摘 要：新常態(tài)化背景下，我國經(jīng)濟(jì)逐步走向平穩(wěn)，旨在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，以促進(jìn)國家健康的發(fā)展。在此大背景下，我國科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，諸多新型的技術(shù)被研發(fā)，其中，板式換熱器成為重要的科技成果之一。對于船舶輪機(jī)而言，熱交換器是確保輪機(jī)正常運(yùn)作的重要基礎(chǔ)，其中，應(yīng)用最為頻繁的當(dāng)屬板式換熱器，此種換熱器具有效率高、體積小等優(yōu)勢。對此，本文就板式換熱器在船舶輪機(jī)中的應(yīng)用展開具體的分析。

關(guān)鍵詞：板式；換熱器；船舶；輪機(jī)

中圖分類號：U664 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0237-01

近些年來，我國海上貿(mào)易發(fā)展迅速，特別是伴隨著國內(nèi)外交流的不斷深入，海上貿(mào)易變得愈發(fā)頻繁，其對船舶數(shù)量、質(zhì)量等都提出了更高的要求，為保證海上運(yùn)輸質(zhì)量，必須加強(qiáng)對船舶系統(tǒng)質(zhì)量的控制。熱交換器是確保船舶輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵要素，主要是因?yàn)檩啓C(jī)運(yùn)作需要一定的溫度，而熱交換器則能滿足此項(xiàng)要求。新時(shí)期，板式換熱器成為應(yīng)用最為頻繁、最具潛力的一種，其可保證船舶輪機(jī)高效而安全的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而為海上運(yùn)輸提供安全保障。

1 板式換熱器的基本構(gòu)造與類型

1.1 基本構(gòu)造

熱交換器的基本運(yùn)行原理十分簡單，主要由通道板、盲板與端板構(gòu)成[1]。端板，顧名思義，主要位于熱交換器的兩個(gè)端點(diǎn)位置，但是其作用很大，主要輔助熱喚起傳導(dǎo)與通道密封工作。在該系統(tǒng)中，通常是將熱空氣由一個(gè)方向向另一個(gè)方向流動，通道板則是扮演介質(zhì)的角色，且通道板內(nèi)的介質(zhì)大都為散熱介質(zhì)，當(dāng)熱空氣與散熱介質(zhì)相互接觸，會對熱空氣進(jìn)行散熱處理，從而達(dá)到散熱的目的。鑒于此設(shè)備的功能，其不僅僅被應(yīng)用到船舶領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 類 型

1.2.1 板翅式換熱器

板翅式換熱器是由多種元件共同構(gòu)成的，在諸多元件之中，翅片與隔板是最關(guān)鍵的，也是開展熱交換的主要元素。此種換熱器在設(shè)計(jì)時(shí)，主要表現(xiàn)為逆流式與交叉式兩種[2]。這兩種方式都可達(dá)到換熱的目的，且其應(yīng)用操作過程也是幾乎相同的，然而，需要注意的問題是情況不同應(yīng)用操作也會產(chǎn)生差異。

1.2.2 平行板式換熱器

在平行板式換熱器中，主要是由平行薄板組成的，在每個(gè)平板間都應(yīng)用了較為特殊的封閉性材料予以阻隔，能實(shí)現(xiàn)熱空氣與冷空氣的交換[3]。通過冷熱空氣的彼此交換，才可達(dá)到一定的換熱效果，應(yīng)用板式換熱器能有效提高冷熱交換效率，可適度減少在冷熱交換過程中熱量的損失量，其被廣泛的應(yīng)用到船舶輪機(jī)之中，其應(yīng)用效果甚為理想。

1.2.3 螺旋板式換熱器

此種換熱器設(shè)計(jì)出的通道為螺旋式，此種螺旋通道主要是由極薄金屬板制作成的，距離為等距，此種板式換熱器具有換熱效果理想、表面積大的優(yōu)勢。然而，與平板式熱交換器相比，螺旋板式換熱器更加新，因此，此種換熱器的應(yīng)用力度還不是很大，且應(yīng)用范圍也不是很廣，但是其未來的發(fā)展前景是十分寬廣的。

2 板式換熱器在船舶輪機(jī)中的應(yīng)用

就目前船舶輪機(jī)運(yùn)行實(shí)況來看，由于換熱器質(zhì)量不高，導(dǎo)致輪機(jī)無法高效而科學(xué)的運(yùn)行。對此，在船舶輪機(jī)運(yùn)行過程中，應(yīng)重視對板式換熱器的應(yīng)用，充分發(fā)揮好換熱器的冷熱交換功能，以降低輪機(jī)運(yùn)行故障，確保輪機(jī)正常而穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.1 處理好設(shè)備緊湊與質(zhì)量小問題

而今，板式換熱器在船舶輪機(jī)之中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)換熱器相比較，其體積極小。面對此項(xiàng)問題，可應(yīng)用有限元分析法，還要考慮船用設(shè)備的基本要求，結(jié)合應(yīng)力值來把板體多余或無用部分去除或削減，對于薄弱區(qū)域開展局部加厚處理，在板體應(yīng)用整體氣割方式，從而降低焊接變形而對強(qiáng)度產(chǎn)生極大的影響。而后，應(yīng)對面板、內(nèi)測板進(jìn)行組焊，將殘余應(yīng)力熱處理予以消除。通過此項(xiàng)操作，可大大節(jié)約在設(shè)備安裝時(shí)的空間，還能完成高效的換熱操作，以確保船舶高效而安全的運(yùn)行[4]。

2.2 處理振動、沖擊性與大傾角搖晃問題

為處理振動、沖擊性與大傾角搖晃問題，應(yīng)對板體的底端實(shí)施多點(diǎn)固定法，具體來講，就是全部固定點(diǎn)進(jìn)行固定化連接，部分特殊位置還要應(yīng)用加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，以提升設(shè)備穩(wěn)定性。只有不斷提高安裝的穩(wěn)固性，才能提高換熱器運(yùn)作效率，能避免發(fā)生振動或大角度的搖晃，以增強(qiáng)換熱效果。

2.3 處理冷卻介質(zhì)為海水、氮離子高濃度問題

諸多船舶的輪機(jī)與海水會直接接觸，在此種情況下應(yīng)用板式換熱器時(shí)，對換熱介質(zhì)會產(chǎn)生極大的影響。因而，應(yīng)用輪機(jī)時(shí)，板片主要選擇抗腐蝕性較強(qiáng)的材料，如欽材。為加強(qiáng)對欽材質(zhì)量的控制，既要做好相關(guān)的檢查工作，還要對板片開展普色滲透性檢驗(yàn)，從而將抽檢板片時(shí)所產(chǎn)生的誤差予以消除。

2.4 處理傳熱介質(zhì)問題

水和油的比熱容差距大，轉(zhuǎn)熱時(shí)，會導(dǎo)致溫差變得更大，會使得熱傳遞系數(shù)變得更大。為實(shí)現(xiàn)船舶輪機(jī)的高效運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)對船舶工況之下油水傳熱性能的控制，確保設(shè)備具有高度的換熱效果。只有借助熱介質(zhì)，才能實(shí)現(xiàn)對熱量的高效傳導(dǎo)，從而達(dá)到理想的換熱效果。

2.5 成本低且可操作性較強(qiáng)

板式換熱器具有成本低、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，其可在生產(chǎn)或維修之中，將成本降到最低，從而獲取更大的利潤與效益。為提高板式換熱器的應(yīng)用壽命，應(yīng)做好系列的維護(hù)與保養(yǎng)，清洗時(shí)需要將安裝結(jié)構(gòu)螺絲予以松開，若無法維護(hù)與保養(yǎng)則就表明已然被損壞，此時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換新的部件。為便于應(yīng)用，前期應(yīng)準(zhǔn)備好板式換熱器的相關(guān)應(yīng)急設(shè)備，從而應(yīng)對船舶輪機(jī)在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，在國家未來的發(fā)展進(jìn)程中，板式換熱器的前景不可估量，這主要取決于此種換熱器的性能優(yōu)勢，為能讓更多人意識到此種換熱器的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)重視對板式換熱器的推廣與宣傳，并進(jìn)行不斷的優(yōu)化與改造，從而更大程度上提高換熱器的性能，提升其穩(wěn)定性，從而大批量的應(yīng)用到船舶輪機(jī)之中，降低故障的發(fā)生率，確保船舶安全而高效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]胡 侃，周東波.換熱器在海工船舶液壓系統(tǒng)上的選型設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].液壓氣動與密封，2017，37（03）：58～59.

[2]欒輝寶，陶文銓，朱國慶，陳 斌，王 崧.全焊接板式換熱器發(fā)展綜述[J].中國科學(xué)：技術(shù)科學(xué)，2013，43（09）：1020～1033.

[3]趙麗莉.板式換熱器在船舶輪機(jī)中的應(yīng)用[J].化工管理，2014（21）：125～126.

[4]馬瑤珠，金躍波.板式換熱器在船舶輪機(jī)中的應(yīng)用[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（02）：164～167+174.

收稿日期：2018-3-24