Kako izmjenjivač topline postiže konvekcijski prijenos topline?
Pločasti izmjenjivači topline uglavnom koriste konvekciju između dva hladna i vruća medija kako bi postigli razmjenu topline, a tečna{0}}izmjena tekućine je jedna od najčešće korištenih metoda izmjenjivača topline.
Konvekcijski prijenos topline jedan je od najčešćih i osnovnih metoda prijenosa topline. Tokom procesa prenosa toplote, tečni medij je uvek u kontaktu sa zidom izmenjivača toplote. Stoga se prijenos topline postiže kontinuiranim protustrujnim strujanjem tekućina. Toplota se tada razmjenjuje kroz temperaturnu razliku izmeđuizmjenjivač toplinezid i tečnosti. To je ono o čemu danas govorimo: konvekcijski prijenos topline.
Pločasti izmjenjivači topline postižu efikasnu konvekcijsku razmjenu topline između dva fluida s različitim temperaturama (obično hladnog fluida i vrućeg fluida) u izolovanom stanju kroz poseban dizajn pločaste strukture, prisilnu provodljivost fluida i efikasan put prijenosa topline. Njegov osnovni princip može se podijeliti na tri ključne karike: konstrukcijski dizajn → protok fluida → prijenos topline. Konkretan proces implementacije je sljedeći:
Kapacitet prijenosa topline pločastog izmjenjivača topline prvenstveno ovisi o posebnom dizajnu ploča za izmjenjivanje topline. Ove strukture direktno određuju obrazac strujanja i područje prijenosa topline fluida, te su osnova konvektivnog prijenosa topline:
Suština konvektivnog prijenosa topline je kombinacija "makro-toka fluida + molekularnog mikro-prijenosa topline". Pločasti izmjenjivači topline koriste vanjsko napajanje (pumpe, ventilatori) kako bi prisilili protok tekućine, pokrećući proces prijenosa topline u dva koraka:
Pogoni eksternim pumpama, hladni i topli fluidi ulaze u svoje nezavisne protočne kanale:
Hladni fluid ulazi u drugi set kanala protoka iz "ulaza hladnog fluida", koji takođe teče turbulentno, razmenjujući toplotu sa pločama.
Zbog izuzetno malih razmaka između protočnih kanala (obično 2-5 mm), fluid se "stisne" tokom protoka, dodatno pojačavajući turbulentni tok i sprječavajući lokaliziranu stagnaciju tekućine koja bi mogla smanjiti efikasnost prijenosa topline.
Arhitektonsko projektovanje i planiranje cepteur sint occaecat cupidatat proident, zauzeo celu moju dušu, poput ovih slatkih prolećnih jutra u kojima uživam celom svojom...Arhitektonsko projektovanje i planiranje cepteur sint occaecat cupidatat proident, zaposeo čitavu moju dušu, kao ova slatka prolećna jutra u kojima uživam čitavo proleće u kojima uživam adipisicing elit,sed do eiusmod tempor incididunt labore et dolore magna aliqua. it enim ad minim veniam.
Jezgro konvektivnog prijenosa topline je "prijenos topline od vrućeg fluida do hladnog fluida". Ploča djeluje kao izolacijski medij i medij za prijenos topline, igrajući ključnu ulogu u prijenosu topline. Završava se u tri koraka:
Prvo: Termalni fluid → Ploča (konvekcijski prijenos topline)
Kada vrući fluid teče turbulentno, molekuli visoke{0}}temperature se snažno sudaraju s površinom ploče, prenoseći toplinu na ploču putem "konvekcije" (u ovom trenutku se povećava temperatura strane ploče koja je najbliža vrućoj tekućini).
Drugi put: unutar ploče (provođenje topline)
Ploče su napravljene od metala (sa visokom toplotnom provodljivošću, kao što je nerđajući čelik (oko 16W/(m・K) i legura titanijuma (oko 17W/(m・K))). Toplota se brzo prenosi sa strane visoke-temperature (strana vrućeg fluida) na nisku{4}stranu sa temperaturom tečnosti sa niskom{4}temperaturom) unutar "morske temperature".
Treći put: Ploča → Hladni fluid (konvekcijski prijenos topline):
Niskotemperaturna strana ploče dolazi u kontakt sa hladnim fluidom i sudarom molekula hladnog fluida u turbulentnom toku, toplota se ponovo prenosi hladnom fluidu kroz "konvekciju" (u ovom trenutku temperatura hladnog fluida raste, a temperatura vruće opada).
Osim osnovnih principa, slijedeći detalji dizajna pločeizmjenjivač toplinetakođer pružaju garancije za konvektivni prijenos topline: Odvojiva struktura: održava čistoću.
Obično, pošto su dva korišćena medija različita, njihova dinamika protoka unutar opreme je takođe različita, što može dovesti do značajnih razlika u konvektivnom prenosu toplote. Konvektivni prenos toplote se generalno deli u dve situacije. Jedan je prirodni konvekcijski prijenos topline, što je prijenos topline protoka generiran različitim temperaturama i gustinama dva medija kroz zid. Drugi je prisilni konvekcijski prijenos topline, što je prijenos topline protoka generiran vanjskim prisilnim silama (kao što su pumpe, ventilatori i druga oprema). U slučaju prisilne konvekcije, brzina protoka same tekućine bit će veća od brzine protoka u prirodnom stanju, a efikasnost konvektivnog prijenosa topline također će biti visoka. Na primjer, koeficijent prijenosa topline zraka u prirodnom strujanju je samo 5~25W/(m2.stepen), ali kada se vrši prisilno strujanje, koeficijent prijenosa topline zraka povećava se na 10~100W(m2.stepen).
Postoji mnogo faktora koji utiču na efikasnost prenosa toplote medijuma, kao što su fizička svojstva samog fluidnog medija: gustina, specifični toplotni kapacitet, toplotna provodljivost, itd., kao i dizajn same opreme za izmjenu toplote: veličina ploče za izmjenu topline, oblik ploče itd., te način protoka medija u opremi, a sve to će utjecati na stvarnu efikasnost konvektivnog prijenosa topline.