Si të përmirësohet efikasiteti i transferimit të nxehtësisë së njësive të shkëmbyesit të nxehtësisë?

Parimi i punës së një shkëmbyesi nxehtësie: Mjeti i lëngshëm rrjedh nëpër boshllëqet e valëzuara brenda shkëmbyesit të nxehtësisë me një shpejtësi shumë të ulët rrjedhjeje, duke krijuar rrjedhje turbulente, duke arritur kështu një koeficient relativisht të lartë të transferimit të nxehtësisë. Mund të konkludojmë se efikasiteti i transferimit të nxehtësisë është i lidhur ngushtë me formën dhe strukturën e pllakave të valëzuara brenda shkëmbyesit të nxehtësisë dhe gjendjen e rrjedhës së lëngut. Cilat metoda specifike mund të përdoren për të përmirësuar efikasitetin e transferimit të nxehtësisë së një shkëmbyesi nxehtësie?

Pllaka është bërthama e transferimit të nxehtësisë së pllakëskëmbyes nxehtësie. Përçueshmëria e tij termike dhe dizajni i kanalit të rrjedhës përcaktojnë drejtpërdrejt kapacitetin bazë të transferimit të nxehtësisë dhe duhet të optimizohen fillimisht nga burimi.

1.Zgjidhni materiale me përçueshmëri të lartë termike si pllaka

Ne mund të zgjedhim çelik inox 304, çelik inox 316L, aliazh bakri dhe aliazh titani si pllaka. Çelik inox ka përçueshmëri të mirë termike dhe një çmim relativisht të arsyeshëm. Ka forcë të lartë, performancë të mirë vulosjeje dhe nuk oksidohet lehtë në mjedise të vështira.

2.Përputhja efikase e strukturës së valëzuar të pllakave

Dizajni i valëzimit të pllakës përcakton formën e kanalit të rrjedhës dhe ndikon drejtpërdrejt në intensitetin e shqetësimit të lëngut (sa më i fortë të jetë shqetësimi, aq më i hollë shtresa kufitare dhe aq më i lartë koeficienti i transferimit të nxehtësisë konvektive). Lloji i valëzimit duhet të zgjidhet sipas kërkesave të viskozitetit të lëngut dhe transferimit të nxehtësisë:

3. Dizajni i arsyeshëm i kombinimit të sasisë së pllakës dhe kanalit të rrjedhës

Numri i pllakave përcakton zonën totale të transferimit të nxehtësisë (A) dhe kombinimi i kanalit të rrjedhës (një-kalim/multi{1}}kalim) ndikon në shpejtësinë e rrjedhjes së lëngut. Është e nevojshme të përputhet me saktësi sipas "ngarkesës së transferimit të nxehtësisë": Llogaritja e numrit të pllakave: Sipas formulës Q=K×A×ΔTₘ (Q është ngarkesa e shkëmbimit të nxehtësisë, ΔTₘ është diferenca e temperaturës mesatare logaritmike), pas përcaktimit të vlerës K dhe ΔTₘ, llogaritni në mënyrë të kundërt zonën minimale të kërkuar të transferimit të nxehtësisë. Më pas, bazuar në sipërfaqen efektive të një pllake të vetme (p.sh., sipërfaqja e pllakës së përdorur zakonisht është 0,1-0,5㎡), llogaritni numrin e pllakave. Rekomandohet të rezervoni një diferencë prej 10%-15% për të përballuar luhatjet afatshkurtra të ngarkesës.

Optimizimi i kombinimit të kanalit të rrjedhës: Rritni ose ulni numrin e shtigjeve të rrjedhës për të rritur shpejtësinë e rrjedhës në intervalin turbulent (Re > 300 rekomandohet në shtegun e rrjedhës së pllakës). Nëse shpejtësia e rrjedhës është shumë e ulët (për shembull, Re=150 në një shteg të vetëm rrjedhjeje, rrjedhje laminare), kaloni në një "rrugë me dy-rrjedhje" (lëngu rrjedh mbrapa dhe mbrapa në pllakë, duke dyfishuar shtegun dhe shpejtësinë e rrjedhës dhe duke rritur Re në 300, duke hyrë në rrjedhën turbulente).

4.Zvogëloni trashësinë e pllakave në njësia e shkëmbyesit të nxehtësisë

Përçueshmëria termike ndikohet shumë nga trashësia e vetë pllakës. Eksperimentet kërkimore kanë treguar se në një shkëmbyes nxehtësie me pllaka simetrike, çdo ulje prej 0,1 mm në trashësinë e pllakës mund të rrisë sistemin e përgjithshëm të transferimit të nxehtësisë me 600 W, ndërsa në një pajisje asimetrike, mund të rritet me 500 W. Prandaj, nën premisën e përmbushjes së kërkesave të performancës mekanike të shkëmbyesit të nxehtësisë, sa më e hollë të jetë projektuar trashësia e pllakës, aq më e madhe është përçueshmëria termike.

5.Forma e seksionit të valëzuar

Megjithëse shpërndarja e stresit gjatë ngjeshjes është relativisht e njëtrajtshme kur seksioni kryq- i valëzuar është trekëndor, koeficienti i transferimit të nxehtësisë së pllakës së peshkut, i cili është relativisht i vështirë për t'u përpunuar, është më i lartë. Për më tepër, sa më i madh të jetë këndi i modelit të valëzuar, aq më e lartë është shpejtësia e rrjedhës së mediumit në kanalin e rrjedhës midis degëve të pllakave, kështu që koeficienti i transferimit të nxehtësisë do të jetë më i madh.

6.Pastroni në kohë peshoren në pjatë

Kur shkalla në pllakë është më e madhe se 1 mm, efikasiteti i përgjithshëm i transferimit të nxehtësisë së pajisjes do të reduktohet me 10%. Prandaj, pajisjet e filtrimit duhet të shtohen në hyrje dhe shkëmbyesi i nxehtësisë duhet të pastrohet rregullisht. Vetëm në këtë mënyrë mund të zvogëlohet trashësia e shkallës në pllakë dhe efikasiteti i shkëmbimit të nxehtësisë të stabilizohet në një gjendje relativisht të nivelit.