是将热空气从一个方向流入到另外一个方面，而通道板就是存在介质的地方，当空气在而这些介质基本上都是属于散热介质，当热的空气和这些介质进行接触的过程中，就达到了散热的目的，当然这样的设备已经在很多行业中都有非常广泛的使用，不仅仅是在船舶行业。

1.板翅式换热器。它是由许多原件共同组成的，在这些原件中无疑隔板和翅片是最为重要的，是热交换中最为关键的元素。目前在设计的过程中分为两种方式，第一种就是逆流式，第二种就是交叉式。两种方式能够起到的换热效果其实在实际的使用过程中都是近乎相同的，但是需要注意不同情况下使用就会有不同。

2.平行板式换热器。在这种换热器中主要是由平行的薄板共同组成的结构，对于每一个平板之间都是利用了特殊的封闭材料进行阻隔，保证了热空气和冷空气的交换。只有冷热空气进行有效的交换，才能保证换热的效果，而板式散热器就是能够达到冷热交换的高效率，能够减少交换过程中的热量损失，在现在的船舶中使用的比较广泛，能够达到比较好的使用效果，在未来平行板式换热器也会被更多的使用。

二、板式换热器的应用

热交换器已经是船舶中不可缺少的重要设备之一。比如在主副机滑油冷却器、气缸套淡水冷却器、燃油加热器、蒸汽凝水器、给水加热器等设备中都要用到换热器。但是，板式换热器在实际使用的过程中，相关的工作人员还是要先对船舶的整体状况和船舶所处的环境进行分析，然后在对板式换热器进行合理妥善的应用。比如，当船舶在航行过程中，会经过海面不平稳的区域，如果在这个时候，相关的共组人员盲目的使用板式换热器，就会发生振动、冲击或倾斜等情况。这些情况不但严重的影响船舶轮机的正常运行，还会在很大程度上对周围工作人员的人身安全造成威胁。或是当船舶经过盐度比较高的海域时，受到冷却的影响，船舶周围的环境会处于潮湿状态，这样就会对板式换热器内部的板片起到腐蚀作用，如果相关的维护人员没有及时的对板式换热器进行保护，那么在后期的使用过程中，很可能会发生故障，导致整个船舶轮机系统瘫痪，给船舶安全航行造成严重的影响。另外，船舶的整体空间结构也是很有限的，对于板式换热器的使用空间就需要专业的船舶结构设计人员进行合理的配置，如果相关的设计人员对板式换热器的空间比例没有做到良好的掌控，那么当板式换热器处在空间较小的区域，就不能对船舶轮机进行进行良好的热转换，从而导致轮机局部气温偏高，更严重的还会引发船舶轮机故障；如果板式换热器处于空间较大的区域，那么就会导致其他相关的设备没有足够大的使用空间，还会造成空间的浪费，因此相关的船舶空间结构设计人员一定要合理的对板式换热器的空间进行规划，让其发挥最优工作状态。

1.船舶采用的设备要求结构紧凑和质量小的问题

目前在板式换热器中，已经在船舶轮机使用中普遍认为是和传统的换热器相比，体积上是非常小的。为此采用了有限元分析法,同时为了达到船用设备的要求,根据实际的应力应变分布将板体不必要的部分去掉或减小,并对薄弱部位进行局部加厚。对板体采用整体气割的方法来减小焊接变形对强度的影响,然后再组焊内侧板及面板,然后进行消除残余应力的热处理。这样就能够尽可能的让设备的使用在安装上就更加的节约空间，更多的带来一些好处，也就能够很好的完成换热工作，保证船舶正常使用。

2.冲击性、大倾角摇晃、振动等问题。

采用了板体底端多点固定法,即对所有能固定的部位都采用了固定连接,某些重要的特殊部位还采用了加强筋结构,从而增加了设备的稳固性。只有安装稳固性提高，才能保证换热器的换热效率和效果，一旦由于振动等问题出现，就会影响换热效果。

3.冷却介质是海水,氮离子浓度很高的问题

由于很多轮机是直接和海水接触，因此在使用过程中对于换热的介质是有非常大的影响,因此目前在轮机使用上板片通常选用抗腐蚀性能高材料，例如钦材,其质量也比不锈钢小得多。为了保证钦板质量,除了进行常规的检验,还要对板片均进行100%普色渗透检验,进一步消除抽检板片时的误差。

4价格低廉可操作性强

我们都知道板式换热器具有价格低廉的特点，这就在我们不论是在生产或者维修的过程中能够尽可能的降低成本，增加效益。而我们在后期维护的时候，如果这个板式换热器能够继续工作使用也就是它是可维护的，我们就可以松开其安装结构中的螺丝即可清洗，如果它是不可维护的就是已经损坏的，那么我们就完全可以换一个就好了，不用为了而着急。在船舶轮机中的的应用就更加明显了，价格低廉完全可以在应急的设备中进行准备。

5传热介质问题

由于水与油的比热容相差比较大,在转热过程中温差相差更大,从而使热传递系数也更大。为了使得产品可靠经济,要确保船舶工况下的油水传热性能,来保证设备有一定的换热裕度。只有热介质能够有效地传导热量，才能够保证换热的效果能够达到。

三、结束语

虽然板式换热器已经成为了船舶行业发展中不可缺少的重要元素之一，并在很大程度上提升了船舶轮机的运作效率，但是在现阶段的发展过程中，板式换热器对于船舶轮机方面的应用，还是存在一些不易被发现的问题和不足。因此在后期船舶行业发展的过程中，相关的工作人员在使用板式换热器的时候，一定要先分析船舶轮机的运作状况，更具实际需要，在进行板式换热器的使用。另外还要对其在使用过程中存在的问题加以分析，这样才能有效的避免同样问题再次发生，以此为船舶轮机的正常运转提供保障，让船舶行业朝着光明的道路前进。

参考文献：

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