ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນບັນລຸການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບ convection ແນວໃດ?
ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແຜ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງສອງສື່ເຢັນແລະຮ້ອນເພື່ອບັນລຸການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ, ແລະຂອງແຫຼວ-ການແລກປ່ຽນຂອງແຫຼວແມ່ນວິທີຫນຶ່ງທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ.
ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບ Convection ແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີການທົ່ວໄປທີ່ສຸດແລະພື້ນຖານຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນ. ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການການໂອນຄວາມຮ້ອນ, ຂະຫນາດກາງຂອງແຫຼວແມ່ນສະເຫມີໄປຕິດຕໍ່ກັບກໍາແພງການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການໄຫຼວຽນຂອງແຫຼວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກແລກປ່ຽນໂດຍຜ່ານຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຝາແລະນ້ໍາ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ພວກເຮົາເວົ້າກ່ຽວກັບມື້ນີ້: ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convection.
Plate heat exchangers ບັນລຸປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຮ້ອນ convection ລະຫວ່າງສອງນ້ໍາທີ່ມີອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ປົກກະຕິແລ້ວນ້ໍາເຢັນແລະນ້ໍາຮ້ອນ) ຢູ່ໃນລັດໂດດດ່ຽວໂດຍຜ່ານການອອກແບບໂຄງສ້າງແຜ່ນພິເສດ, ການບັງຄັບໃຫ້ນ້ໍາແລະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນປະສິດທິພາບເສັ້ນທາງ. ຂະບວນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດສະເພາະແມ່ນມີດັ່ງນີ້:
ຄວາມສາມາດໃນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງແຜ່ນແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນແມ່ນຂຶ້ນກັບການອອກແບບພິເສດຂອງແຜ່ນແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ. ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ກໍານົດໂດຍກົງຮູບແບບການໄຫຼແລະພື້ນທີ່ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງນ້ໍາ, ແລະເປັນພື້ນຖານຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convective:
ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບ convective ແມ່ນການປະສົມປະສານຂອງ "ມະຫາພາກ-ການໄຫຼຂອງຂອງແຫຼວ + ໂມເລກຸນຈຸນລະພາກ-ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ". ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແຜ່ນໃຊ້ພະລັງງານພາຍນອກ (ປັ໊ມ, ພັດລົມ) ເພື່ອບັງຄັບການໄຫຼຂອງນ້ໍາ, ຂະບວນການໂອນຄວາມຮ້ອນໃນສອງຂັ້ນຕອນ:
ຂັບເຄື່ອນໂດຍປັ໊ມພາຍນອກ, ນ້ໍາເຢັນແລະຮ້ອນເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງທາງການໄຫຼເອກະລາດຂອງພວກມັນ:
ນ້ ຳ ເຢັນເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງທາງການໄຫຼຂອງອີກຊຸດ ໜຶ່ງ ຈາກ "ທໍ່ນ້ ຳ ເຢັນ," ຍັງໄຫຼຢູ່ໃນຮູບແບບທີ່ປັ່ນປ່ວນ, ແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນກັບແຜ່ນ.
ເນື່ອງຈາກຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດລະຫວ່າງຊ່ອງທາງການໄຫຼ (ປົກກະຕິ 2-5 ມມ), ນ້ໍາຖືກ "ບີບ" ໃນລະຫວ່າງການໄຫຼ, ເສີມຂະຫຍາຍການໄຫຼວຽນຂອງຄວາມວຸ່ນວາຍແລະປ້ອງກັນການຄົງຕົວຂອງນ້ໍາໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ.
ການອອກແບບສະຖາປັດຕະຍະກໍາ & ການວາງແຜນ cepteur sin occaecat cupidatat proident, ໄດ້ຄອບຄອງຂອງຈິດວິນຍານທັງຫມົດຂອງຂ້າພະເຈົ້າ, ຄືກັບຕອນເຊົ້າທີ່ຫວານຊື່ນຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງທີ່ຂ້າພະເຈົ້າມີຄວາມສຸກກັບທັງຫມົດຂອງຂ້າພະເຈົ້າ ... ການອອກແບບສະຖາປັດຕະຍະກໍາ & ການວາງແຜນ cepteur sin occaecat cupidatat proident, ໄດ້ຮັບການຄອບຄອງຈາກຈິດວິນຍານຂອງຂ້າພະເຈົ້າທັງຫມົດ, ຄືກັບຕອນເຊົ້າທີ່ຫວານຊື່ນຂອງຂ້າພະເຈົ້າ, ການນັ່ງພັກຜ່ອນຂອງພາກຮຽນ spring ທັງຫມົດ. consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt laboure et dolore magna aliqua. ມັນເຮັດໃຫ້ veniam ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.
ຫຼັກຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບ convective ແມ່ນ "ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຈາກນ້ໍາຮ້ອນໄປຫານ້ໍາເຢັນ". ແຜ່ນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວກາງທີ່ໂດດດ່ຽວແລະຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ, ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການໂອນຄວາມຮ້ອນ. ມັນໄດ້ຖືກສໍາເລັດໃນສາມຂັ້ນຕອນ:
ຫນ້າທໍາອິດ: ນ້ໍາຄວາມຮ້ອນ→ແຜ່ນ (ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ Convection)
ເມື່ອຂອງແຫຼວຮ້ອນໄຫຼເຂົ້າມາຢ່າງປັ່ນປ່ວນ, ໂມເລກຸນອຸນຫະພູມສູງ-ຈະຂັດກັນຢ່າງແຮງກັບພື້ນຜິວຂອງແຜ່ນ, ຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໄປຫາແຜ່ນໂດຍຜ່ານ "convection" (ໃນເວລານີ້, ອຸນຫະພູມຂອງດ້ານຂ້າງຂອງແຜ່ນທີ່ໃກ້ຊິດກັບຂອງນ້ໍາຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນ).
ຄັ້ງທີສອງ: ພາຍໃນແຜ່ນ (ການນໍາຄວາມຮ້ອນ)
ແຜ່ນແມ່ນເຮັດດ້ວຍໂລຫະ (ມີຄວາມຮ້ອນສູງເຊັ່ນ: ສະແຕນເລດ (ປະມານ 16W/(m・K)) ແລະໂລຫະປະສົມ titanium (ປະມານ 17W/(m・K))). ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກໂອນຢ່າງໄວວາຈາກ-ດ້ານອຸນຫະພູມສູງ (ດ້ານຂອງນໍ້າຮ້ອນ) ໄປສູ່-ດ້ານອຸນຫະພູມຕ່ໍາ (ດ້ານການເຄື່ອນທີ່ຂອງນໍ້າເຢັນ.
ຄັ້ງທີສາມ: ແຜ່ນ→ຂອງນ້ໍາເຢັນ (ການໂອນຄວາມຮ້ອນ convection):
ດ້ານອຸນຫະພູມ-ຕ່ໍາຂອງແຜ່ນຕິດຕໍ່ກັບຂອງນ້ໍາເຢັນ, ແລະໂດຍຜ່ານການປະທະກັນຂອງໂມເລກຸນຂອງນ້ໍາເຢັນໃນກະແສທີ່ປັ່ນປ່ວນ, ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກໂອນໄປຫານ້ໍາເຢັນອີກເທື່ອຫນຶ່ງໂດຍຜ່ານ "convection" (ໃນເວລານີ້ອຸນຫະພູມຂອງນ້ໍາເຢັນເພີ່ມຂຶ້ນແລະອຸນຫະພູມຂອງນ້ໍາຮ້ອນຫຼຸດລົງ).
ນອກເຫນືອໄປຈາກຫຼັກການພື້ນຖານ, ລາຍລະອຽດການອອກແບບຕໍ່ໄປນີ້ຂອງແຜ່ນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຍັງສະຫນອງການຮັບປະກັນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convective: ໂຄງສ້າງທີ່ສາມາດຖອດອອກໄດ້: ຮັກສາຄວາມສະອາດ.
ໂດຍປົກກະຕິ, ເນື່ອງຈາກວ່າທັງສອງສື່ມວນຊົນທີ່ນໍາໃຊ້ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ນະໂຍບາຍດ້ານການໄຫຼຂອງເຂົາເຈົ້າພາຍໃນອຸປະກອນຍັງແຕກຕ່າງກັນ, ຊຶ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນການໂອນຄວາມຮ້ອນ convective. ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ convective ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນແບ່ງອອກເປັນສອງສະຖານະການ. ຫນຶ່ງແມ່ນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convection ທໍາມະຊາດ, ເຊິ່ງເປັນການໄຫຼວຽນຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍອຸນຫະພູມແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງສອງສື່ຜ່ານຝາ. ອັນທີສອງແມ່ນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບ convection, ເຊິ່ງເປັນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍກໍາລັງບັງຄັບພາຍນອກ (ເຊັ່ນ: ປັ໊ມ, ພັດລົມແລະອຸປະກອນອື່ນໆ). ໃນກໍລະນີຂອງການບີບບັງຄັບ, ອັດຕາການໄຫຼຂອງຂອງແຫຼວຈະສູງກວ່າອັດຕາການໄຫຼໃນສະພາບທໍາມະຊາດ, ແລະປະສິດທິພາບຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແບບ convective ຈະສູງ. ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງອາກາດໃນການໄຫຼທໍາມະຊາດແມ່ນພຽງແຕ່ 5 ~ 25W / (m2. ອົງສາ), ແຕ່ໃນເວລາທີ່ການໄຫຼບັງຄັບໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງອາກາດເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 10 ~ 100W (m2. ອົງສາ).
ມີຫຼາຍປັດໃຈທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວກາງ, ເຊັ່ນ: ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຂອງຕົວກາງຂອງນ້ໍາເອງ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ຄວາມອາດສາມາດຄວາມຮ້ອນສະເພາະ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນ, ແລະອື່ນໆ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການອອກແບບຂອງອຸປະກອນແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວມັນເອງ: ຂະຫນາດຂອງແຜ່ນແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ, ຮູບຮ່າງຂອງແຜ່ນ, ແລະອື່ນໆ, ແລະວິທີການໄຫຼຂອງຂະຫນາດກາງໃນອຸປະກອນ, ທັງຫມົດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຕົວຈິງຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convective.