พื้นฐาน

ทําไมโปรแกรมที่สร้างความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิขนาดเล็ก จึงต้องการตัวแลกเปลี่ยนแบบยาวหรือหลายแบบ

เรียนรู้ว่าทําไมอุณหภูมิขนาดเล็ก การใช้งานต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายช่องหรือยาว และทําไมเปลือกและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อ กลายเป็นความไม่มีประสิทธิภาพ เมื่อ LMTD กลายเป็นขนาดเล็กมาก บทความนี้อธิบายการถ่ายโอนความร้อนแบบเดลต้าทีต่ํา การออกแบบจานยาว การจัดระบบการไหลหลายทาง และการใช้งานจริง

ทําไมโปรแกรมที่สร้างความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิขนาดเล็ก จึงต้องการตัวแลกเปลี่ยนแบบยาวหรือหลายแบบ
01

ข่าวดั้งเดิมของ HEXNOVAS

ทําไม จึง ต้อง ใช้ เวลา นาน กว่า จะ ใช้ ประโยชน์ จาก อุณหภูมิ ได้ น้อย ลง?

ทําไมโปรแกรมที่สร้างความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิขนาดเล็ก จึงต้องการตัวแลกเปลี่ยนแบบยาวหรือหลายแบบ

และทําไมเปลือกและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อ กลายเป็นมากขึ้นในความไม่มีประสิทธิภาพ เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิลอการิทึม กลายเป็นขนาดเล็กมาก

ความแตกต่างของอุณหภูมิน้อย หน้าที่เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุด ของเรขาคณิตของการแลกเปลี่ยน มีความสําคัญมากที่สุดเท่าที่ต้องการแลกเปลี่ยน เมื่อ แรง ขับ ดัน ของ อุณหภูมิ ที่ มี อยู่ ลด ลง มาก ระบบ นี้ ก็ จะ เข้า ถึง ขีด จํากัด ของ อุณหภูมิ. ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ เปลือกมาตรฐานและเครื่องแลกเปลี่ยนท่อกลายเป็นขนาดใหญ่อย่างรวดเร็ว ในขณะที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจานยังใช้งานได้ดีอยู่ นี่คือเหตุผลว่าทําไมการฟื้นฟูความร้อนระดับต่ํา การทําหน้าที่เกี่ยวกับอุณหภูมิใกล้ใกล้ และการเปลี่ยนรูปแบบพลังงานมักจะต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจานยาว (ALFA LAVAL TL10B, TL6B) หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายทาง แทนพลังงานแบบธรรมดาและหน่วยท่อ

ข้อ ท้าทาย ทาง ธรณี วิทยา ของ ขนาดเล็ก ⁇ T

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใด ๆ หน้าหน้าที่ถูกควบคุมโดยความสัมพันธ์พื้นฐาน ระหว่างภาระความร้อน, สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวม, พื้นที่ผิว, และ ความแตกต่างของอุณหภูมิลอการิทึม เมื่อ LMTD กลายเป็นขนาดเล็กมาก แรงขับเคลื่อนที่มีอยู่ก็ยุบลง ถึงจุดนี้ ผู้แลกเปลี่ยน ก็ไม่สามารถพึ่งพาอุณหภูมิที่แตกต่างได้ มันต้องชดเชยด้วยการเพิ่มตัว U เพิ่ม A หรือทั้งคู่

ขอ พิจารณา ตัว อย่าง ที่ ใกล้ ชิด:

อุณหภูมิสิ้นสุดความแตกต่าง

ΔT 1 = 30 − 28 = 2 K

ΔT 2 = 10 − 8 = 2 K

ผล LMTD

ΔT lm = 2 K

มันใกล้เคียงกับขีดจํากัดของอุณหพลศาสตร์แล้ว

เหตุ ผล ที่ เชลล์ และ ทูบ โต มาก

การ เปลี่ยน แปลง ที่ น่า ทึ่ง แต่ พวก มัน ไม่ ได้ ถูก ปรับ ให้ เหมาะ กับ อุณหภูมิ ที่ เล็ก มาก ตาม ธรรมชาติ. สัมประสิทธิ์การโอนความร้อนโดยทั่วไปของพวกเขาต่ํากว่ามาก ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจาน และอีกครั้ง LMTD หยดต่ํากว่า 5K, เปลือกและท่อจะต้องชดเชยเกือบทั้งหมดโดยเพิ่มพื้นที่

ที่ต่ํามาก LMTD ผลไม่ได้เพิ่มขึ้น เชิงเส้นในขนาด มันกลายเป็นปัญหาของแพคเกจและเศรษฐศาสตร์ ตัว แลก เปลี่ยน จะ มี อายุ ยืน กว่า, หนัก ขึ้น, และ แพง กว่า ขณะ เดียว กัน ก็ มี โครง สร้าง, เส้น ผ่า ศูนย์กลาง เปลือก หอย, และ มี รอย เท้า ที่ ติด ตั้ง เพิ่ม ขึ้น ด้วย. สําหรับการปรับปรุงความร้อนระดับต่ํานี้อย่างรวดเร็ว กลายเป็นความไม่พอใจ

นี่คือเปลือกและท่อที่มักใช้ไม่ได้ ในโปรแกรมอุณหภูมิใกล้ เช่น การเอาความร้อนไปทิ้ง

เหตุ ผล ที่ นัก แลก เปลี่ยน เสื้อ ผ้า เปลื้อง ยัง คง ดําเนิน งาน ได้

การแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Plate พื้นฐานจะดีกว่า เหมาะกับหน้าที่ขนาดเล็กมาก เพราะพวกเขาสร้าง สัมประสิทธิ์การโอนความร้อนสูงขึ้นมาก แผ่น เปลือก โลก ที่ ถูก บด เป็น แผ่น ๆ จะ ทํา ให้ เกิด ความ แปรปรวน อย่าง รุนแรง แม้ ว่า จะ มี อัตรา การ ไหล อย่าง ค่อน ข้าง คล่อง ตัว ขณะ ที่ ช่อง เหล่า นั้น ยัง คง บาง พอ ที่ จะ ทํา ให้ ชั้น ดิน ร้อน นั้น สั้น ลง. ทําให้ผู้แลกเปลี่ยนรักษาคุณค่าของยูไว้สูง ที่ซึ่งเทคโนโลยีอื่นเสียประสิทธิภาพไป

ทําไมเรื่องแบบนี้ถึงเกิดขึ้น

  • แผ่น เปลือก แข็ง ที่ ถูก ตัด ออก มา ทํา ให้ การ ไหล เวียน อยู่ เรื่อย ๆ.
  • การเปลี่ยนความร้อนที่ดูดซึมได้สูง
  • ชั้นชั้นชั้นชั้นชั้นของอุณหภูมิตัน จะลดความต้านทานทั้งสองข้าง
  • การ จัด เตรียม ที่ เห็น ได้ ใน ปัจจุบัน ช่วย ผู้ แลก ให้ คง ไว้ ซึ่ง ประสิทธิภาพ แม้ เมื่อ ใกล้ เข้า มา.

เหตุ ผล ที่ ต้อง ออก แบบ ให้ ยาว และ แคบ

เมื่อดีไซเนอร์ได้เลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจานสําหรับหน้าที่ต่ํา คําถามต่อไปคือเรขาคณิต มันไม่พอที่จะทําให้หน่วย มีขนาดใหญ่ขึ้นในทิศใด ๆ ถ้าตัวแลกเปลี่ยนนั้นมีความกว้างขึ้นแทนเวลาที่ยาวขึ้น ความเร็วการไหลจะลดลง การสั่นจะอ่อนแรงลง และสัมประสิทธิ์การโอนความร้อนลดลง นั่น จะ บ่อน ทําลาย เหตุ ผล โดย ตรง ที่ จะ ใช้ พี อี ใน ตอน แรก.

นี่คือเหตุผลว่า ทําไม LB อนุกรม แลกเปลี่ยนความร้อน แผ่นยาว ภูมิศาสตร์ และรูปแบบการไหลที่ใกล้เคียงกัน แนวคิดคือให้ช่องค่อนข้างแคบ ในขณะที่เพิ่มความยาวการไหลที่มีประสิทธิภาพ

ออกแบบแบบกว้างและสั้น

  • ความเร็วต่ํา
  • ความถี่ของช่องสัญญาณ
  • สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนที่ถูกลดแล้ว
  • การตอบสนองที่ไม่ดีในหน้าที่ใกล้ชิด

ออกแบบแบบยาวและเล็ก

  • รักษาความเร็ว
  • รักษา สภาวะ แปรปรวน
  • รองรับค่า U ที่สูงกว่า
  • เพิ่มข้อมูล NTU ที่มีประสิทธิภาพ

การ เปลี่ยน แปลง ที่ น่า ทึ่ง

ทําไมฟลอฟท์หลายอันถึงถูกใช้บ่อย

ในหลาย ๆ วิธีวิธีการใช้อุณหภูมิใกล้, แลกเปลี่ยนจานเดียวความร้อนยังคงไม่เพียงพอ เครื่องยนต์แล้วหันไปจัดการหลายทาง เพื่อผลักดันผู้แลกเปลี่ยนที่ใกล้ชิดกับหน้าที่ความร้อนที่จําเป็น โดยบังคับให้ของเหลวเปลี่ยนทิศทาง และผ่านความยาวการไหลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การออกแบบหลายทางเพิ่มความเร็วภายในและเวลาสัมผัสพร้อมกัน

  • ฟลอว์ถูกปรับให้ทํางานใหม่ ผ่านส่วนพาสซ้ํา
  • ความเร็วท้องถิ่นเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับผังแบบหนึ่งแบบผ่านเดียว
  • ของเหลวนี้สร้างหนทางที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ภายในผู้แลกเปลี่ยน
  • การโอนถ่ายความร้อนที่เพิ่มขึ้น ภายใต้สภาพการขับเคลื่อนต่ํา

รายงานสรุปวิศวกรรม

สรุปสุดท้าย

ความแตกต่างของอุณหภูมิที่เล็ก ไม่ใช่ความไม่สะดวกในการออกแบบ มันเป็นค่าจํากัดของอุณหพลศาสตร์ เมื่อแรงขับเคลื่อนลดลง ผู้แลกเปลี่ยนต้องพึ่งพาเรขาคณิต และแรงขับเคลื่อนของของเหลว เพื่อให้มีประสิทธิภาพ

ปกติ เชลล์ และ เครื่อง แลก เปลี่ยน ท่อ จะ ตอบ สนอง โดย การ โต มาก ๆ. ผู้ แลก ความ ร้อน ที่ มี เกล็ด รับ ความ ร้อน จะ ตอบ สนอง โดย รักษา ความ แปรปรวน, รักษา สัมประสิทธิ์ การ เคลื่อน ย้าย ความ ร้อน ไว้ สูง, และ ขยาย เส้น ทาง ความ ร้อน ที่ ได้ ผล. นั่นเป็นเหตุผลที่ว่า ทําไมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายแบบที่ยาวและแคบ จึงไม่ใช่เพียงแค่รูปแบบการออกแบบทางเลือก ในหน้าที่ต่ํา (help). ใน หลาย กรณี วิธี เหล่า นี้ เป็น วิธี แก้ ทาง วิศวกรรม ที่ ใช้ ได้ ผล อย่าง เดียว เท่า นั้น.

สําหรับโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่ใกล้มาก การฟื้นฟูความร้อนระดับต่ํา และการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง HEXNOVAS ช่วยประเมินได้ว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบติดแผ่นแก๊ส หรือ การออกแบบจานยาวที่อุทิศให้ หรือการปรับแต่งหลายทาง เป็นตัวเลือกที่ถูกต้อง

FAQ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเล็ก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แผ่น แผ่น แผ่น แผ่น แผ่น แผ่น แผ่น ดิสก์ ขนาด LB เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายเส้นทาง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Delta T แผ่นยาง, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระดับต่ํา, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดูดซับความร้อน และเครื่องเปลี่ยนพลังงานในท่อและเครื่องเปลี่ยนแผ่นแก้วแบบท่อ ใกล้เคียงกับอุณหภูมิใกล้, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนต่ํา LMTD, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสูง

ด้านร้อนด้านเย็น
30 → 10°C8 → 28°C
พารามิเตอร์ของเชลล์ & ทูบค่าปกติ
ค่า U300–800 W/m²·K
วิธี ใช้ ประโยชน์ น้อย ที่ สุด8–15 K
พารามิเตอร์ของตัวสลับที่ท้ายกระดาษค่าปกติ
ค่า U2000–6000 W/m²·K
วิธี ใช้ ประโยชน์ น้อย ที่ สุด1–3 K
คุณสมบัติวัตถุประสงค์ของวิศวกรรม
ออกแบบจานยาวเพิ่มเส้นทางความร้อนของ NTU และมีประสิทธิภาพ
ช่องเสียงไหลช้ารักษาความเร็วไว้และอากาศที่แปรปรวน
การจัดการแบบหลายแบบเพิ่มประสิทธิภาพของ U ภายใต้ทาสก์ต่ํา
ความดันสูงลดลงรับบทเป็นการแลกเปลี่ยน เพื่อปรับปรุงการซ่อมแซมความร้อน

การสนับสนุนทางวิศวกรรม

ต้องการคําตอบสําหรับปฏิบัติการจริงๆมั้ย?

ถาม HEXNOVAS