Quali sono i due tipi di dispositivi di raffreddamento nelle navi?

Quali sono i due tipi di dispositivi di raffreddamento nelle navi?

I due tipi principali di scambiatori di calore marino utilizzati a bordo delle navi nell'industria marittima sono la piastra e il guscio e il tubo.

Scambiatori di calore
Gli scambiatori di calore della piastra sono costituiti da una serie di piastre di metallo ondulato sottili e ondulate che sono bloccate insieme. Queste piastre hanno canali attraverso i quali fluiscono i fluidi. Le ondulazioni sulle piastre aumentano la superficie disponibile per il trasferimento di calore e promuovono anche la turbolenza nel flusso del fluido. Questa turbolenza aiuta a trasferimento di calore più efficiente in quanto riduce lo spessore dello strato limite attorno alle piastre.
Vantaggi:
Hanno un'elevata efficienza di trasferimento di calore a causa della grande superficie fornita dalle piastre. Ad esempio, nel sistema di raffreddamento centrale di una nave, uno scambiatore di calore a piastra può trasferire rapidamente il calore tra il circuito fresco - a bassa temperatura (FW - LT) e il sistema di raffreddamento dell'acqua di mare.
Sono di dimensioni relativamente compatte rispetto agli scambiatori di calore a guscio e al tubo. Questo è vantaggioso per le navi in ​​cui lo spazio è spesso a un premio. Il design compatto consente un'installazione e integrazione più facili nei sistemi esistenti della nave.
Gli scambiatori di calore a piastra sono anche più facili da pulire e mantenere. Le piastre possono essere separate, consentendo l'ispezione visiva e la pulizia delle superfici. Ciò è importante perché nel tempo, depositi come scala, biofouling o detriti possono accumularsi sulle superfici di trasferimento del calore e ridurre l'efficienza dello scambiatore.
Svantaggi:
Gli scambiatori di calore a piastra hanno una tolleranza a pressione inferiore rispetto agli scambiatori di calore a guscio e al tubo. Le piastre sottili sono più suscettibili ai danni da condizioni di pressione elevata. Nel sistema di una nave, se c'è un improvviso picco di pressione, le piastre possono deformarsi o addirittura rottura, portando a perdite di liquido di raffreddamento e fallimento del sistema.
Non sono adatti per gestire fluidi molto viscosi. I fluidi viscosi hanno una maggiore resistenza al flusso attraverso i canali stretti tra le piastre, che possono portare a una ridotta portata e un trasferimento di calore inefficiente.

Shell - e - scambiatori di calore del tubo
Gli scambiatori di calore a guscio e - hanno un guscio cilindrico che contiene un fascio di tubi. Un fluido scorre attraverso i tubi, mentre l'altro fluido scorre attorno ai tubi nel guscio. I tubi sono generalmente realizzati in metallo e sono progettati per resistere ad alte pressioni. Le estremità dei tubi sono sigillate nei fogli del tubo, che separano i fluidi laterali del tubo e del guscio.
Vantaggi:
Hanno una tolleranza ad alta pressione, rendendoli adatti per applicazioni in cui i fluidi sono ad alte pressioni. Nel sistema di propulsione di una nave, ad esempio, in cui il vapore ad alta pressione o altri fluidi ad alta pressione possono essere coinvolti nel processo di trasferimento di calore, scambiatori di calore a guscio e tubo possono gestire la pressione senza il rischio di danni strutturali.
Gli scambiatori di calore a guscio e - tubo possono gestire una vasta gamma di viscosità fluide. Il diametro relativamente grande dei tubi consente un migliore flusso di fluidi viscosi rispetto ai canali stretti negli scambiatori di calore della piastra.
Sono più durevoli in ambienti marini duri. I tubi spessi e murati e la robusta struttura del guscio possono resistere alle vibrazioni, agli shock ed effetti corrosivi dell'acqua di mare e di altre sostanze trovate sulle navi in ​​modo più efficace degli scambiatori di calore a piastre.
Svantaggi:
Hanno una bassa efficienza di trasferimento del calore per unità di volume rispetto agli scambiatori di calore della piastra. Il design dello scambiatore di guscio e del tubo, con i tubi e il guscio, non fornisce la stessa superficie per il trasferimento di calore quanto le piastre ondulate strettamente distanziate in uno scambiatore di calore della piastra. Di conseguenza, potrebbe essere necessario uno scambiatore di calore a guscio più grande - e - tubo per ottenere la stessa velocità di trasferimento del calore dello scambiatore di calore della piastra.
Gli scambiatori di calore a conchiglia e - sono più difficili da pulire e mantenere. I tubi sono spesso difficili da accedere per l'ispezione e la pulizia e le superfici interne dei tubi possono accumulare depositi nel tempo, riducendo l'efficienza di trasferimento del calore. Inoltre, se un tubo perde, può essere più impegnativo identificare e riparare la perdita rispetto a uno scambiatore di calore della piastra.