왜 소형 다름 신청은 오래 또는 다 통행 판 열교환기를 요구합니다

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왜 소형 다름 신청은 긴 (LB 시리즈 PHE) 판 열교환기를 요구합니다

왜 소형 다름 신청은 오래 또는 다 통행 판 열교환기를 요구합니다

그리고 왜 포탄과 관 열교환기가 점점 증가될 때 논리적인 평균 온도 다름은 아주 작습니다.

작은 온도 차이 의무는 교환기 기하학 물질의 가장 명확한 예 중 하나입니다 많은 교환기 유형. 사용 가능한 온도 구동력이 매우 낮을 때, 시스템은 열역학 한계에 접근합니다. 이 조건 하에서, 표준 포탄 및 관 교환기는 빨리 아주 크, 그러나 판 열교환기는 여전히 높은 전반적인 열전달 계수, 긴 교류 경로 및 다 통행 배열을 사용하여 실제적으로 남아 있을 수 있습니다. 이것은 낮은 급료 열 회복, 가까운 온도 접근 의무 및 에너지 절약 개조가 수시로 긴 판 열교환기 (ALFA LAVAL TL10B, TL6B) 또는 전통적인 포탄과 관 단위 보다는 오히려 다 통행 판 열교환기를 요구합니다.

작은 ΔT의 열역학 도전

열교환 기에서, 의무는 열 짐, 전반적인 열 이동 계수, 표면 지역 및 logarithmic 사이 기본적인 관계에 의해 지배됩니다 온도 다름을 의미합니다. LMTD가 매우 작을 때, 사용 가능한 구동력 붕괴. 그 시점에서, 교환기는 더 이상 열을 효율적으로 이동하기 위해 온도 차이에 의존 할 수 없습니다. 그것은 U를 올리고, A를 증가시키거나 둘 다 보상해야 합니다.

가까운 접근법 예제를 고려하십시오:

온도 끝 다름

ΔT 1 = 30 − 28 = 2 K

ΔT 2 = 10 − 8 = 2 K

LMTD 결과

ΔT lm = 2 K

이것은 이미 실제 열역학 한계에 가깝습니다.

왜 포탄과 관은 극단적으로 큰 것 이어야 합니다

포탄과 관 열교환기는 많은 전통적인 의무에서 잘 작동하고, 특히 포용력, 고압, 또는 큰 분사구가 우선권 때. 그러나 그들은 자연적으로 매우 작은 온도 접근에 최적화되지 않습니다. 그들의 전형적인 전반적인 열전달 계수는 판 열교환기의 그것 보다는 매우 더 낮습니다, 그리고 대략 5 K의 포탄 및 관의 밑에 한 번 LMTD 하락은 더 많은 지역을 추가해서 거의 완전히 보상해야 합니다.

매우 낮은 LMTD에, 결과는 크기에 있는 선형 증가가 아닙니다. 그것은 포장과 경제 문제된다. 교환기는 더 긴 성장하고, 더 비싼, 지원 구조, 포탄 직경 및 임명 발자국은 또한 증가합니다. 낮은 등급의 열 회복을 위해, 이것은 빨리 unattractive 됩니다.

이것은 주요 이유 포탄이고 관은 수시로 폐열 회복, 물에 물 에너지 회복 및 낮 급료 과정 열 재사용과 같은 가까운 온도 접근 신청에서 실행됩니다.

왜 판 열교환기는 아직도 운영할 수 있습니다

판 열교환기는 매우 더 높은 열 이동 계수를 생성하기 때문에 아주 작은 ΔT 의무에 근본적으로 더 적응됩니다. 물결 모양 판 본은 비교적 겸손한 흐름율에서 조차 강한 turbulence를 창조합니다, 수로는 열 경계 층을 단락시키기 위하여 충분히 얇게 남아 있습니다. 교환기는 다른 기술이 효율성을 잃는 높은 U 값을 유지합니다.

왜 이런 일이 일어나는가

• 물결 모양 판은 지속적으로 교류를 방해합니다.
• 높은 전단 마이크로 수로 증가 convective 열전달.
• 얇은 열 경계 층은 양측에 저항을 감소시킵니다.
• Countercurrent 배열은 교환기가 가까운 접근법에도 효과적입니다.

왜 긴 좁은 디자인이 필요합니까?

디자이너가 낮은 ΔT 의무를 위한 판 열교환기를 선정한 후에, 다음 질문은 기하학입니다. 단순히 어떤 방향으로 더 큰 단위를 만들 수 없습니다. 교환기가 더 이상 더 넓은 경우, 흐름 속도가 떨어지고, turbulence 약점 및 열 전달 계수가 떨어지는 경우. 즉, 첫번째 장소에서 PHE를 사용하는 이유를 직접 이해합니다.

이것은 왜 LB 시리즈 판 열교환기, 긴 판 geometries이고, 유사한 장시간 교류 디자인은 작은 온도 다름 신청을 위해 선호됩니다. 이 아이디어는 비교적 좁은 채널을 유지하고 효과적인 흐름 길이를 증가시킵니다.

넓고 짧은 디자인

• 낮은 속도
• Weaker 교육
• 감소된 열 이동 계수
• 가까운 접근 면에서 Poor 응답

긴 좁은 디자인

• 각측정속도
• 관련 상품
• 더 높은 U 값 지원
• 효과적인 NTU를 올립니다

더 긴 교류 경로는 또한 온도 다름이 작고 열 접촉 길이 문제의 각 조금 때 더 중요한 이동 단위의 수를 개량합니다.

왜 Multi-Pass Flow가 사용되었는지

많은 가까운 온도 접근 신청에서는, 단 하나 통행 판 열교환기는 아직도 충분하지 않습니다. 엔지니어는 필요한 열 의무에 더 가까운 교환을 밀어 다 통행 배열로 돌립니다. 방향을 변경하고 추가 효과적인 흐름 길이를 통과하기 위해 유체를 강제로, 다중 통행 디자인은 내부 각측정속도를 증가시키고 동시에 접촉 시간을 증가시킵니다.

• Flow는 반복된 통행 단면도를 통해서 redistributed.
• 넓은 단 하나 통행 배치와 비교된 국부적으로 각측정속도 증가.
• 유체는 교환기 내부의 더 긴 효과적인 경로를 경험합니다.
• 열 전달은 낮은 구동력 조건 하에서 향상.

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최종 결론

작은 온도 차이는 단순한 디자인 불편이 아닙니다. 열역학 제한입니다. 구동력이 매우 낮아지면, 교환기는 기하학 및 유체 역학에 의존해야합니다.

쉘 및 튜브 교환기는 일반적으로 매우 큰 역할을합니다. 판 열 교환기는 높은 열 이동 계수를 유지하고 효과적인 열 경로를 확장하여 turbulence를 보존하여 응답합니다. 그것은 왜 긴, 좁은, 다 통행 판 열교환기는 낮 ΔT 의무에 있는 선택적 디자인 작풍 아닙니다. 많은 경우에, 그들은 유일한 실제적인 기술설계 해결책입니다.

가까운 온도 접근, 저급 열회수 및 조밀한 높 효율성 열 교환을 포함하는 신청을 위해, HEXNOVAS는 틈막이가 없는 판 열교환기, 열판 디자인, 또는 다 통행 윤곽이 맞은 선택인지 평가할 것을 도울 수 있습니다.

FAQ

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