ผลของรูปแบบแผ่นต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นประสานคืออะไร?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเหล็กฉันได้เห็นโดยตรงว่ารูปแบบแผ่นสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่ออุปกรณ์ที่ดีเหล่านี้ ดังนั้นเรามาดำน้ำในและพูดคุยเกี่ยวกับผลกระทบของรูปแบบแผ่นต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นประสาน

1. พื้นฐานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นประสาน

ก่อนอื่นสำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจานที่ได้รับการประสานเป็นอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมมาก พวกเขาประกอบด้วยแผ่นโลหะบาง ๆ ที่มีการประสานกัน เพลตเหล่านี้สร้างช่องทางที่ของเหลวที่แตกต่างกันสองสามารถไหลได้ช่วยให้สามารถถ่ายโอนความร้อนระหว่างพวกเขาได้ พวกเขาใช้ในการใช้งานทุกประเภทตั้งแต่ระบบ HVAC ไปจนถึงกระบวนการอุตสาหกรรม

2. รูปแบบแผ่นที่แตกต่างกัน

มีรูปแบบแผ่นทั่วไปหลายรูปแบบออกมาแต่ละอันมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง

รูปแบบเชฟรอน

รูปแบบเชฟรอนเป็นหนึ่งในรูปแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ดูเหมือนว่าสันเขารูป V - รูปบนจาน รูปแบบนี้สร้างการไหลเวียนของของเหลวในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ความปั่นป่วนนั้นยอดเยี่ยมเพราะมันแตกชั้นขอบเขตของของเหลว เลเยอร์ขอบเขตคือชั้นบาง ๆ ของของเหลวที่ติดกับพื้นผิวแผ่นและสามารถทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนลดการถ่ายเทความร้อน ด้วยรูปแบบเชฟรอนการไหลแบบปั่นป่วนทำให้มั่นใจได้ว่าของเหลวจะสัมผัสได้โดยตรงกับแผ่นเสริมเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

ตัวอย่างเช่นในไฟล์SWEP Brazed Plate Exchangerที่ใช้รูปแบบเชฟรอนคุณจะสังเกตเห็นว่าสามารถถ่ายโอนความร้อนจำนวนมากในพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็ก มุมของเชฟรอนก็มีความสำคัญเช่นกัน มุมที่ชันโดยทั่วไปจะนำไปสู่ความปั่นป่วนที่สูงขึ้น แต่ยังลดลงแรงดันที่สูงขึ้น ดังนั้นมันจึงเป็นการกระทำที่สมดุล หากคุณมีระบบที่สามารถรองรับแรงดันที่สูงขึ้นได้มุมเชฟรอนที่สูงชันอาจเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการถ่ายเทความร้อนสูงสุด

รูปแบบก้างปลา

รูปแบบก้างปลาเป็นอีกรูปแบบที่น่าสนใจ มันเป็นเหมือนการรวมกันของรูปแบบเชฟรอนสองรูปแบบที่ทำงานในทิศทางที่แตกต่างกัน รูปแบบนี้สร้างเส้นทางการไหลที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับของเหลว ข้อได้เปรียบของรูปแบบก้างปลาคือมันสามารถให้การกระจายของของเหลวที่สม่ำเสมอมากขึ้นทั่วจาน สิ่งนี้มีความสำคัญเพราะหากของเหลวไม่กระจายอย่างสม่ำเสมอบางส่วนของแผ่นอาจไม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการถ่ายเทความร้อน

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยรูปแบบก้างปลาของเหลวสามารถไปถึงทุกมุมของจานซึ่งสามารถนำไปสู่ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนโดยรวมที่ดีขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยในการลดความเสี่ยงของการเปรอะเปื้อน การเปรอะเปื้อนคือเมื่อสิ่งสกปรกเศษซากหรือสารอื่น ๆ ที่สะสมอยู่บนพื้นผิวแผ่นซึ่งสามารถลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน การไหลที่ซับซ้อนในรูปแบบก้างปลาสามารถช่วยป้องกันไม่ให้สารเหล่านี้ติดกับจาน

ตรง - รูปแบบช่อง

รูปแบบตรง - ช่องเป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุด มันมีช่องทางยาวตรงสำหรับของเหลวที่จะไหลผ่าน รูปแบบนี้ดีมากเมื่อคุณต้องการสารละลายลดแรงดันต่ำ เนื่องจากการไหลค่อนข้างตรงและราบรื่นจึงมีความต้านทานต่อการไหลของของเหลวไม่มากนัก อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนนั้นต่ำกว่าเมื่อเทียบกับรูปแบบเชฟรอนและรูปก้างปลาเนื่องจากมีความปั่นป่วนน้อยลง

หากคุณมีระบบที่ความดันลดลงเป็นข้อกังวลหลักเช่นในการไหลต่ำ - ไหลหรือต่ำ - แอปพลิเคชันแรงดัน A, Aเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทแผ่นเหล็กด้วยรูปแบบตรง - อาจเป็นวิธีที่จะไป แต่คุณอาจต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้ได้การถ่ายเทความร้อนในปริมาณเท่ากันกับรูปแบบที่ปั่นป่วนมากขึ้น

3. ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

รูปแบบแผ่นมีผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้รูปแบบที่สร้างความปั่นป่วนมากขึ้นเช่นรูปแบบเชฟรอนและรูปก้างปลาโดยทั่วไปจะมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่สูงขึ้นหมายความว่าสามารถถ่ายเทความร้อนได้มากขึ้นต่อพื้นที่หน่วยของแผ่น

สมมติว่าคุณมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสองตัวที่มีขนาดเท่ากันหนึ่งอันที่มีรูปแบบเชฟรอนและอีกรูปแบบที่มีรูปแบบตรง - ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเชฟรอน - ลวดลายน่าจะถ่ายเทความร้อนได้มากขึ้นเนื่องจากความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานที่คุณต้องถ่ายเทความร้อนจำนวนมากอย่างรวดเร็วเช่นในโรงไฟฟ้าหรือระบบทำความเย็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

4. ความดันลดลง

การลดลงของแรงดันเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ได้รับผลกระทบจากรูปแบบแผ่น รูปแบบที่ปั่นป่วนเช่นเชฟรอนและก้างปลาสร้างความต้านทานต่อการไหลของของไหลมากขึ้นซึ่งส่งผลให้แรงดันลดลงสูงขึ้น เมื่อของเหลวต้องไหลผ่านรูปแบบที่ซับซ้อนมันจะต้องเปลี่ยนทิศทางบ่อยขึ้นและสิ่งนี้ใช้พลังงานบางอย่างทำให้เกิดแรงดันลดลง

ในทางกลับกันรูปแบบตรง - ช่องมีแรงดันลดลงมากเนื่องจากของเหลวสามารถไหลได้อย่างราบรื่นผ่านช่องทางตรง ในระบบที่พลังปั๊มมี จำกัด หรือแพงอาจต้องการรูปแบบการลดแรงดันที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตามคุณต้องสร้างความสมดุลให้กับประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน บางครั้งคุณอาจเต็มใจที่จะยอมรับแรงดันที่ลดลงหากการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนมีความสำคัญเพียงพอ

5. การต่อต้านเปรอะเปื้อน

การเปรอะเปื้อนอาจเป็นอาการปวดหัวอย่างแท้จริงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน มันลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและสามารถนำไปสู่การอุดตันในช่อง รูปแบบแผ่นสามารถมีบทบาทในการต่อต้านเปรอะเปื้อน

รูปแบบที่มีเส้นทางการไหลที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นรูปแบบก้างปลามักจะทนต่อการเปรอะเปื้อนมากขึ้น การไหลแบบปั่นป่วนและซับซ้อนสามารถป้องกันไม่ให้อนุภาคตกตะกอนบนพื้นผิวแผ่น ในทางตรงกันข้ามรูปแบบตรง - ช่องอาจมีแนวโน้มที่จะเปรอะเปื้อนมากขึ้นเนื่องจากการไหลนั้นราบรื่นขึ้นและอนุภาคมีแนวโน้มที่จะตั้งถิ่นฐาน

6. ต้นทุนและการผลิต

รูปแบบแผ่นยังส่งผลกระทบต่อต้นทุนและกระบวนการผลิต รูปแบบที่ซับซ้อนกว่าเช่นรูปแบบก้างปลามักจะมีราคาแพงกว่าในการผลิต นี่เป็นเพราะพวกเขาต้องการการตัดเฉือนที่แม่นยำยิ่งขึ้นหรือกระบวนการขึ้นรูป

รูปแบบเชฟรอนค่อนข้างง่ายและราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับก้างปลา รูปแบบตรง - ช่องเป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดและมีค่าใช้จ่ายมากที่สุด - มีประสิทธิภาพในการผลิต เมื่อเลือกรูปแบบแผ่นคุณต้องพิจารณางบประมาณของคุณรวมถึงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ

7. บทสรุปและเรียกร้องให้ดำเนินการ

โดยสรุปรูปแบบแผ่นมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นประสาน มันส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลงความดันความต้านทานต่อเปรอะเปื้อนและค่าใช้จ่าย ในฐานะซัพพลายเออร์ฉันเข้าใจว่าทุกแอปพลิเคชันนั้นแตกต่างกันและการเลือกรูปแบบแผ่นที่เหมาะสมนั้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรับประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคุณ

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นประสานหรือถ้าคุณต้องการอัพเกรดระบบที่มีอยู่ของคุณฉันชอบที่จะคุยกับคุณ เราสามารถหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณเช่นประเภทของของเหลวอัตราการถ่ายเทความร้อนที่ต้องการและแรงดันลดลงที่อนุญาต จากนั้นเราสามารถหารูปแบบแผ่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ ดังนั้นอย่าลังเลที่จะเข้าถึงและเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคุณ

การอ้างอิง

• Incropera, FP, & Dewitt, DP (2002) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล ไวลีย์
• Shah, RK, & Sekulic, DP (2003) พื้นฐานของการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ไวลีย์