Tại sao các ứng dụng khác biệt nhiệt độ nhỏ đòi hỏi các giao dịch nhiệt từ lâu hoặc đa thức hàng loạt

Bài báo gốc HEXNOVAS

Tại sao các ứng dụng khác biệt nhiệt độ nhỏ đòi hỏi dài (LB SERES PHE) gs gs

Tại sao các ứng dụng khác biệt nhiệt độ nhỏ đòi hỏi các giao dịch nhiệt từ lâu hoặc đa thức hàng loạt

Và tại sao vỏ sò và hệ thống thay đổi nhiệt độ ống trở nên ngày càng không hiệu quả khi sự khác biệt nhiệt độ ý trở nên rất nhỏ.

Nhiệm vụ khác biệt nhiệt độ nhỏ là một trong những ví dụ rõ ràng nhất về nơi giao dịch hình học quan trọng như kiểu trao đổi. Khi nhiệt độ vận hành rất thấp, hệ thống tiếp cận giới hạn nhiệt động lực học. Dưới những điều kiện này, vỏ đạn tiêu chuẩn và hệ thống trao đổi ống nhanh chóng trở nên rất lớn, trong khi các máy điều hòa nhiệt lượng đĩa vẫn có thể thực tế bằng cách sử dụng hệ số nhiệt cao tổng thể, đường truyền dài, và nhiều cầu giao thông. Đây chính là lý do tại sao việc phục hồi nhiệt độ thấp, tiếp cận nhiệt độ gần hơn, và sự cải tạo tiết kiệm năng lượng thường đòi hỏi những người chuyển đổi nhiệt lượng đĩa dài (AFA LAVAL TL10B, TL6B) hoặc những người thay đổi nhiệt lượng đa cầu thay vì vỏ sò thông thường.

Thử thách về động lực học của _BAR_nhỏ

Trong bất kỳ máy thay đổi nhiệt độ nào, nhiệm vụ được điều khiển bởi mối quan hệ cơ bản giữa trọng lượng nhiệt, hệ số nhiệt tổng thể, diện tích bề mặt, và nhiệt độ đa dạng. Một khi LMTD trở nên rất nhỏ, lực lượng điều khiển sẵn có sẽ sụp đổ. Vào lúc đó, máy giao dịch không còn dựa vào sự khác biệt nhiệt độ để di chuyển nhiệt hiệu quả. Nó phải bù đắp bằng cách nâng U, tăng A, hoặc cả hai.

Hãy xem xét một thí dụ gần gũi:

Nhiệt độ chấm dứt sự khác biệt

ΔT 1 = 30 − 28 = 2 K

ΔT 2 = 10 − 8 = 2 K

Kết quả LMTD

ΔT lm = 2 K

Điều này đã rất gần với giới hạn nhiệt động học thực tế.

Tại sao hệ vỏ và Tube trở nên cực kỳ lớn

Việc trao đổi nhiệt trường và ống nhiệt hiệu quả trong nhiều nhiệm vụ truyền thống, đặc biệt khi làm bẩn lòng khoan dung, áp lực cao, hoặc cái vòi lớn là ưu tiên. Nhưng chúng không tự nhiên tối ưu hóa cho cách tiếp cận nhiệt độ rất nhỏ. Hệ số truyền nhiệt điển hình của chúng thấp hơn nhiều so với hệ thống nhiệt của một bộ chuyển đổi đĩa, và một khi LMTD rơi xuống dưới khoảng 5K, vỏ và ống phải hoàn toàn bù đắp bằng cách thêm nhiều khu vực hơn.

Ở mức rất thấp LMTD, kết quả không phải là sự gia tăng tuyến tính về kích thước. Nó trở thành một vấn đề kinh tế. Người trao đổi ngày càng tăng, nặng hơn và đắt hơn, trong khi cấu trúc hỗ trợ, đường kính vỏ và dấu chân cài đặt cũng tăng. Để phục hồi nhiệt độ thấp, điều này nhanh chóng trở nên không hấp dẫn.

Đây là lý do chính mà vỏ đạn và ống thường trở nên không thực tế trong việc tiếp cận nhiệt độ gần như việc phục hồi nhiệt độ chất thải, phục hồi năng lượng nước, và quá trình nhiệt độ giảm.

Tại sao những người trao đổi nhiệt đĩa vẫn có thể hoạt động

Các máy thay đổi nhiệt cơ bản là tốt hơn thích hợp với nhiệm vụ nhỏ của _BAR_ bởi vì chúng tạo ra các hệ số nhiệt cao hơn nhiều. Các đường rãnh này tạo ra sự nhiễu loạn mạnh ngay cả với tốc độ chảy tương đối khiêm tốn, trong khi các kênh này vẫn đủ mỏng để giữ cho lớp nhiệt bị hẹp. Điều này cho phép người trao đổi duy trì một giá trị cao U nơi công nghệ khác mất hiệu quả.

Tại sao điều này xảy ra

• Những tấm đĩa dính liên tục làm nhiễu dòng chảy.
• Những vi phim kéo cắt cao làm tăng sự chuyển động nhiệt liên tục.
• Những lớp nhiệt ở hai bên làm giảm sức kháng cự.
• Sự sắp đặt chống đối hiện thời giúp người trao đổi tiếp tục hữu hiệu ngay cả khi gần gũi.

Tại sao cần phải có những sự thiết kế lâu dài và hẹp hẹp

Một khi nhà thiết kế đã chọn một bộ điều chỉnh nhiệt lượng đĩa cho nhiệm vụ thấp nhất của _T, câu hỏi tiếp theo là hình học. Chỉ đơn giản là không đủ để làm cho đơn vị lớn hơn theo bất kỳ hướng nào. Nếu máy giao dịch được làm rộng hơn thay vì dài hơn, vận tốc dòng chảy giảm, nhiễu loạn làm yếu đi, và hệ số nhiệt chuyển đổi giảm. Điều đó trực tiếp làm suy yếu lý do để sử dụng PHH ngay từ đầu.

Đây là lý do tại sao các máy đo nhiệt đĩa LB, định vị hình đĩa dài, và các thiết kế mở rộng tương tự được ưu tiên cho các ứng dụng nhiệt độ nhỏ. Ý tưởng là giữ cho kênh này khá hẹp trong khi tăng độ dài dòng chảy hiệu quả.

Thiết kế rộng và ngắn

• Tốc độ thấp
• Sự nhiễu loạn yếu hơn
• Hệ số truyền nhiệt giảm
• Phản ứng thiếu khôn ngoan trong khi làm nhiệm vụ.

Thiết kế dài và hẹp

• Duy trì vận tốc
• Bảo tồn sự nhiễu loạn
• Hỗ trợ giá trị U cao hơn
• Nâng cao năng suất NUT

Con đường lưu thông dài hơn cũng cải thiện số lượng các đơn vị chuyển giao, mà trở nên ngày càng quan trọng khi nhiệt độ khác nhau rất nhỏ và mỗi chút liên lạc nhiệt độ đều quan trọng.

Tại sao thường xuyên sử dụng dòng chảy đa nước

Trong rất nhiều ứng dụng nhiệt độ gần, một bộ chuyển nhiệt đơn cầu vẫn chưa đủ. Sau đó các kỹ sư chuyển sang các sắp xếp đa cầu để đẩy máy giao dịch gần hơn với nhiệm vụ nhiệt bắt buộc. Bằng cách buộc chất lỏng thay đổi hướng và đi qua độ dài dòng chảy hiệu quả hơn, thiết kế đa cầu tăng tốc độ bên trong và thời gian liên lạc cùng lúc.

• Dòng chảy được phân phối lại thông qua các phần liên tục.
• Vận tốc cục bộ tăng so với bố trí đơn cầu rộng.
• Chất lỏng trải qua một con đường hiệu quả hơn bên trong máy giao dịch.
• Chuyển đổi nhiệt tích tụ cải thiện trong điều kiện vận hành thấp.

Tóm tắt kỹ thuật

Kết thúc

Sự khác biệt nhiệt độ nhỏ không phải là một sự bất tiện thiết kế đơn giản. Đó là một giới hạn nhiệt động lực. Một khi lực thúc đẩy trở nên rất thấp, người trao đổi phải dựa vào hình học và động lực lỏng để giữ hiệu quả.

Hệ vỏ sò và hệ thống trao đổi ống thường phản ứng bằng cách trở nên rất lớn. Các máy thay đổi nhiệt độ phản ứng bằng cách bảo quản sự nhiễu loạn, duy trì các hệ số nhiệt cao, và mở rộng đường dẫn nhiệt hiệu quả. Đó là lý do tại sao các máy điều hòa nhiệt đa cầu dài, hẹp và đa cầu không chỉ là một kiểu thiết kế tùy chọn trong nhiệm vụ thấp. Trong nhiều trường hợp, đó là giải pháp thiết thực duy nhất.

Đối với các ứng dụng liên quan đến việc tiếp cận nhiệt độ gần, phục hồi nhiệt độ thấp, và giao dịch nhiệt độ hiệu quả cao, HEXNOVAS có thể giúp đánh giá liệu một máy thay đổi nhiệt ga có ga hay không, một thiết kế đĩa dài, hay cấu hình đa cầu là lựa chọn đúng đắn.

FAQ

máy giao dịch nhiệt độ đa cấp, máy điều hòa nhiệt độ đĩa dài, máy chuyển đổi đĩa đĩa, bộ giảm nhiệt đa cầu, bộ giảm nhiệt độ, bộ giảm nhiệt độ thấp, bộ điều hòa nhiệt độ thấp, vỏ và ống chống nhiệt, nhiệt độ gần bộ trao đổi nhiệt, bộ điều hòa nhiệt độ thấp, bộ điều chỉnh nhiệt độ, bộ điều hòa nhiệt độ thấp, bộ điều hòa nhiệt độ thấp.