All categories
Featured selections
Trade Assurance
Buyer Central
Help Center
Get the app
Become a supplier

حول مبادل حراري بحري

أنواع مبادلات الحرارة البحرية

تُستخدم مبادل الحرارة البحري لنقل الحرارة بين سائلين في التطبيقات البحرية. تتوفر العديد من الأنواع التي تلبي الاحتياجات المحددة على متن السفن.

  • مبادل الحرارة اللوحي

    يُفصل هذا المبادل بين سائليه بواسطة ألواح رقيقة من المعدن. يُشجع التصميم على نقل الحرارة بكفاءة بين السوائل. عند الحديث عن التطبيقات البحرية، تُقدم مبادلات الحرارة المموجة أداءً مذهلاً لأنها تشغل مساحة أقل، وهو ما يُعد ضروريًا في الغالب على السفن البحرية. ومع ذلك، فإنها ليست قوية مثل الأنواع الأخرى من مبادلات الحرارة، لذلك قد لا تكون مثالية للسوائل التي لديها ضغط ودرجة حرارة مرتفعين.

  • مبادل الحرارة ذو الأنبوب المزدوج

    يحتوي هذا المبادل على أنبوبين رئيسيين: أنبوب خارجي وأنبوب داخلي. يُمرر السائل من خلال الأنبوب الداخلي بينما يتدفق سائل منفصل من خلال الأنبوب الخارجي. يُبادل السائلين الحرارة بينما يفصل بينهما جدار الأنبوب. تُعد مبادلات الحرارة ذات الأنبوب المزدوج من أبسط التصميمات المتاحة، مما يجعلها سهلة التصنيع والصيانة. ومع ذلك، فإن تصميمها البسيط يجعلها غير فعالة في نقل الحرارة. كما أن المبادل مثالي للتطبيقات البحرية ذات الضغط المنخفض فقط.

    مبادل الحرارة ذو الأنبوب المركب

    كما يوحي الاسم، فإن هذا المبادل مصنوع من مواد مختلفة مثالية للتطبيق المذكور. على سبيل المثال، يمكن استخدام التيتانيوم عندما يكون هناك ماء البحر المالح لزيادة طول العمر. في بعض الأحيان، يمكن إضافة زعانف لزيادة مساحة السطح وتحسين الكفاءة.

  • مبادل الحرارة ذو الغلاف والأنابيب

    يحتوي هذا النوع من مبادلات الحرارة على العديد من المكونات الأنبوبية مغلقة داخل غلاف كبير. يتدفق سائل من خلال الأنابيب بينما يتدفق سائل مختلف من خلال الغلاف، وهو عكس الأنابيب. يستخدم هذا المبادل على نطاق واسع في الصناعة البحرية لأنه يمكن تصنيعه لتحمل درجات الحرارة والضغط المرتفعين. بالإضافة إلى ذلك، فإن مبادلات الحرارة ذات الغلاف والأنابيب قوية جدًا ويمكنها تحمل البيئات البحرية القاسية. لذلك، قد تدوم لسنوات دون الحاجة إلى الصيانة أو الاستبدال الروتيني.

مواصفات وصيانة مبادلات الحرارة البحرية

تشمل بعض المواصفات التي يجب مراعاتها لمبادلات الحرارة البحرية التصميم، وحجم الاتصال، وتصنيف الضغط، وحد درجة الحرارة.

  • يتميز مبادل الحرارة البحري بتصميم محدد بناءً على كيفية نقل الحرارة. تشمل التصميمات الشائعة اللوحة (ألواح رقيقة من المعدن مع حشوات) والغلاف والأنبوب (غلاف أسطواني مع مجموعات من الأنابيب).
  • يُعد مبادل الحرارة بحجم اتصال مع أنابيب للسماح للسوائل بالدخول والخروج. تم تصميم الحجم ليتناسب مع المعدات والسباكة البحرية.
  • يمكنه تحمل ضغوط من ظروف التشغيل العادية إلى الأشياء الأعلى. يُحدد تصنيف الضغط لمبادل الحرارة البحري مقدار الضغط الذي يمكنه تحمله بأمان دون تسرب أو كسر.
  • تتحمل مبادلات الحرارة درجات حرارة عالية من السوائل التي تمر عبرها. يُحدد حد درجة الحرارة المحدد لمبادل الحرارة البحري مدى سخونته قبل أن تتلف المواد.

تتطلب مبادلات الحرارة صيانة منتظمة للحفاظ على عملها بشكل جيد ومنع أي أعطال. تُفحص مبادل الحرارة البحري بشكل منتظم للكشف عن أي مشكلات صغيرة في وقت مبكر وإصلاحها قبل أن تصبح خطيرة. يُجرى فحص شامل روتيني لمبادل الحرارة وفقًا لجدول زمني محدد. سيساعدك ذلك على العثور على أي تغييرات صغيرة أو تحولات في حالته حتى يمكن صيانته بسهولة بدلاً من إصلاحه. تأكد من وجود مساحة كافية حول الوحدة نفسها لأن هذا أمر مهم للغاية لتمكين تدفق الهواء المناسب. كما يُنظف بانتظام: لا تدع الأوساخ تتراكم على سطحه وتعيق نقل الحرارة أو خصائص مقاومة التآكل لأي مواد مستخدمة أثناء البناء بما في ذلك الحشوات، والألواح، والأغلفة/الأنابيب.

سيناريوهات مبادلات الحرارة البحرية

  • أنظمة تبريد المياه

    تُستخدم مبادلات الحرارة البحرية في أنظمة تبريد المياه. وهي مسؤولة عن نقل الحرارة من مبرد المحرك إلى مياه البحر أو المياه العذبة المستخدمة للتكثيف. من خلال إزالة الحرارة الزائدة التي تنشأ أثناء تشغيل المحرك، تساعد مبادلات الحرارة البحرية على الحفاظ على درجة حرارة التشغيل المثلى للمحرك.

  • أنظمة الوقود

    تُستخدم مبادلات الحرارة أيضًا في أنظمة وقود السفن البحرية. تُنقل الحرارة من المحرك إلى الوقود، وبالتالي تسخينه وتحسين لزوجته وتبخيره أثناء الاحتراق. يمكن أن يُحسّن ذلك كفاءة استخدام الوقود ويُقلل من توليد الملوثات.

  • أنظمة التشحيم

    تُلعب مبادلات الحرارة البحرية دورًا في أنظمة التشحيم أيضًا. تُنقل الحرارة من زيت التشحيم إلى مياه التبريد، مما يُحافظ على نطاق درجة الحرارة المثلى لزيت التشحيم. يساعد ذلك في تقليل الاحتكاك والتآكل بين مكونات المحرك، مما يُضمن تشغيلها بسلاسة ويزيد من عمرها التشغيلي.

  • أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

    تُعد مبادلات الحرارة مكونات أساسية في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في السفن البحرية. تُنقل الحرارة بين المبرد والهواء أو الماء، مما يُسهّل تبريد أو تدفئة المساحات المغلقة على السفينة. يُضمن ذلك بيئة معيشة وعمل مريحة للطاقم.

  • مصانع تحلية المياه

    مبادل الحرارة هو أحد المكونات الأساسية لمصانع تحلية المياه البحرية. على سبيل المثال، في مصنع لتحلية المياه يستخدم عملية التناضح العكسي، تُستخدم مبادلات الحرارة لتبريد مياه البحر بعد تحلية المياه. تُنقل الحرارة إلى المحلول الملحي المركز (المحلول المالح المركز المتبقي بعد تحلية المياه)، مما يُقلل من درجة حرارة مياه البحر ويُحسّن من كفاءة عملية تحلية المياه.

كيفية اختيار مبادلات الحرارة البحرية

  • المثلى:

    نقل الحرارة الأمثل، ومقاومة التآكل، والنقل الحراري، وفقدان الضغط، وإمكانية التسرب، وإمكانية التلوث، وتصميم مبادل الحرارة البحري، والمتانة، والنظافة المتكررة، والتوافق الكيميائي، وحدود التشغيل.

  • متانة المواد:

    اختر مادة متينة لبناء مبادل الحرارة البحري، مثل التيتانيوم، أو مادة ذات أنبوب داخلي مزدوج من النحاس طويل الأمد، سيكون له غلاف خارجي من الفولاذ الكربوني طويل الأمد.

  • التصميم:

    تشمل التصميمات اللوحة، والزعانف، والأنبوب، واللولبي، والغلاف والأنبوب؛ تُطابق التطبيقات المختلفة التصميمات المحددة؛ اختر واحدًا يناسب غرض مبادل الحرارة البحري؛ على سبيل المثال، يحتوي مبادل الحرارة ذو الغلاف والأنبوب على غلاف أسطواني خارجي مع مجموعات من الأنابيب داخله ويُستخدم لفصل السوائل في السفينة. يعمل مبادل الحرارة البحري على تبريد أو تسخين الماء أو السوائل البحرية الأخرى عند ضغط ودرجة حرارة مرتفعين. كذلك، يعمل مبادل الحرارة في السفينة على تبريد أو تسخين السوائل البحرية عند درجة حرارة وضغط مرتفعين.

  • وظيفة مبادل الحرارة البحري:

    نقل الحرارة هو عملية تبريد أو تسخين السوائل باستخدام مصدر حرارة أو مبادل. تشير مقاومة التآكل إلى قدرة المواد على تحمل التدهور الناجم عن التفاعلات الكيميائية مع البيئة. يساهم اختيار مبادل حرارة ذو مقاومة تآكل مثالية في إطالة عمره وتقليل تكاليف الصيانة.

علاوة على ذلك، يجب اختيار النقل الحراري لمبادل الحرارة البحري بشكل مناسب لضمان حدوث نقل الحرارة بكفاءة دون أن يوصل جسم الجهاز نفسه الحرارة، مما قد يؤدي إلى فقدان الحرارة أو، في حالة ارتفاع درجة الحرارة، تلف أي جهاز آخر.

وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة لمبادل الحرارة البحري الذي يعمل تحت ضغط ودرجة حرارة مرتفعين؛ يُعد تقييم فقدان الضغط لمبادل الحرارة البحري أمرًا بالغ الأهمية أيضًا لضمان تدفق السائل بثبات من خلال الأنابيب، والأوعية، والمعدات، باستثناء مبادل الحرارة البحري نفسه. يتعلق احتمال التسرب بمخاطر تسرب السائل من النظام، مما قد يشكل مخاطر بيئية أو مخاطر على السلامة.

أسئلة وأجوبة حول مبادل الحرارة البحري

س1: ما هو الغرض من مبادل الحرارة البحري؟

ج1: الغرض من مبادل الحرارة البحري هو نقل الحرارة من سائل إلى آخر مع الحفاظ على فصلهما. تلعب مبادلات الحرارة دورًا حيويًا في تنظيم درجة حرارة الأنظمة المختلفة على متن السفينة.

س2: ما هما تصميمات مبادل الحرارة البحرية الشائعة؟

ج2: تصميمات مبادل الحرارة البحرية الشائعة هي مبادل الحرارة ذو الأنبوب المستقيم ومبادل الحرارة ذو الغلاف والأنبوب. يُعد مبادل الحرارة ذو الغلاف والأنبوب هو النوع الأكثر شيوعًا.

س3: كيف يعمل مبادل الحرارة البحري؟

ج3: يعمل مبادل الحرارة البحري من خلال السماح بتدفق سائلين بطريقة تُنقل الحرارة من سائل إلى آخر. يتدفق السائلين في قنوات أو أنابيب منفصلة داخل المبادل. يمكن أن تكون السوائل عبارة عن سوائل أو غازات. عندما يتدفق السائلين بجانب بعضهما البعض، تُنقل الحرارة عبر جدران القنوات أو الأنابيب. ثم سيُبادل السائلين درجة حرارتهما. سيتسخن سائل واحد بينما سيبرد الآخر. ستستمر العملية حتى يخرج السائلين من مبادل الحرارة عند درجات حرارة مختلفة.

س4: هل تُستخدم مبادلات الحرارة البحرية فقط في السفن؟

ج4: لا. تُستخدم مبادلات الحرارة البحرية أيضًا في منصات البحرية ومرافق بحرية أخرى. على الأرض، تُستخدم مبادلات الحرارة في صناعات توليد الطاقة، والبتروكيماويات، والنفط والغاز، و HVAC.