歐文武

摘要：船舶輪機(jī)事業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，獲得寬廣的發(fā)展空間，企業(yè)為了進(jìn)一步提升船舶輪機(jī)運(yùn)行效率，保證船舶輪機(jī)安全運(yùn)行，需要了解船舶輪機(jī)內(nèi)部元件對船舶輪機(jī)運(yùn)行起到的影響。其中，板式換熱器因?yàn)橹苯佑绊懙酱拜啓C(jī)運(yùn)行效果，考慮到船舶輪機(jī)運(yùn)行對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義，為此以下將重點(diǎn)圍繞板式換熱器在船舶輪機(jī)應(yīng)用后的表現(xiàn)，指出其存在的短板，分析板式換熱器自身特征，并提升版式換熱器在船舶輪機(jī)應(yīng)用水平的建議。

關(guān)鍵詞：船舶輪機(jī);板式換熱器;應(yīng)用

0 ?引言

船舶輪機(jī)應(yīng)用板式換熱器可以通過熱交換，提升船舶輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。在此過程中觀察板式換熱器在船舶輪機(jī)中的運(yùn)行效果，了解換熱器對船舶輪機(jī)運(yùn)行效率產(chǎn)生的影響，并針對當(dāng)下?lián)Q熱器在船舶輪機(jī)運(yùn)行期間存在的問題，提出進(jìn)行有限元分析、固定板體底端、檢查換熱器、應(yīng)用水油比熱容差值、關(guān)注沖擊加工等手段，提升船舶輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還能降低輪機(jī)運(yùn)行成本，具備極高的經(jīng)濟(jì)實(shí)踐意義。

1 ?板式換熱器概述

板式換熱器應(yīng)用于船舶中，可以在極大程度上保障船舶輪機(jī)安全運(yùn)行，提升輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。應(yīng)用板式換熱器在設(shè)備運(yùn)行期間，需要高度關(guān)注設(shè)備運(yùn)行溫度，根據(jù)掌握的設(shè)備運(yùn)行信息，判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，從船舶安全運(yùn)行層面出發(fā)，分析板式換熱器特征，掌握其散熱原理，以及其應(yīng)用于船舶輪機(jī)后的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合工作需要，靈活的選擇不同類型的換熱器，完成換熱器選型作業(yè)。

1.1 工作原理

板式換熱器由端板、盲板、通道板組合構(gòu)成，完成熱換器工作，將熱空氣由一個方向管道引流到另一個管道中，完成熱換器傳導(dǎo)工作。通過介質(zhì)完成散熱任務(wù)。板式換熱器可以將熱空氣由一個管道傳遞到另一個管道，傳遞熱空氣的方式會根據(jù)不同散熱器外形有所不同，但是換熱器工作原理都是在介質(zhì)的作用下，完成散熱工作，通過熱量傳遞防止船舶運(yùn)行間業(yè)內(nèi)部熱量過高，致使設(shè)備運(yùn)行失穩(wěn)。

1.2 功能特征

1.2.1 板翅式換熱器

板翅式換熱器由封條、隔板、紙片組成，通過疊加換熱元件產(chǎn)生逆流式形狀，在船舶輪機(jī)運(yùn)行期間，讓氣體穿過逆流式形狀，從而完成隔氣、換氣的目的，完成換熱工作。使用板翅式換熱器通過高效緊湊的結(jié)構(gòu)完成換熱工作。但是其在運(yùn)行期間容易堵塞，同時(shí)由于板式散熱器構(gòu)成異常復(fù)雜，一旦后期污垢堵塞結(jié)構(gòu)，清潔工作不能有效開展。

1.2.2 平行板式板式換熱器

平行板式換熱器由幾何相同的結(jié)構(gòu)，采用疊加方式構(gòu)成，平行板式板式換熱器平角裝板中留有極多的通道孔，為了可以實(shí)現(xiàn)熱交換，還使用密封的墊片隔離通道，讓熱氣通過結(jié)構(gòu)完成氣體交換作業(yè)，從而降低船舶輪機(jī)內(nèi)部溫度，雖然平行板式板式換熱器可以完成熱交換作業(yè)，但是其并不能進(jìn)行大流量的傳熱工作，同時(shí)平行板式板式換熱器可承受的熱量有限，掌握平行板式板式換熱器在熱交換方面的優(yōu)缺點(diǎn)后，需要根據(jù)工作要求考慮是否應(yīng)用平行板式板式換熱器，因?yàn)槠洳⒉粚?shí)用，同時(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值并不高。

1.2.3 螺旋板式板式換熱器

螺旋板式板式換熱器結(jié)構(gòu)特殊，采用兩張金屬薄板，確定其距離間隔，采用上下蓋板連接，流體會從結(jié)構(gòu)中心進(jìn)入，并隨著螺旋通道由四周流出，這種流轉(zhuǎn)方式也常被稱為逆流式傳輸。螺旋板式板式換熱器與平行板式板式換熱器、板翅式換熱器相比，結(jié)構(gòu)形成污垢的速度較慢，同時(shí)其換熱面積非常寬廣，這些都是螺旋板式板式換熱器的優(yōu)勢，但是從掌握到的結(jié)果發(fā)現(xiàn)螺旋板式板式換熱器因?yàn)槠渎菪Y(jié)構(gòu)的換熱方式，雖然結(jié)構(gòu)形成污垢的速度很慢，但是在后期依然會形成污垢，同時(shí)污垢處理工作難度極大，螺旋板式板式換熱器承載壓力的能力弱。

2 ?船舶輪機(jī)應(yīng)用板式換熱器存在的弊病

板式換熱器應(yīng)用于船舶輪機(jī)后，雖然可以解決輪機(jī)導(dǎo)熱問題，但是從后期得到的結(jié)果顯示，板式換熱器仍存在很多問題，雖然其可以讓船舶輪機(jī)解決運(yùn)行階段熱量過高的問題，但是由于不同的換熱器結(jié)構(gòu)不同，也會因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)問題，致使其運(yùn)行受到干擾，以下將重點(diǎn)分析板式換熱器應(yīng)用船舶輪機(jī)后存在的弊病。

2.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題

船舶運(yùn)行涉及到很多層面，加強(qiáng)不同結(jié)構(gòu)的配合，是船舶穩(wěn)定運(yùn)行的前提，板式換熱器是船舶輪機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行的重要裝置，在換熱作用下帶走船舶輪機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的巨大熱量。但是將換熱器應(yīng)用板式換熱器后，發(fā)現(xiàn)船舶輪機(jī)仍存在一定的問題，首先船舶設(shè)備雖然隨著技術(shù)改造使其性能得到優(yōu)化，但是對于設(shè)備而言，為保證其能正常運(yùn)行，必須要使其結(jié)構(gòu)緊湊，還應(yīng)該提升各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的精度，提升船舶整體質(zhì)量，了解板式換熱器是在船舶輪機(jī)應(yīng)用后的效果，船舶各結(jié)構(gòu)裝置的質(zhì)量也會影響船舶輪機(jī)運(yùn)行效果。但是當(dāng)下發(fā)現(xiàn)板式換熱器與船舶輪機(jī)拼接結(jié)構(gòu)并不緊湊。

2.2 沖擊、振動應(yīng)用問題

板式換熱器在實(shí)際應(yīng)用中沖擊性較大，在沖擊力的作用下會導(dǎo)致船舶發(fā)生一定程度的晃動，從而會影響到船舶運(yùn)行的安全性。板式換熱器在船舶輪機(jī)運(yùn)行期間會因?yàn)橥饨鐩_擊，導(dǎo)致船身發(fā)生一定的傾斜晃動，從而使得船舶輪機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患。船舶輪機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)震動或晃動的情況，會對船舶運(yùn)行形成極大的影響，因此板式換熱器應(yīng)用于船舶輪機(jī)后，需要考慮外界對船舶輪機(jī)形成的影響，同時(shí)需要考慮外界沖擊與震動是否會影響到換熱器換熱效果。

2.3 冷卻介質(zhì)、氛離子濃度問題

板式換熱器應(yīng)用于船舶輪機(jī)后，需要考慮船舶運(yùn)行氛離子濃度對換熱工作形成的影響，了解轉(zhuǎn)播輪機(jī)設(shè)備存在的腐蝕問題，需要對船舶輪機(jī)進(jìn)行周身檢查，同時(shí)應(yīng)該從各裝置正常作業(yè)角度下，考慮氛離子濃度過高會侵蝕船舶內(nèi)部裝置，降低船舶運(yùn)行的穩(wěn)定性，還會為船舶輪機(jī)運(yùn)行埋下極大的安全隱患。

2.4 傳播介質(zhì)問題

船舶輪機(jī)運(yùn)行期間傳播介質(zhì)的干預(yù)，會對船舶運(yùn)行造成極大的沖擊，油與水是船舶的總要介質(zhì)，但是油與水的密度與比熱容存在巨大的差異，進(jìn)行轉(zhuǎn)熱過程中，如果不能考慮到水與油溫差間的巨大差異，會因降低熱器傳熱系數(shù)。從產(chǎn)品的可靠性層面出發(fā)，船舶在運(yùn)行階段，需要依托傳熱介質(zhì)的傳熱性能提升其運(yùn)行的可靠性與安全性，所以對油水傳熱性能有非常高的要求，但是針對目前油與水的密度與比熱容存在較大偏差，導(dǎo)致船舶輪機(jī)傳熱出現(xiàn)問題，無法穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 可操作性能提升問題

板式換熱器類型眾多，部分換熱器外形雖然可以達(dá)到換熱效果，但是并不具備良好的實(shí)踐操作性能，由于可操作性能差，如果執(zhí)意選擇這類換熱器，將會提升作業(yè)難度，還會提升船舶輪機(jī)運(yùn)行總成本。另一方面，部分換熱器自身結(jié)構(gòu)存在弊病，雖然售價(jià)高但是性價(jià)比非常低，一旦采用這類換熱器將會嚴(yán)重影響船舶輪機(jī)整體運(yùn)行效果，還會增加運(yùn)行成本運(yùn)算。

3 ?優(yōu)化板式換熱器在船舶輪機(jī)應(yīng)用效果的建議

3.1 進(jìn)行有限元分析

船用設(shè)備結(jié)構(gòu)會影響到船舶輪機(jī)運(yùn)行效果，為了深入的分析船用設(shè)備結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的特性，本次采用有限元的方法分析船舶裝備，并從船舶安全運(yùn)行角度下思考裝備優(yōu)化作業(yè)，并刪減船舶輪機(jī)中的無用部分，并鞏固船舶輪機(jī)中的薄弱環(huán)節(jié)，規(guī)避安全問題，采用整體切割部位、局部加厚的手段，根據(jù)有限元分析得到的結(jié)果，調(diào)整船舶輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但是整體切割以及局部加厚的方法并不適用船舶內(nèi)部所有結(jié)構(gòu)，為提升換熱器應(yīng)用船舶后的作業(yè)效果，需要從需求層面入手，并對船舶中殘余的應(yīng)力采用熱處理的方法進(jìn)行修整，從而可以降低加工所用的成本，同時(shí)還可以加強(qiáng)換熱器應(yīng)用于船舶后的適配性，提升船舶運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

3.2 固定板體底端

換熱器應(yīng)用于船舶后會因?yàn)榇斑\(yùn)行遭到外部撞擊，導(dǎo)致船舶內(nèi)部換熱器無法正常推進(jìn)換熱工作，因此需要重視船舶自身震動與沖擊對換熱工作形成的影響，采用板體底端多點(diǎn)固定的方法，連接相關(guān)部位，并對特殊部位進(jìn)行功能試驗(yàn)，按照試驗(yàn)結(jié)果，對裝置內(nèi)部的關(guān)鍵部位進(jìn)行合理的連接，為了降低船舶應(yīng)用換熱器后，因自身震動以及沖擊對兩者適配性造成的干預(yù)，應(yīng)該針對特殊部位，使用加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)的手段，這與連接船舶底端多點(diǎn)固定的方式不同，采用加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)連接的方式，可以大幅度提升換熱結(jié)構(gòu)與船舶內(nèi)部裝備連接的牢固性，從而降低外界沖擊或是船舶震動對板式換熱器換熱工作形成的影響。

3.3 檢查換熱器

換熱器應(yīng)用于船舶后，應(yīng)該收集以往工作案例，分析影響換熱器作業(yè)效果的因素，還需要積極的研究船舶自身存在的安全隱患，以往船舶多采用板體底端多點(diǎn)固定的方式，加強(qiáng)換熱器與船舶內(nèi)部設(shè)備連接的牢固程度，通過對相關(guān)部位進(jìn)行連接，對特殊部位進(jìn)行連接的方式，可以有效的提升換熱器在船舶內(nèi)部的牢固程度，在此背景下，換熱器進(jìn)行換熱工作的效率也會大幅度上升。因此，相關(guān)工作人員需要意識到影響換熱器工作效率的因素，船舶自身沖擊以及震動問題是主要原因，掌握影響船舶內(nèi)換熱器進(jìn)行換熱作業(yè)的誘因后，需要加強(qiáng)對兩部分的檢測，對換熱器相關(guān)部位與特殊部位的連接牢固程度的檢測也是換熱器常規(guī)檢查的重點(diǎn)內(nèi)容。

3.4 應(yīng)用水油比熱容差值

氛離子是影響船舶運(yùn)行的主要因素，需要加大對氛離子的關(guān)注度，因?yàn)榇霸诤Ｖ凶鳂I(yè)，海水中氛離子海量非常豐富，從實(shí)際情況進(jìn)行考量，找出解決氛離子濃度過高帶來的隱患，需要從船舶裝置材料方面入手，選擇具備良好抗腐蝕能力的材料，在材料引入船舶工程后，還需要通過質(zhì)量檢測體系，分析材料的抗腐蝕性能是否達(dá)到安全應(yīng)用等級，加強(qiáng)對船舶材料質(zhì)量監(jiān)控力度，這是有效降低氛離子對船舶換熱器換熱作業(yè)造成沖擊的有效方式。另一方面，還需要關(guān)注檢板，延長檢板的使用壽命，不僅是從經(jīng)濟(jì)方面考量做出的選擇，還是從安全方面考量做出的抉擇，定期檢查檢板的尺寸，縮小檢板的誤差，從而將冷卻介質(zhì)對換熱工作造成的影響降至最低。

3.5 關(guān)注沖擊加工

以往船舶換熱器檢修工作并不理想，出現(xiàn)這種情況的原因在于部分換熱器其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不合理，從而導(dǎo)致后期裝置檢修工作成本不斷提升，與企業(yè)制定的發(fā)展目標(biāo)相悖，難以讓企業(yè)在運(yùn)行期間通過船舶運(yùn)行收獲效益。解決換熱器實(shí)踐操作能力不足的問題，需要從工藝層面入手，提升船舶施工作業(yè)水平，為實(shí)現(xiàn)板式換熱器安全運(yùn)行，對其進(jìn)行一定程度的加工是必不可缺的工作。另一方面，還需要在后期加大裝置維護(hù)力度，采用定期維護(hù)的方式，查看裝置元件是否達(dá)到使用壽命，及時(shí)更換元件，保障船舶正常運(yùn)行，跟進(jìn)后期維護(hù)工作，定期清理裝置結(jié)構(gòu)污垢，提升船舶檢修水平，提升換熱器應(yīng)用船舶后的工作效果。

沖擊工作可以在一定程度上解決以往換熱器應(yīng)用船舶后應(yīng)用效果不佳的問題，但是沖擊工作必須合理，同時(shí)還需要重視后期裝置維護(hù)工作，維護(hù)工作應(yīng)該從技術(shù)、成本兩方面考量，維護(hù)工作需要以預(yù)防為主，高度關(guān)注以往裝置容易發(fā)生故障的部位，科學(xué)的開展維護(hù)工作，解決板式換熱器在船舶輪機(jī)應(yīng)用期間存在的弊病。除此之外，還需要進(jìn)一步優(yōu)化裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用整體氣割處理換熱器板體，消除由于焊接變形帶來的后續(xù)問題，接著完成面板、內(nèi)側(cè)板重組工作，當(dāng)上面所有工作均完成后，進(jìn)行熱處理，提升船舶內(nèi)部裝置的空間利用率，保障船舶安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

4 ?結(jié)語

船舶輪機(jī)工程裝熱交換器是內(nèi)部非常重要的裝置，船舶輪機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行與熱交換器選取有極大關(guān)系，在當(dāng)下需要了解板式換熱器的特點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)該掌握板式換熱器在船舶輪機(jī)應(yīng)用期間范圍狹窄，在今后還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對換熱器在船舶輪機(jī)應(yīng)用效果的分析，關(guān)注現(xiàn)代技術(shù)，思考優(yōu)化換熱器、解決船舶輪機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定的方法，同時(shí)關(guān)注沖擊與后期維護(hù)工作，采用科學(xué)的方法，提升散熱器在船舶輪機(jī)中的應(yīng)用效果。

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