سلام! من به عنوان تأمین کننده صفحات مبدل حرارتی صفحه ، اغلب در مورد چگونگی انتقال حرارت جوش در این دستگاه های nifty سؤال می کنم. بنابراین ، من فکر کردم که لحظه ای برای شکستن آن برای شما به گونه ای که درک آن آسان است.
اول از همه ، بیایید کمی در مورد صفحه مبدل حرارتی صفحه صحبت کنیم. این صفحات قلب یک مبدل حرارتی صفحه است که وسیله ای است که برای انتقال گرما بین دو مایع استفاده می شود. آنها معمولاً از موادی مانند فولاد ضد زنگ ساخته شده اند که می توانند در برابر درجه حرارت و فشارهای بالا مقاومت کنند. ما صفحات مختلفی را ارائه می دهیم ، از جملهصفحه مسطح مبدل حرارتیباصفحه مبدل حرارتی از جنس استنلس استیل صنعتیوتصفحه مبدل حرارتی مقاوم در برابر دمابشر
حال ، بیایید وارد فرآیند انتقال حرارت در یک صفحه مبدل حرارتی بشقاب شویم. وقتی در مورد انتقال حرارت جوش صحبت می کنیم ، در اصل در حال بررسی چگونگی تغییر یک مایع در حالت بخار هنگام انتقال گرما هستیم. این فرایند در بسیاری از کاربردهای صنعتی ، از تولید برق گرفته تا فرآوری مواد غذایی بسیار مهم است.
اصول جوش
قبل از اینکه به جزئیات چگونگی اتفاق آن در مبدل حرارتی بشقاب بپردازیم ، بیایید به سرعت اصول اولیه جوش را طی کنیم. دو نوع اصلی جوش وجود دارد: جوش استخر و جوش جریان.
- جوش استخر: این اتفاق می افتد که یک مایع در حالی که در استخر یا حالت ثابت قرار دارد گرم شود. به یک گلدان آب روی اجاق گاز فکر کنید. با استفاده از گرما ، حباب ها در انتهای گلدان تشکیل می شوند و به سطح می رسند.
- جوش جریان: این همان اتفاقی است که در مبدل حرارتی صفحه رخ می دهد. مایع از طریق کانال های تشکیل شده توسط صفحات در حال جاری است و با جذب گرما ، شروع به جوشیدن می کند.
چگونه انتقال حرارت جوش در صفحه مبدل حرارتی صفحه کار می کند
در یک مبدل حرارتی صفحه ، این دو مایعات از طریق کانال های متناوب که توسط صفحات تشکیل می شوند ، جریان می یابند. یک مایع مایع گرم است که گرما را خاموش می کند و دیگری مایع سرد است که گرما را جذب می کند.
بیایید بگوییم که ما یک مایع سرد داریم که از طریق یک مجموعه از کانال ها و یک مایع گرم که از طریق کانال های مجاور جریان دارد ، جریان دارد. گرمای موجود در مایع گرم از طریق صفحه به مایع سرد منتقل می شود. از آنجا که مایع سرد گرما را جذب می کند ، دمای آن افزایش می یابد.
هنگامی که دمای مایع سرد به نقطه جوش خود می رسد ، جوش شروع می شود. اینجاست که همه چیز جالب می شود. فرآیند جوش در یک مبدل حرارتی صفحه کمی متفاوت از جوش استخر است زیرا مایع در حال جاری است.
جوشاندن
اولین مرحله جوشاندن در مبدل حرارتی صفحه ، جوشاندن هسته است. در این مرحله ، حباب های کوچک در سطح صفحه شکل می گیرند. این حباب ها در مکانهای هسته ای تشکیل می شوند که نواقص ریز و یا لکه های خشن در سطح صفحه هستند.
با ادامه انتقال حرارت ، حباب های بیشتر و بیشتر شکل می گیرد. این حباب ها در اندازه رشد می کنند و سپس از سطح صفحه جدا می شوند. جدا شدن حباب ها به تقویت انتقال حرارت کمک می کند زیرا باعث ایجاد اثر اختلاط در مایع می شود. این مخلوط کردن بیشتر مایع سرد را در تماس با صفحه داغ قرار می دهد که باعث افزایش میزان انتقال حرارت می شود.
جوش انتقال
با افزایش شار گرما (میزان حرارت منتقل شده در واحد منطقه) ، ما وارد مرحله جوش انتقال می شویم. در این مرحله ، تعداد حباب ها به حدی بزرگ می شود که شروع به ادغام با هم می کنند. این یک فیلم بخار بر روی سطح صفحه ایجاد می کند.
فیلم بخار به عنوان یک عایق عمل می کند که باعث کاهش سرعت انتقال حرارت می شود. این امر به این دلیل است که هدایت حرارتی بخار بسیار پایین تر از مایع است. بنابراین ، با شکل گیری فیلم بخار ، انتقال حرارت شروع به کاهش می کند.
جوشاندن فیلم
مرحله آخر جوش جوش است. در این مرحله ، یک فیلم بخار مداوم کل سطح صفحه را پوشش می دهد. میزان انتقال حرارت در جوش فیلم در مقایسه با جوش هسته به دلیل اثر عایق فیلم بخار نسبتاً کم است.
عوامل مؤثر بر انتقال حرارت جوش در صفحه مبدل حرارتی صفحه
عوامل مختلفی وجود دارد که می تواند در یک صفحه مبدل حرارتی صفحه ، فرآیند انتقال حرارت جوش را تحت تأثیر قرار دهد.
- خواص سیال: خواص سیال ، مانند نقطه جوش ، چگالی ، ویسکوزیته و هدایت حرارتی ، می تواند تأثیر قابل توجهی در فرآیند جوش بگذارد. به عنوان مثال ، یک مایع با نقطه جوش پایین تر در دمای پایین تر شروع به جوشیدن می کند و یک مایع با هدایت حرارتی بالاتر باعث می شود گرما با کارآمدتر منتقل شود.
- طرح صفحه: طراحی صفحه ، از جمله شکل آن ، زبری سطح و الگوی کانال ها ، همچنین می تواند بر انتقال حرارت جوش تأثیر بگذارد. یک صفحه با سطح خشن دارای مکان های هسته ای بیشتری خواهد بود که می تواند جوش هسته را تقویت کند. شکل کانال ها همچنین می تواند بر الگوی جریان سیال تأثیر بگذارد ، که به نوبه خود می تواند بر روند جوش تأثیر بگذارد.
- میزان جریان: سرعت جریان مایعات از طریق کانال ها یکی دیگر از عوامل مهم است. سرعت جریان بالاتر می تواند به جلوگیری از تشکیل فیلم بخار و تقویت انتقال حرارت کمک کند. با این حال ، اگر سرعت جریان خیلی زیاد باشد ، می تواند افت فشار را در مبدل افزایش دهد ، که می تواند یک مشکل باشد.
مزایای انتقال حرارت جوش در یک مبدل حرارتی صفحه
چندین مزیت برای استفاده از انتقال حرارت جوش در مبدل حرارتی صفحه وجود دارد.
- نرخ انتقال حرارت زیاد: جوشاندن انتقال حرارت ، به ویژه در مرحله جوش هسته ای ، می تواند میزان انتقال حرارت بسیار بالایی را فراهم کند. این بدان معنی است که یک مبدل حرارتی صفحه می تواند مقدار زیادی گرما را در یک فضای نسبتاً کوچک منتقل کند.
- طراحی جمع و جور: مبدلهای حرارتی صفحه به دلیل طراحی جمع و جور خود شناخته شده اند. توانایی دستیابی به نرخ انتقال حرارت زیاد در یک فضای کوچک ، آنها را برای برنامه هایی که فضای محدود است ، ایده آل می کند.
- کارایی انرژی: با استفاده از انتقال حرارت جوش ، می توانیم از انرژی گرما در دسترس استفاده کنیم. این می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی در فرآیندهای صنعتی شود.
پایان
بنابراین ، آنجا آن را دارید! اینگونه است که انتقال حرارت در حال جوش در صفحه مبدل حرارتی صفحه رخ می دهد. این یک فرآیند جذاب است که شامل ترکیبی از دینامیک سیال ، انتقال حرارت و تغییر فاز است.
اگر در بازار صفحات مبدل حرارتی صفحه با کیفیت بالا هستید ، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم. آیا شما نیاز داریدصفحه مسطح مبدل حرارتی،صفحه مبدل حرارتی از جنس استنلس استیل صنعتی، یا الفصفحه مبدل حرارتی مقاوم در برابر دما، ما می توانیم راه حل مناسب را برای نیازهای شما در اختیار شما قرار دهیم.
اگر سؤالی دارید یا می خواهید در مورد الزامات خاص خود بحث کنید ، احساس راحتی کنید. ما همیشه خوشحالیم که به شما کمک می کنیم بهترین صفحات مبدل حرارتی صفحه را برای برنامه خود پیدا کنید.
منابع
- Incropera ، FP ، DeWitt ، DP ، Bergman ، TL ، & Lavine ، AS (2007). اصول گرما و انتقال انبوه. ویلی
- شاه ، RK ، و Sekulic ، DP (2003). اصول طراحی مبدل حرارتی. ویلی - بینابینی.