Lämmönvaihtimen kokoonpanon perus{0}}vaihto
Yksilämpöinen-lämmönvaihdin on rakenteeltaan yksinkertainen ja helppo puhdistaa, mutta sen lämpöteho voi tulla rajoittavaksi, kun vaaditaan läheistä lämpötilaa. Jos kylmän nesteen on poistuttava lämpötilassa, joka on lähellä kuuman nesteen sisääntulon lämpötilaa, yksi läpikulku saattaa vaatia epäkäytännöllisen suuren lämmönsiirtoalueen. Putken läpikulkujen määrän lisääminen on standardi suunnittelustrategia, jolla pyritään lähemmäs haluttua lämpötehoa.
Tämä on paikkaputki läpäisee lämpötilan poikki PTFE-vaihtimensuunnittelunäkökohdista tulee keskeisiä järjestelmän optimointia.
Kuinka putken passin kokoonpano vaikuttaa lämmönsiirtoon
Monivirtauskokoonpanossa putken-puoleinen neste ohjataan sarjan virtauksen käännöksiä käyttämällä osioituja otsikoita. Sen sijaan, että neste liikkuisi suoraan läpi kerran, se kulkee edestakaisin putkikimpun eri osien läpi.
Tämä järjestely lisää tehokkaasti vastavirtaa-putken-puolen ja kuoren{2}}puolen nesteiden välillä. Tämän seurauksena lämpötilan käyttövoima säilyy paremmin lämmönvaihtimen pituudella, mikä parantaa yleistä lämpötehokkuutta.
Parannettu vastavirta{0}}käyttäytyminen lisää tehollista lämmönsiirtopotentiaalia, mikä mahdollistaa läheisemmän lämpötilan ilman, että vaihtimen koko kasvaa suhteellisesti.
Lämpötehokkuus vs. hydraulinen sakko
Kun putkien läpivientien määrä kasvaa, vaihtimen käyttäytyminen muistuttaa enemmän todellista laskuri{0}}virtaustoimintaa. Tämä parantaa kykyä saavuttaa tiukempi lämpötilaristikko, jossa ulostulolämpötilat lähestyvät vastakkaisen virran tulolämpötiloja.
Tällä lämmönparannuksella on kuitenkin hydrauliset seuraukset. Jokainen lisäpassi esittelee:
Lisääntynyt kitkapaineen pudotus virtauksen käänteisistä johtuen
Suurempi vastus paluuotsikoissa
Monimutkaisemmat virtauksen jakeluvaatimukset
Pumpun on siksi syötettävä enemmän energiaa säilyttääkseen saman virtausnopeuden.
Käytännössä lämpövoiton ja pumppauskustannusten välille saadaan aikaan tasapaino. 2-vaiheista vaihdinta pidetään usein työhevoskokoonpanona kohtalaisen lämpötilan lähestyessä, kun taas 4-vaiheiset mallit valitaan tiukempiin lämpövaatimuksiin.
PTFE-Erityiset suunnittelunäkökohdat
PTFE-kuori{0}}ja-putkenvaihtimien materiaalin joustavuus ja valmistusrajoitukset vaikuttavat läpimenon valintaan. Pitkät jatkuvat putket vältetään usein käsittelyrajoitusten ja mekaanisten rasitusnäkökohtien vuoksi.
Multi{0}}putken mallit mahdollistavat lyhyemmät tehokkaat putken pituudet ja samalla saavuttavat korkean lämpötehon. Otsikkojen suunnittelusta tulee kuitenkin yhä monimutkaisempi, kun läpivientimäärät kasvavat, mikä edellyttää tarkkaa tiivistystä ja virtauksen osiointia väärinjakauman estämiseksi.
Kuoren puolta ylläpidetään yleisesti yhtenä{0}}putkena alhaisen painehäviön säilyttämiseksi ja mekaanisen rakenteen yksinkertaistamiseksi.
Vaikutus lämpötilan ristikäyttäytymiseen
Putken läpikulkujen lisääminen parantaa vaihtimen kykyä lähestyä tai osittain saavuttaa lämpötilaristiolosuhteita, joissa yhden virran ulostulolämpötila ylittää vastakkaisen virran tulolämpötilan (vasta--vertailuolosuhteissa).
Vaikka LMTD-korjauskerroin voi pienentyä useammalla siirrolla, koska poikkeama ihanteellisesta vastavirtauksesta-, yleinen tehokas käyttövoima paranee paremman lämpövaiheen ansiosta.
Tämä johtaa käytettävissä olevan lämpötilagradientin korkeampaan hyödyntämiseen vaihtimen poikki.
Johtopäätös
Putken läpikulkujen määrä toimii ensisijaisena lämmönsäätöparametrina PTFE-lämmönvaihtimen suunnittelussa. Läpikulkujen määrän lisääminen parantaa lämpötilan ristiinkykyä ja lämpötehokkuutta arvioimalla vastavirtavirtausta, mutta lisää painehäviötä ja lisää kokoojan monimutkaisuutta.
Jokainen säätö edustaa kompromissia-lämmönsiirtotehokkuuden ja hydraulikustannusten välillä. Mikään konfiguraatiomuutos ei ole seurausta.
Lämpösuunnittelukäytännössä putkilinjan valinta on yksi keskeisistä vipuista, joilla saavutetaan tiukka lämpötilan säätö, samalla kun varmistetaan, että mekaaniset ja pumppausrajoitukset pysyvät hyväksyttävissä rajoissa.
