ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В СУДОВЫХ ОБШИВОЧНЫХ И ЗАБОРТНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТАХ

Обшивочные и забортные теплообменные аппараты лабиринтного типа

На рис. 2.1 показана схема судового ОТОА. Аппарат 1 с трубопроводами подвода и отвода охлаждаемого теплоносителя 2 размещается на внутренней стороне судовой обшивки 3. Между элементами набора 4 корпуса судна выполнены дополнительные листы 5, образующие лабиринтный канал 6. Охлаждаемый теплоноситель проходит по этому каналу и отдает теплоту через обшивку корпуса забортной воде. Как правило, в качестве теплопередающих выбираются плоские или близкие к ним участки обшивки корпуса судна, поскольку там обычно имеется сравнительно простой силовой набор.

ВИДА _Б__Б

Б-Н

Рис. 2.1. Схема размещения ОТОА на судне:

• 1 — ОТОА; 2 — патрубки подвода и отвода охлаждаемого теплоносителя;
• 3 — обшивка корпуса судна; 4 — элементы набора корпуса; 5 — дополнительные листы; 6 — лабиринтный канал прохода охлаждаемого теплоносителя

В определенной степени разновидностью ОТОА является пластинчатый забортный теплообменный аппарат с лабиринтным каналом (рис. 2.2). Такой аппарат представляет собой одиночную пластину 1 или набор пластин 2, внутри которых выполнен лабиринтный канал 3. В случае набора пластин 2, они установлены с зазором 4 для возможности циркуляции забортной охлаждающей воды.

На судне ЗТОА может размещаться в специальной выгородке, выполненной снаружи корпуса судна (рис. 2.3).

Такие аппараты могут применяться на неподвижных или малоподвижных морских технических средствах, например, на морских стационарных буровых и эксплуатационных платформах [52, 53, 54]. Известно, что на глубинах 30...50 м независимо от сезона температура морской воды равна 8... 10 °С [55], что делает целесообразным размещение там ЗТОА. Это обеспечивает более высокий температурный напор и, следовательно, меньшие габариты аппарата.

6

Рис. 2.2. Схема ЗТОА:

1 — ЗТОА с одиночной пластиной; 2 — ЗТОА с несколькими пластинами; З — лабиринтный канал внутри пластины; 4 — зазор между пластинами; 5 — трубопроводы подвода и отвода охлаждаемого теплоносителя

а

б

Рис. 2.3. Схема размещения ЗТОА на морской буровой платформе (а) и судне (б):

1 — морская буровая платформа; 2 — энергетическая установка; 3 — ЗТОА

В данной работе представлены результаты, связанные с исследованием особенностей процессов теплопередачи в таких аппаратах, определением зависимостей для расчета теплопередачи и гидравлического сопротивления, а также выработкой рекомендаций по их проектированию. При этом учитываются возможность размещения таких аппаратов на обшивке судна с различной ориентацией поверхности (дно, борт и т.д.), возможность движения и стоянки судна, а также другие факторы.