Императив тежине на мору
Сваки килограм опреме инсталиране на броду захтева структурну подршку, утиче на стабилност и троши гориво током хиљада сати паре. Тежина није само логистички фактор-већ је основно ограничење дизајна које се провлачи кроз цео дизајн пловила.
Бакар{0}}никл 90/10 размењивачи топлоте су деценијама били стандард за бродове. Легура је отпорна на корозију морске воде, подноси умерене температуре и доступна је од бројних произвођача. Такође је густа: 8.900 кг/м³. 50 кВ измењивач-и-цеви за хемијско грејање тежи око 450-550 кг у сувом стању, искључујући структурални носећи оквир.
ПТФЕ потопни измењивач топлоте за исту радну снагу од 50 кВ тежи приближно 45-55 кг. Однос тежине је приближно 10:1. Ова разлика има импликације изван спецификације куповине опреме - утиче на логистику инсталације, структурални дизајн и перформансе пловила.
Ефекат каскаде тежине
Тежина измењивача топлоте од бакра{0}никла доводи до додатне тежине у носећој конструкцији. За измењивач од 500 кг потребан је конструкцијски челични оквир који је оцењен за статичко оптерећење плус динамичка оптерећења услед кретања брода-нагиба, котрљања и вибрација. Сам оквир је тежак 150-250 кг. Укупна инсталирана тежина се приближава 700-800 кг.
Ако место уградње није пројектовано за ово концентрисано оптерећење, конструкција палубе захтева појачање. Челик за ојачање додаје већу тежину. Додатна тежина мора да се компензује негде другде у дизајну пловила-или смањује носивост.
ПТФЕ измењивач од 50 кг захтева минималну подршку. Лагани ПВДФ или ФРП оквир тежине 5-10 кг причвршћује измењивач за обод резервоара или суседну структуру. Укупна инсталирана тежина од 55-65 кг може се подржати постојећом конструкцијом резервоара без арматуре. Ефекат каскаде тежине је елиминисан.
Табела 1: Поређење тежине за 50 кВ бродско хемијско грејање
| Параметар тежине | Бакар-Никал 90/10 шкољка-и-цев | ПТФЕ имерзиони калем |
|---|---|---|
| Сува тежина измењивача топлоте (кг) | 450-550 | 45-55 |
| Густина материјала (кг/м³) | 8,900 | 2,200 |
| Тежина оквира за конструкцију (кг) | 150-250 | 5-10 |
| Укупна инсталирана тежина (кг) | 600-800 | 50-65 |
| Топлотно оптерећење (кВ) | 50 | 50 |
| Однос тежине{0}}и-топлоте (кг/кВ) | 12-16 | 1.0-1.3 |
| Потребно је ојачање палубе | Често да | бр |
| Инсталација опреме за дизање | Дизалица или соша | Приручник (2 особе) |
| Утицај на стабилност пловила | Меасурабле | Занемарљиво |
Предност простора и приступа
Осим тежине, измењивач бакра{0}}никла заузима простор на палуби-обично 1,5-2,5 м² – који мора да буде додељен, изрешетан и обезбеђен приступ за одржавање. На скученој палуби за бродску опрему, овај простор се такмичи са другим битним системима.
ПТФЕ измењивач је инсталиран унутар хемијског складишта или дневног резервоара. Не заузима никакав простор на палуби. Запремина резервоара је скромна-обично 20-40 литара за сноп цеви. Приступ за одржавање је кроз отвор резервоара или горњи отвор, а не кроз наменски простор на палуби.
За апликације на бродовима где је густина опреме велика и палубни простор на првом месту, уградња ПТФЕ у резервоар-опоравља вредан отисак за друге намене.
Бонус{0}}без корозије
Бакар{0}}никл 90/10 отпоран је на морску воду стварањем заштитног филма бакровог оксида. Овај филм захтева излагање чистој, кисеоником засићеној морској води да би остао стабилан. У стагнирајућим условима, под наносима или у загађеној лучкој води која садржи сулфиде, филм се распада. Следе питинг и пукотина корозија. Бродски размењивачи топлоте доживљавају све ове услове током радног циклуса пловила.
Морска атмосфера-слани спреј, висока влажност, повремено прање палубе морском водом-напада бакар-никл споља, док хемијска течност напада изнутра. Корозија са двоструком-окружењем ограничава радни век на 8-12 година у типичној поморској служби.
ПТФЕ је инертан према морској води, сланом спреју и читавом низу хемикалија на броду. Нема унутрашње или спољашње корозије. Радни век прелази 20 година у поморској служби. Предност у тежини је очувана током целог радног века пловила без деградације.
Резиме
Однос-према-топлоте-однос преноса ПТФЕ измењивача топлоте је приближно 10 пута повољнији од бакра-никла 90/10 за хемијско грејање на броду-1,0-1,3 кг/кВ наспрам 12-16 кг/кВ укупне инсталиране тежине. Уштеде на тежини су каскадне кроз смањене захтеве структуралне подршке, поједностављену логистику инсталације и занемарљив утицај на стабилност пловила.
Отпорност на корозију ПТФЕ-а у морском окружењу чува ову предност у тежини деценијама без прогресивног погоршања које бакар{0}}никл доживљава. За апликације на броду са{2}}критичним тежинама у оквиру температурних ограничења ПТФЕ-а, ПТФЕ је избор ниже-тежине и дужи век{4}}.
Инжењерска анализа за спецификацију бродског ПТФЕ измењивача топлоте доступна је након достављања хемијског састава течности, режима грејања, расположивих димензија резервоара и тежине посуде и просторних ограничења.
