Ứng dụng của máy làm mát hộp trong lĩnh vực tàu thủy
Nguyên tắc làm việc cốt lõi
Cấu trúc: Bao gồm bó ống hình chữ U{0}} (hợp kim đồng niken/thép không gỉ), tấm ống và bể chứa nước biển (có lưới vào và ra), được lắp vào bể chứa nước biển bên dưới mực nước tối thiểu ở mặt ngoài của thân tàu.
Quy trình: Nước ngọt nhiệt độ cao (tấm lót động cơ, dầu bôi trơn, máy phát điện, v.v.) bên trong tàu chảy qua bó ống; Nước biển bên ngoài tàu chảy ra ngoài bó và làm mát nước ngọt thông qua trao đổi nhiệt; Nước ngọt được làm mát chảy trở lại thiết bị để tuần hoàn, nước biển dâng lên tự nhiên và thải ra sau khi hấp thụ nhiệt.
Chế độ làm mát:
Trong quá trình điều hướng, đối lưu cưỡng bức được tạo ra khi tàu di chuyển, khiến nước biển nhanh chóng cuốn qua bó ống, mang lại hiệu quả làm mát cao nhất.
Neo/Neo đất: Đối lưu tự nhiên được hình thành bên trong bể nước biển (nước biển nóng dâng lên và nước biển lạnh chìm xuống), vẫn có thể đạt được khả năng tản nhiệt ổn định.
Kịch bản ứng dụng chính
1. Làm mát hệ thống điện (lõi)
Làm mát máy chủ: Làm mát nước lót xi lanh và hệ thống xả của máy chủ để đảm bảo máy chủ hoạt động ổn định trong mọi điều kiện vận hành.
Làm mát động cơ/máy phát điện phụ: cung cấp khả năng làm mát cho các máy phát điện diesel và máy phát điện khẩn cấp nhằm đáp ứng nhu cầu điện năng cho toàn bộ tàu.
Làm mát tua bin khí: dùng để bôi trơn hệ thống dầu và làm mát giai đoạn tua bin khí hàng hải, thích hợp cho các tổ máy 5-50 MW, có thể loại bỏ máy bơm nước biển và tiết kiệm nhiên liệu.
Hệ thống động cơ đẩy: các bộ phận thủy lực và năng lượng như bộ đẩy làm mát, bộ đẩy cánh cung và cánh quạt bánh lái quay hoàn toàn.
2. Làm mát hệ thống phụ trợ
Hệ thống thủy lực: Làm mát dầu thủy lực của máy móc trên boong (như cần trục chở hàng, cần cẩu neo, tời) và động cơ servo để tránh rò rỉ và hỏng hóc do nhiệt độ dầu cao.
Điều hòa không khí và làm lạnh: cung cấp nguồn lạnh cho điều hòa không khí trung tâm, cabin lạnh và kho lạnh thực phẩm trên tàu, đặc biệt thích hợp cho các tàu cỡ nhỏ và vừa.
Hệ thống làm mát trung tâm: Là giải pháp thay thế cho làm mát trung tâm, nó tích hợp nhu cầu làm mát của toàn bộ tàu và giảm nhu cầu về đường ống dẫn nước biển và bộ phận bơm trong phòng máy.
3. Các loại tàu áp dụng
Tàu cỡ nhỏ và vừa-(chủ yếu có công suất nhỏ hơn hoặc bằng 5000 kW): tàu kéo, sà lan, tàu đánh cá, phà, tàu công trình (tàu nạo vét), tàu tiếp tế, tàu đông lạnh, tàu phá băng, tàu chở hàng ven biển/tàu chở dầu, v.v.
Các loại tàu đặc biệt: tàu nội địa, tàu mớn nước nông, tàu hoạt động xa bờ, tàu quân sự, tàu cung cấp giàn (PSV) và các loại tàu khác đòi hỏi độ tin cậy và không gian cao.
Lợi thế chính (giá trị trong lĩnh vực tàu biển)
Tiết kiệm không gian cabin: Hủy bỏ máy bơm nước biển, bộ lọc và một số lượng lớn đường ống dẫn nước biển trong cabin, đơn giản hóa cách bố trí và giải phóng không gian cabin quý giá.
Giảm nguy cơ ăn mòn: Nước biển chỉ chảy bên trong hộp phía ngoài và không đi vào đường ống và bộ trao đổi nhiệt của phòng máy, giúp giảm đáng kể nguy cơ ăn mòn và rò rỉ bên trong.
Chi phí bảo trì thấp: không cần làm sạch nước biển bên trong hoặc định lượng hóa chất; Việc bảo trì chỉ yêu cầu kiểm tra trực quan trong quá trình sửa chữa bến tàu, làm sạch lưới tản nhiệt và thay thế cực dương hy sinh.
Độ tin cậy và dự phòng cao: Kết cấu chắc chắn và không bị ảnh hưởng khi máy bơm hỏng hóc; Nhiều thiết bị có thể được kết nối song song để đạt được thiết kế dự phòng, phù hợp với các tình huống có độ tin cậy cao.
Tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ: Tản nhiệt thụ động là phương pháp chính nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng của máy bơm nước biển, trực tiếp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải.
Thích ứng với mọi điều kiện hoạt động: Có thể đạt được khả năng làm mát hiệu quả trong cả quá trình di chuyển và neo đậu, đồng thời vẫn có thể đạt được khả năng tản nhiệt ổn định thông qua đối lưu tự nhiên ở tốc độ thấp và ở trạng thái đứng yên.
Hạn chế ứng dụng
Giới hạn công suất trên: Phù hợp hơn cho các tàu cỡ nhỏ và vừa-(thường nhỏ hơn hoặc bằng 5000 kW), ít ứng dụng hơn cho các tàu lớn (công suất động cơ chính trên 30 MW).
Yêu cầu về mớn nước: Cần lắp đặt bên dưới mực nước thấp nhất, tàu có mớn nước nông cần thiết kế đặc biệt vị trí của bể chứa nước biển.
Tác động của điều kiện biển: Trong điều kiện biển cực kỳ khắc nghiệt, lưới tản nhiệt của bể chứa nước biển có thể bị tắc nghẽn bởi các mảnh vụn và cần được vệ sinh thường xuyên.
Bản tóm tắt
Box Cooler là một giải pháp nâng cấp nhẹ và có độ tin cậy cao dành cho hệ thống làm mát tàu, đặc biệt thích hợp cho các tàu-cỡ nhỏ và vừa, tàu nội địa/ngoài khơi, tàu kỹ thuật và tàu đặc biệt. Nó có nhiều giá trị về tiết kiệm không gian, chống{2}}ăn mòn, ít phải bảo trì và tiết kiệm năng lượng, với cốt lõi là trao đổi nhiệt bên ngoài, tản nhiệt thụ động và không có đường ống dẫn nước biển trong phòng máy. Đây là một trong những giải pháp được ưa chuộng để thay thế hệ thống làm mát trung tâm truyền thống trong thiết kế tàu hiện đại.
