Hej! Ako dodávateľ kovových výmenníkov tepla som sa často pýtal na tokové vzorce v týchto šikovných zariadeniach. Takže som si myslel, že by som sa do témy hlboko ponoril a podelím sa s vami všetkými poznatkami.
Po prvé, pochopme, čo je kovový výmenník tepla. Je to kus zariadenia, ktoré prenáša teplo medzi dvoma alebo viacerými tekutkami pri rôznych teplotách. Kovy ako z nehrdzavejúcej ocele, meď a hliník sa bežne používajú, pretože ide o skvelé vodiče tepla. Vzorec toku v kovovom výmenníku tepla hrá rozhodujúcu úlohu v tom, ako efektívne funguje.
V podstate existujú tri hlavné typy vzorov toku: paralelný tok, počítadlo - prietok a prietok.
Paralelný tok
V paralelnom tokovom výmenníku tekutého tekutiny vstupujú do výmenníka na rovnakom konci a tečú rovnakým smerom. Pomyslite na to, že dve autá jazdia bok po boku po diaľnici a idú rovnakým smerom. Keď horúce a studené tekutiny začnú spolu svoju cestu, na vstupu je veľký teplotný rozdiel. To znamená, že prenos tepla sa na začiatku stáva naozaj rýchlo.
Ale tu je úlovok. Keď sa tekutiny pohybujú pozdĺž výmenníka, teplota horúcej tekutiny klesá a teplota studenej tekutiny stúpa. V čase, keď dosiahnu zásuvku, je teplotný rozdiel medzi nimi pomerne malý. Toto zníženie teplotného rozdielu spomaľuje rýchlosť prenosu tepla na koniec výmenníka. Celkovo teda paralelný tok nie je najúčinnejším spôsobom prenosu tepla. Môže to však byť užitočné v niektorých situáciách, keď potrebujete rýchly počiatočný prenos tepla, napríklad v niektorých priemyselných predbežných procesoch vykurovania.
Pult - tok
Counter - Tok je ako opak paralelného toku. Horúce a studené tekutiny vstupujú do výmenníka tepla z opačných koncov a tečú v opačných smeroch. Je to ako dve autá na ceste Two - Lane, ktoré smerujú k sebe. V tomto prípade zostáva teplotný rozdiel medzi teplými a studenými tekutinami relatívne konštantný v celom výmenníku.
Na prívode horúcej tekutiny sa stretáva s najchladnejšou časťou studenej tekutiny. A na vstupnej strane studenej tekutiny sa stretáva s najhorúcejšou časťou horúcej tekutiny. Tento konzistentný teplotný rozdiel umožňuje efektívnejší prenos tepla v porovnaní s paralelným tokom. Môžete získať vyššiu celkovú rýchlosť prenosu tepla pomocou počítadla, čo znamená, že pomocou menšieho tepelného výmenníka môžete prenášať viac tepla. Vďaka tomu je populárnou voľbou v mnohých aplikáciách, ako sú elektrárne a rozsiahle systémy priemyselného chladenia.
Kríž - tok
Kríž - tok je trochu iný. Na výmenníku tepla prietoku prietokom tekutého tekutiny prúdia navzájom kolmé. Je to ako mriežka, kde jedna tekutina sa pohybuje vodorovne a druhá sa pohybuje vertikálne. Existujú dva podtypy krížového toku: nezmiešané a zmiešané.
V nezmiešanom prietoku sú tekuté kanály navrhnuté tak, aby sa tekutina nezmiešala v jej vlastnom prúde. To vytvára predvídateľnejší vzor prenosu tepla. Na druhej strane, v zmiešanom prietoku sa tekutina môže miešať vo svojom vlastnom prúde, čo môže prenos tepla trochu zložitejšie.
Krížové výmenníky tepla sa často používajú v aplikáciách, kde je priestor obmedzený alebo kde potrebujete ochladiť alebo zahrievať veľký objem vzduchu. Napríklad sa bežne vyskytujú v automobilových radiátoroch, kde chladiva preteká rúrkami a vzduch preteká cez ne, aby ochladil motor.
Teraz si povedzme o tom, ako sa tieto vzory toku vzťahujú na rôzne typy kovových výmenníkov tepla, ktoré dodávame.
Výmenník tepla a trubice
TenVýmenník tepla a trubiceje klasický dizajn. Skladá sa z škrupiny (veľká vonkajšia nádoba) a zväzku trubíc vo vnútri. Jednou tekutinou tečie cez skúmavky a druhá tekutina tečie okolo skúmaviek v škrupine.
Môžete nakonfigurovať výmenník tepla škrupiny a trubice tak, aby mal rovnobežné, protiopatrenie alebo kombináciu oboch. Counter - Prietok sa často uprednostňuje v výmenníkoch tepla a trubice z dôvodu jeho vyššej účinnosti. Usporiadaním trubíc a škrupiny spôsobom, ktorý umožňuje protiprúdový tok, môžeme maximalizovať rýchlosť prenosu tepla. Tento typ výmenníka tepla sa široko používa v chemickom, ropnom a energetickom priemysle, kde je potrebné preniesť veľké množstvo tepla.
Výmenník tepla typu
NášVýmenník tepla typusa skladá zo série tenkých kovových dosiek naskladaných dohromady. Horúce a studené tekutiny prechádzajú alternatívnymi kanálmi medzi doskami. Výmenníky tepla doštičiek môžu byť tiež navrhnuté pre paralelné, protiprúdové alebo krížové prietoky.
Counter - Flow je zvyčajne GO - na voľbu aj pre výmenníky tepla doštičiek. Tesná blízkosť dosiek a usporiadanie počítadla - umožňujú veľmi efektívny prenos tepla. Výmenníky tepla doštičiek sú kompaktné a dokážu zvládnuť vysoké rýchlosti prenosu tepla, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, ako sú systémy HVAC, spracovanie potravín a nápojov a farmaceutická výroba.
Výmenník tepla za chemikáliu
TenVýmenník tepla za chemikáliumá špecifické požiadavky. Chemické procesy často zahŕňajú korozívne tekutiny, vysoké tlaky a presnú reguláciu teploty. Navrhujeme naše chemické výmenníky tepla so správnym vzorom toku, aby sme splnili tieto požiadavky.
Counter - Prietok sa často používa v chemických výmenníkoch tepla na zabezpečenie efektívneho prenosu tepla a na udržanie požadovaných teplotných profilov. Výber kovu pre tieto výmenníky tepla je tiež rozhodujúci. Nerezová oceľ je obľúbenou voľbou, pretože dokáže odolávať korózii z mnohých chemikálií.
Prečo vám to všetko záleží? Ak ste na trhu s kovovým výmenníkom tepla, pochopenie vzorov toku vám môže pomôcť urobiť informované rozhodnutie. V závislosti od vašej aplikácie, či už ide o malý proces alebo priemyselnú prevádzku vo veľkom meradle, môže správny vzor toku ušetriť energiu, znížiť náklady a zlepšiť celkový výkon vášho systému.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich kovových výmenníkoch tepla alebo chcete diskutovať o tom, ktorý vzor toku by bol najlepší pre vaše konkrétne potreby, neváhajte sa osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť dokonalé riešenie výmenníka tepla pre vaše podnikanie.
Odkazy
- Incropera, FP a DeWitt, DP (2002). Základy prenosu tepla a hmoty. Wiley.
- Bergman, TL, Lavine, AS, Incropera, FP a DeWitt, DP (2011). Úvod do prenosu tepla. Wiley.