Η εφαρμογή του Box Cooler στο Πεδίο των Πλοίων
Βασική αρχή λειτουργίας
Δομή: Αποτελείται από δέσμη σωλήνα σχήματος U{{0} (κράμα νικελίου χαλκού/ανοξείδωτο χάλυβα), πλάκα σωλήνα και δεξαμενή θαλασσινού νερού (με σχάρα εισόδου και εξόδου), τοποθετημένη στη δεξαμενή θαλασσινού νερού κάτω από την ελάχιστη ίσαλο γραμμή στην εξωτερική πλευρά του κύτους.
Διαδικασία: Γλυκό νερό υψηλής θερμοκρασίας (χιτώνα κινητήρα, λιπαντικό, γεννήτρια κ.λπ.) μέσα στο πλοίο ρέει μέσω της δέσμης σωλήνων. Το θαλασσινό νερό έξω από το πλοίο ρέει έξω από τη δέσμη και ψύχει το γλυκό νερό μέσω της ανταλλαγής θερμότητας. Το ψυχρό γλυκό νερό ρέει πίσω στον εξοπλισμό για κυκλοφορία και το θαλασσινό νερό ανεβαίνει φυσικά και απορρίπτεται αφού απορροφήσει θερμότητα.
Λειτουργία ψύξης:
Κατά τη διάρκεια της ναυσιπλοΐας, δημιουργείται αναγκαστική μεταφορά καθώς το πλοίο κινείται, με αποτέλεσμα το θαλασσινό νερό να ξεπλένεται γρήγορα πάνω από τη δέσμη σωλήνων, με αποτέλεσμα την υψηλότερη απόδοση ψύξης.
Έδαφος πρόσδεσης/αγκυρώσεως: Σχηματίζεται φυσική μεταφορά στο εσωτερικό της δεξαμενής θαλασσινού νερού (το ζεστό θαλασσινό νερό ανεβαίνει και το κρύο θαλασσινό νερό βυθίζεται) και μπορεί ακόμα να επιτευχθεί σταθερή απαγωγή θερμότητας.
Κύρια σενάρια εφαρμογών
1. Ψύξη συστήματος ισχύος (πυρήνας)
Ψύξη κεντρικού υπολογιστή: Ψύξη του συστήματος νερού της επένδυσης κυλίνδρου και εξάτμισης του ξενιστή για να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία του ξενιστή κάτω από όλες τις συνθήκες λειτουργίας.
Βοηθητική ψύξη κινητήρα/γεννήτριας: παρέχει ψύξη για γεννήτριες ντίζελ και γεννήτριες έκτακτης ανάγκης για την κάλυψη της ζήτησης ισχύος ολόκληρου του πλοίου.
Ψύξη αεριοστροβίλου: χρησιμοποιείται για σύστημα λιπαντικού λαδιού και ενδοσταδιακή ψύξη θαλάσσιων αεριοστροβίλων, κατάλληλοι για μονάδες 5-50 MW, μπορεί να εξαλείψει τις αντλίες θαλασσινού νερού και να εξοικονομήσει καύσιμο.
Σύστημα πρόωσης: υδραυλικές μονάδες και μονάδες ισχύος, όπως ψυκτικός προωθητής, πρωραίος προωθητής και πλήρως περιστρεφόμενος έλικας πηδαλίου.
2. Βοηθητικό σύστημα ψύξης
Υδραυλικό σύστημα: Ψύξη του υδραυλικού λαδιού των μηχανημάτων καταστρώματος (όπως γερανοί φορτίου, γερανοί αγκύρωσης, βαρούλκα) και σερβομηχανισμοί για την αποφυγή διαρροής και αστοχίας που προκαλείται από υψηλή θερμοκρασία λαδιού.
Κλιματισμός και ψύξη: παροχή μιας πηγής κρύου για κεντρικό κλιματισμό, καμπίνες-ψυγεία και αποθήκευση τροφίμων σε ψύξη στα πλοία, ιδιαίτερα κατάλληλη για πλοία μικρού και μεσαίου μεγέθους-.
Κεντρικό σύστημα ψύξης: Ως εναλλακτική λύση στην κεντρική ψύξη, ενσωματώνει τις ανάγκες ψύξης ολόκληρου του πλοίου και μειώνει την ανάγκη για αγωγούς θαλασσινού νερού και μονάδες αντλίας στο μηχανοστάσιο.
3. Ισχύοντες τύποι πλοίων
Μικρά και μεσαία-σκάφη (κυρίως με ισχύ μικρότερη ή ίση με 5000 kW): ρυμουλκά, φορτηγίδες, αλιευτικά, πορθμεία, μηχανικά πλοία (βυθοκόροι), πλοία εφοδιασμού, πλοία-ψυγεία, παγοθραυστικά, ακτοπλοϊκά φορτηγά πλοία, κ.λπ.
Ειδικά σκάφη: σκάφη εσωτερικής ναυσιπλοΐας, σκάφη αβαθούς βυθίσματος, σκάφη ανοικτής θαλάσσης, στρατιωτικά σκάφη, πλοία εφοδιασμού πλατφόρμας (PSV) και άλλοι τύποι πλοίων που απαιτούν υψηλή αξιοπιστία και χώρο.
Βασικά πλεονεκτήματα (αξία στον τομέα των πλοίων)
Εξοικονόμηση χώρου στην καμπίνα: Ακυρώστε την αντλία θαλασσινού νερού, το φίλτρο και έναν μεγάλο αριθμό αγωγών θαλασσινού νερού στην καμπίνα, απλοποιήστε τη διάταξη και ελευθερώστε πολύτιμο χώρο στην καμπίνα.
Μειώστε τον κίνδυνο διάβρωσης: Το θαλασσινό νερό ρέει μόνο μέσα στο εξωλέμβιο κιβώτιο και δεν εισέρχεται στους αγωγούς του μηχανοστασίου και στους εναλλάκτες θερμότητας, μειώνοντας σημαντικά τους κινδύνους εσωτερικής διάβρωσης και διαρροής.
Χαμηλό κόστος συντήρησης: χωρίς εσωτερικό καθαρισμό θαλασσινού νερού ή χημική δοσολογία. Η συντήρηση απαιτεί μόνο οπτική επιθεώρηση κατά την επισκευή της βάσης, τον καθαρισμό της γρίλιας και την αντικατάσταση των θυσιαζόμενων ανοδίων.
Υψηλή αξιοπιστία και πλεονασμός: Η δομή είναι στιβαρή και δεν επηρεάζεται από βλάβες της αντλίας. Πολλαπλές μονάδες μπορούν να συνδεθούν παράλληλα για να επιτευχθεί περιττός σχεδιασμός, κατάλληλος για σενάρια υψηλής αξιοπιστίας.
Εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση κατανάλωσης: Η παθητική απαγωγή θερμότητας είναι η κύρια προσέγγιση για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας των αντλιών θαλασσινού νερού, μειώνοντας άμεσα την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές ρύπων.
Προσαρμογή σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας: Η αποτελεσματική ψύξη μπορεί να επιτευχθεί τόσο κατά τη διάρκεια της πλοήγησης όσο και κατά τη διάρκεια της ελλιμενισμού και η σταθερή απαγωγή θερμότητας μπορεί ακόμα να επιτευχθεί μέσω φυσικής μεταφοράς σε χαμηλές ταχύτητες και σε στατικές καταστάσεις.
Περιορισμοί εφαρμογής
Ανώτατο όριο ισχύος: Πιο κατάλληλο για πλοία μικρού και μεσαίου-μεγέθους (συνήθως μικρότερο ή ίσο με 5000 kW), με μικρότερη εφαρμογή για μεγάλα πλοία (ισχύς κύριας μηχανής άνω των 30 MW).
Απαίτηση βυθίσματος: Πρέπει να εγκατασταθεί κάτω από τη χαμηλότερη ίσαλο γραμμή και τα πλοία με ρηχό βύθισμα πρέπει να σχεδιάσουν ειδικά τη θέση της δεξαμενής θαλασσινού νερού.
Επίδραση στην κατάσταση της θάλασσας: Σε εξαιρετικά σκληρές συνθήκες θάλασσας, η γρίλια της δεξαμενής θαλασσινού νερού μπορεί να φράξει από συντρίμμια και πρέπει να καθαρίζεται τακτικά.
Περίληψη
Το Box Cooler είναι μια ελαφριά και εξαιρετικά αξιόπιστη λύση αναβάθμισης για συστήματα ψύξης πλοίων, ιδιαίτερα κατάλληλη για μικρά και μεσαία-πλοία, εσωτερικά/υπεράκτια, μηχανολογικά και ειδικά πλοία. Έχει πολλαπλές τιμές εξοικονόμησης χώρου, αντιδιαβρωτικής, χαμηλής συντήρησης και εξοικονόμησης ενέργειας, με τον πυρήνα της εξωλέμβιας ανταλλαγής θερμότητας, της παθητικής απαγωγής θερμότητας και χωρίς αγωγό θαλασσινού νερού στο μηχανοστάσιο. Είναι μια από τις προτιμώμενες λύσεις για την αντικατάσταση των παραδοσιακών συστημάτων κεντρικής ψύξης στο σύγχρονο σχεδιασμό πλοίων.
