Размењивач топлоте који ради у сталном покрету
Измењивач топлоте инсталиран на броду никада не мирује. Непрекидно доживљава котрљање, нагињање, скретање и уздизање док пловило реагује на оптерећење таласом и промену стања мора. Ови покрети намећу упорно, вишесмерно окружење замора на сву инсталирану опрему, претварајући сваку унутрашњу компоненту у део дуготрајног-теста динамичког стреса.
Стандардни, лагано ослоњени хоризонтални сноп цеви би се брзо деградирао у таквим условима услед поновљених ударања, вибрација и подрхтавања. ПТФЕ измењивач намењен за употребу у поморству стога мора бити пројектован као структурно интегрисан систем, са унутрашњим компонентама које су ограничене и споља монтиране као једна чврста механичка јединица.
Правилно пројектованПТФЕ измјењивач бродски дизајн котрљањаморају се третирати као брод у броду, где су свака цев и потпорна конструкција обезбеђени за непрекидан утовар{0}}као олуја.
Размењивач мора да буде чврст, самосталан блок, изнутра учвршћен као труп брода да би могао да издржи константан, спор{1}} земљотрес кретања океана.
Зашто бродски покрет захтева посебну филозофију дизајна
Више{0}}аксијално динамичко окружење оптерећења
За разлику од копнених{0}}инсталација, морски системи су подвргнути сложеним обрасцима кретања који укључују:
Непрекидно котрљање (ротација-на-бочну страну)
Нагиб (ротација-назад)
Хеаве (вертикални превод)
скретање (хоризонтална ротација)
Изненадни удари за време јаког мора
На ова кретања утичу карактеристике стабилности пловила, укључујући метацентричну висину, која управља периодом котрљања и угаоним убрзањем. Велики углови котрљања могу да генеришу значајне инерционе силе унутар кућишта опреме.
Без наменског прилагођавања дизајна, унутрашње компоненте измењивача могу да доживе:
Вибрације и фреттинг цеви
Преграда од замора пуцања
Отпуштање англијске шипке
Деформација потпорне плоче
Ударно оптерећење између суседних цеви
Вертикална У-конфигурација цеви као жељени дизајн
Гравитација{0}}помогнута стабилности у кретању
Вертикална оријентација измењивача је веома пожељна за примену на броду. У овој конфигурацији, узлазни ток течности осигурава да шкољка остане потпуно поплављена, док гравитација помаже у стабилизацији унутрашње дистрибуције течности током кретања посуде.
Предности вертикалне оријентације укључују:
Смањени ефекти бочног пљускања
Побољшана стабилност фазе
Мањи ризик од стварања парних џепова
Уједначенија дистрибуција топлоте под условима нагиба
У-Пакет цеви елиминише фиксно напрезање цевних плоча
АУ-скуп цеви се обично бира за поморске услуге јер омогућава:
Независно топлотно ширење цеви
Елиминација фиксне концентрације напона у лимовима цеви
Смањено оптерећење од топлотног замора
Побољшана толеранција на структурно кретање
Плутајућа природа У-одсека савијања обезбеђује механичку усклађеност, што је корисно под комбинованим термичким и механичким циклусом.
Унутрашње структурно ојачање против кретања брода
Блиско распоређени носачи цеви спречавају оштећења од вибрација
Кретање на броду значајно повећава ризик од интеракције-у-цеви током великих услова котрљања. Да би се ово ублажило, цевне потпорне плоче морају бити пројектоване са смањеним размаком у поређењу са измењивачима на земљи{3}}.
Кључни ефекти дизајна укључују:
Смањен неподржани распон цеви
Повећана природна фреквенција вибрација цеви
Осцилације ниже амплитуде током ролл догађаја
Спречавање удара цеви током пролазног оптерећења
Блиско распоређени носачи обезбеђују да се цеви понашају као ограничени сноп, а не као независни флексибилни елементи.
Робусни системи преграда и спона
Преграде и споне морају бити пројектоване за високу отпорност на замор при цикличном кретању брода.
Захтеви за дизајн укључују:
Повећана структурна дебљина преграда
Закључани склопови англијске шипке
Механизми за закључавање против{0}}отпуштања
Ојачани завари и тачке причвршћивања
Избор затварача отпорног на вибрације{0}
Отпуштање затварача услед микро-померања мора да се спречи путем механичког закључавања или система сигурносних жица, пошто класификацијска друштва као што су ДНВ, АБС и Ллоид'с Регистер намећу строге захтеве за интегритет бродске опреме.
Сеизмички{0}}Еквивалентна монтажа за поморске услуге
Кретање брода као континуирано сеизмичко оптерећење
Монтажа опреме на броду се често третира слично као код сеизмичког пројектовања у копненим структурама. Комбинација убрзања котрљања и оптерећења од ударања ствара еквивалентне инерционе силе које се морају пренети кроз носећу структуру.
Разматрања дизајна монтаже укључују:
Максимално оптерећење угаоног и нагиба
Појачавање динамичког убрзања
Оптерећење замором током радног века посуде
Ударно оптерећење током удара таласа
Тешка{0}}конструкција основног оквира
Цео измењивач мора да буде монтиран на крути носач-класе брода који је дизајниран да расподели оптерећења на структуру посуде.
Типичне карактеристике укључују:
Гуссет{0}}ојачани конструктивни елементи
Заварени челични базни оквири
Подлоге за монтажу{0}} против вибрација
Учитајте{0}}основне плоче за посипање
Структурна веза-у тачкама са оквиром трупа
Циљ је да се спречи локализована концентрација напрезања и обезбеди несметан пренос оптерећења у структурну мрежу пловила.
Разматрања заморног века за операције на мору
Непрекидно кретање покреће дуго-оптерећење од замора
Чак и када тренутне силе остану у дозвољеним границама, континуирано циклично оптерећење током хиљада сати може довести до оштећења од замора у:
Носачи цеви
Заварени спојеви
Прикључци носача
Склопови англијске шипке
Интерфејси за монтажу
Анализа животног века замора постаје кључни део процеса пројектовања, посебно за пловила која раде у тешким морским условима.
Важност избегавања резонанце
Природне фреквенције унутрашњих структура морају се пажљиво одвојити од доминантних побудних фреквенција генерисаних кретањем брода. Услови резонанције могу појачати мале покрете у штетне осцилације.
Стратегије дизајна укључују:
Повећање крутости конструкције
Смањење неподржаних распона
Додавање интерфејса за пригушивање
Оптимизација масовне дистрибуције
Разматрање материјала и полимера за ПТФЕ системе
Флексибилност ПТФЕ подржава морско кретање
Материјали од ПТФЕ цеви пружају инхерентну предност у бродским окружењима због:
Висока хемијска отпорност
Флексибилност под цикличним оптерећењем
Отпорност на корозију у морској атмосфери
Ниска површинска енергија смањује ризик од загађивања
Међутим, ПТФЕ и даље захтева механичко ограничење да би се спречило прекомерно кретање под динамичким оптерећењем.
Ефекти термичког и механичког спајања
Комбиновано топлотно ширење и кретање брода уводе сложене услове оптерећења. Флексибилност У-цеви помаже у прилагођавању топлотног ширења, док структурни носачи управљају механичким кретањем, омогућавајући систему да остане стабилан у свим радним условима.
Усклађеност Класификационог друштва
Обавезни стандарди морског дизајна
Бродски ПТФЕ измењивачи морају да буду у складу са захтевима класификационог друштва, који могу укључивати:
Верификација структуралног интегритета (ДНВ, АБС, Ллоид'с Регистер)
Одобрење анализе вибрација и замора
Квалификација ударног оптерећења
Захтеви за следљивост материјала
Стандарди заваривања и израде
Ови прописи обезбеђују да опрема може да преживи радни век пловила под дефинисаним условима животне средине.
Закључак
Бродски ПТФЕ измјењивач дизајниран за тешке нагибе и котрљање је у основи робусна, вертикално оријентисана, интерно причвршћена термална машина. Употреба У-конфигурације цеви, блиско распоређених носача цеви, ојачаних система преграда и тешко пројектованог оквира за монтажу обезбеђује опстанак под сталним више-аксијалним оптерећењем од замора.
ТхеПТФЕ измјењивач бродски дизајн котрљањаприступ трансформише измењивач у јединствен структурални систем способан да издржи константно кретање, повремена оптерећења од ударања и дуготрајни-замор од вибрација својствен морском окружењу.
Најпоузданији део опреме на броду је на крају онај који је пројектован да не одоли океану, већ да се безбедно креће с њим.
