Hei ada! Sebagai pembekalKerang dan penukar haba, Saya telah berurusan dengan perkara -perkara ini hari demi hari. Salah satu soalan yang paling biasa yang saya dapat dari pelanggan adalah bagaimana untuk memilih faktor pembetulan yang sesuai untuk perbezaan suhu min logaritma (LMTD) dalam penukar shell dan haba. Jadi, saya fikir saya akan berkongsi beberapa pandangan mengenai topik ini.
Mula -mula, mari kita bincangkan tentang perbezaan suhu logaritma. Dalam penukar haba, perbezaan suhu antara cecair panas dan sejuk berubah sepanjang panjang penukar. LMTD adalah cara untuk mengira perbezaan suhu yang berbeza -beza ini dan memberi kita satu perbezaan suhu yang boleh kita gunakan dalam pengiraan pemindahan haba kami. Ia adalah parameter penting kerana ia membantu kita menentukan berapa banyak haba yang boleh dipindahkan antara kedua -dua cecair.
Sekarang, dalam kaunter yang ideal - penukar haba aliran, pengiraan LMTD cukup mudah. Tetapi dalam cangkang dan penukar haba, perkara menjadi lebih rumit. Cangkang dan penukar haba mempunyai corak aliran yang lebih kompleks berbanding dengan penukar haba paip dua kali ganda sepertiPenukar haba paip berganda untuk pembersih airatau yangPenukar haba paip berganda untuk pam haba sumber air. Aliran dalam shell dan penukar haba adalah gabungan aliran silang dan aliran kaunter, yang bermaksud kita perlu menggunakan faktor pembetulan kepada LMTD yang dikira untuk penukar aliran kaunter.
Faktor pembetulan, biasanya dilambangkan sebagai F, adalah nilai antara 0 dan 1. Nilai F hampir 1 menunjukkan bahawa corak aliran dalam shell dan penukar haba adalah dekat dengan aliran kaunter, dan pemindahan haba adalah cekap. Sebaliknya, nilai rendah F bermakna corak aliran jauh dari aliran kaunter, dan kecekapan pemindahan haba dikurangkan.
Jadi, bagaimana kita memilih faktor pembetulan yang sesuai? Nah, ia bergantung kepada dua parameter utama: nisbah suhu (R) dan nisbah kadar kapasiti haba (p).
Nisbah suhu r ditakrifkan sebagai nisbah perubahan suhu cecair sejuk ke perubahan suhu cecair panas. Matematik, (r = \ frac {t_ {h1} -t_ {h2}} {t_ {c2} -t_ {c1}}), di mana (t_ {h1}) dan (t_ {h2}) Suhu masuk dan keluar dari cecair sejuk.
Nisbah kadar kapasiti haba p diberikan oleh (p = \ frac {t_ {c2} -t_ {c1}} {t_ {h1} -t_ {c1}}).
Sebaik sahaja kita telah mengira nilai R dan P, kita boleh menggunakan carta faktor pembetulan untuk mencari nilai yang sesuai F. Carta ini boleh didapati di kebanyakan buku teks pemindahan haba dan buku panduan kejuruteraan. Mereka diplot dengan r pada paksi x dan p pada paksi y, dan faktor pembetulan F diwakili oleh garis kontur.
Sebagai contoh, jika anda mempunyai shell - dan - penukar haba tiub dengan satu pas shell dan dua tiub pas, anda akan menggunakan satu set carta faktor pembetulan tertentu untuk konfigurasi ini. Bilangan pas shell dan pas tiub mempunyai carta faktor pembetulan yang berbeza kerana corak aliran berubah dengan konfigurasi ini.
Ia juga penting untuk diperhatikan bahawa apabila memilih faktor pembetulan, kita harus mensasarkan nilai f yang lebih besar daripada 0.75. Sekiranya F yang dikira kurang daripada 0.75, ia mungkin menjadi tanda bahawa reka bentuk shell dan penukar haba tidak cekap. Dalam kes sedemikian, kita mungkin perlu mempertimbangkan mengubah bilangan pas shell atau pas tiub, atau bahkan jenis penukar haba sama sekali.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan apabila memilih faktor pembetulan adalah faktor fouling. Fouling berlaku apabila deposit membina permukaan pemindahan haba penukar haba dari masa ke masa. Ini mengurangkan kecekapan pemindahan haba dan juga boleh menjejaskan corak aliran. Sekiranya anda menjangkakan fouling yang ketara dalam permohonan anda, anda mungkin perlu menyesuaikan faktor pembetulan sedikit untuk menyumbang kepada prestasi pemindahan haba yang dikurangkan.
Apabila berurusan dengan cecair bukan Newtonian dalam cangkang dan penukar haba, perkara menjadi lebih kompleks. Cecair bukan Newtonian mempunyai kelikatan yang berubah dengan kadar ricih, yang boleh menjejaskan corak aliran dan pemindahan haba. Dalam kes ini, teknik pemodelan yang lebih maju mungkin diperlukan untuk menentukan faktor pembetulan dengan tepat.
Dalam aplikasi dunia sebenar, saya telah melihat banyak pelanggan membuat kesilapan ketika memilih faktor pembetulan. Ada yang mengabaikan kepentingan menggunakan carta yang betul untuk konfigurasi shell dan tiub khusus mereka. Orang lain tidak mengambil kira fouling atau sifat cecair yang terlibat. Ini boleh membawa kepada pengiraan pemindahan haba yang tidak tepat dan, pada akhirnya, reka bentuk penukar haba yang tidak cekap.
Sebagai pembekal shell dan penukar haba, saya sentiasa mengesyorkan bekerja rapat dengan jurutera yang berpengalaman apabila memilih faktor pembetulan. Jurutera boleh membantu anda mengira dengan tepat nisbah kadar suhu dan kapasiti haba, memilih carta faktor pembetulan yang betul, dan menyumbang semua faktor yang boleh menjejaskan pemindahan haba dalam permohonan anda.
Sekiranya anda berada di pasaran untuk penukar berkualiti tinggi dan penukar haba atau memerlukan lebih banyak panduan untuk memilih faktor pembetulan yang sesuai untuk aplikasi khusus anda, jangan teragak -agak untuk menjangkau. Kami berada di sini untuk membantu anda membuat pilihan yang betul dan memastikan penukar haba anda beroperasi dengan cekap. Sama ada anda sedang menjalankan projek pembersihan air atau sistem pam haba sumber air, kami mempunyai kepakaran dan produk untuk memenuhi keperluan anda.
Oleh itu, jika anda berminat untuk membincangkan keperluan penukar haba anda, kami hanya mesej. Mari kita berbual dan lihat bagaimana kita boleh bekerjasama untuk mendapatkan prestasi terbaik daripada penukar haba anda.
Rujukan
- Incropera, FP, & DeWitt, DP (2002). Asas pemindahan haba dan massa. John Wiley & Sons.
- Holman, JP (2002). Pemindahan haba. McGraw - Hill.