Co sprawdzić w Chłodnica płaszczowo-rurowa.
Wewnątrz płaszcza wiązka rur prostych albo w kształcie litery U prowadzi jeden czynnik, zwykle wodę morską albo słodką wodę niskotemperaturową, a drugi czynnik, woda z płaszcza, olej smarowy albo powietrze doładowujące, płynie po stronie płaszcza wokół rur, kierowany tam i z powrotem przegrodami dla wydłużenia czasu kontaktu. W porównaniu z wymiennikiem płytowym rozwiązanie płaszczowo-rurowe oddaje zwartość i sprawność cieplną na metr kwadratowy, ale znosi wodę brudniejszą i bardziej agresywną, radzi sobie z większymi różnicami ciśnień bez kłopotów z uszczelkami i pozwala zaślepić pojedynczą cieknącą rurę i wyłączyć ją z pracy…
Co wyróżnia chłodnicę płaszczowo-rurową
Wewnątrz płaszcza wiązka rur prostych albo w kształcie litery U prowadzi jeden czynnik, zwykle wodę morską albo słodką wodę niskotemperaturową, a drugi czynnik, woda z płaszcza, olej smarowy albo powietrze doładowujące, płynie po stronie płaszcza wokół rur, kierowany tam i z powrotem przegrodami dla wydłużenia czasu kontaktu. W porównaniu z wymiennikiem płytowym rozwiązanie płaszczowo-rurowe oddaje zwartość i sprawność cieplną na metr kwadratowy, ale znosi wodę brudniejszą i bardziej agresywną, radzi sobie z większymi różnicami ciśnień bez kłopotów z uszczelkami i pozwala zaślepić pojedynczą cieknącą rurę i wyłączyć ją z pracy zamiast wymuszać pełny demontaż pakietu płyt.
Główne elementy
Płaszcz
Zewnętrzny walczak przenoszący ciśnienie, zwykle ze stali węglowej z naddatkiem korozyjnym albo z platerowaniem po stronie wody.
Wiązka rur
Rury miedziowo-niklowe, 90/10 albo 70/30 CuNi, są standardem tam, gdzie czynnikiem chłodzącym jest surowa woda morska, wybierane ze względu na odporność na obrost i korozję erozyjną; rury tytanowe pojawiają się przy dużych obciążeniach albo agresywnej wodzie. Ścianki rur mieszczą się mniej więcej w zakresie 0.7-1.2 mm.
Ściany sitowe
Grube płyty na obu końcach, w które rury są rozwalcowane albo wspawane, oddzielające stronę płaszcza od komór wodnych.
Przegrody
Płyty segmentowe rozmieszczone wzdłuż wiązki, wymuszające na czynniku po stronie płaszcza drogę zygzakiem, co podnosi burzliwość i wymianę ciepła kosztem spadku ciśnienia.
Komory wodne i pokrywy końcowe
Zdejmowane pokrywy na obu końcach pozwalające wyciągnąć wiązkę rur do czyszczenia albo wymiany bez naruszania orurowania po stronie płaszcza.
Dobór i wymiarowanie
Wymiarowanie opiera się na mocy cieplnej w kW, na różnicy temperatur między obydwoma czynnikami, na dopuszczalnym spadku ciśnienia po każdej stronie oraz na współczynniku zabrudzenia przyjętym dla jakości wody spodziewanej w eksploatacji. Chłodnice na wodę morską przewymiarowuje się zwykle względem obliczenia dla rur czystych właśnie po to, by wchłonąć zabrudzenie narastające między czyszczeniami. Materiał rur, liczba biegów i długość wiązki to praktyczne kompromisy ważone wobec dostępnego miejsca w maszynowni i typowej jakości wody w rejonie żeglugi jednostki.
Przepisy i klasa
Chłodnice płaszczowo-rurowe w istotnych układach chłodzenia podlegają przepisom towarzystw klasyfikacyjnych dla okrętowych rurociągów maszynowych, które ustalają najmniejsze ciśnienie projektowe, uznanie materiałów i wymagania badawcze, typowo próbę hydrostatyczną przy 1.5-krotności ciśnienia projektowego. Tam, gdzie chłodnica siedzi w obiegu paliwa albo oleju smarowego blisko gorących powierzchni, wymagania SOLAS II-2 co do izolacji i zatrzymywania wycieków dotyczą otaczającej instalacji, a nie samej chłodnicy. Nie ma stałego odstępu przeglądowego ustanowionego osobno dla chłodnicy; jest ona objęta okresowym przeglądem instalacji wody chłodzącej i oleju smarowego w okrętowym programie przeglądów klasy.
Typowe usterki
| Usterka | Przyczyna | Skutek |
|---|---|---|
| Zabrudzenie rur | Obrost morski, muł albo kamień po stronie wody | Spadająca wymiana ciepła, przez tygodnie rosnąca temperatura wody z płaszcza albo oleju smarowego |
| Erozja rur | Zbyt duża prędkość wody morskiej albo zasysany piasek i żwir | Ubytek ścianki, w końcu przeciek punktowy i wzajemne zanieczyszczenie czynników |
| Korozja galwaniczna | Niedobrane materiały rur i ściany sitowej albo zużyte anody protektorowe | Miejscowe wżery, awaria rur na długo przed nominalną żywotnością |
| Przeciek na styku rury i ściany sitowej | Zmęczenie cieplne albo złe pierwotne rozwalcowanie | Woda morska przedostaje się na stronę oleju albo wody słodkiej i zanieczyszcza środek smarny |
| Awaria uszczelki komory wodnej | Wiek i cykle cieplne | Przeciek zewnętrzny, ubytek zapasu wody chłodzącej |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Zatwierdzoną przez klasę konstrukcję z poświadczonymi zapisami prób hydrostatycznych zarówno strony płaszcza, jak i strony rur.
- Zalecenie materiału rur dobrane do rzeczywistej jakości wody w rejonie żeglugi jednostki, a nie ogólne ustawienie domyślne.
- Dostępność zamiennych wiązek rur albo pojedynczych rur pasujących do istniejącego układu ściany sitowej, tak by naprawa nie wymagała całkiem nowej chłodnicy.
- Zabudowę anod z dostępem do ich wymiany bez wyciągania całej wiązki.
Wyciągajcie i badajcie wiązkę rur w odstępie, na jaki zasługuje jakość wody, a nie w odstępie z karty obsługi - chłodnica pracująca na czystej, filtrowanej wodzie słodkiej zabrudza się o wiele wolniej niż taka na surowej wodzie morskiej z ujścia rzeki.