산업용 열 교환기란 무엇인가요?

그리고산업용 열 교환기중력 기계 장치로, 두 유체가 물리적으로 혼합되지 않고 한 유체 (유체 또는 가스) 에서 다른 유체로 열 에너지 (열) 를 효율적으로 전송하도록 설계되었습니다.

그들은 세계 제조업의 열역학적인 노동마입니다. 석유 정제 공장, 화학 처리 공장, 발전 시설, 대규모 HVAC 시스템에서 사용됩니다.저장하기 전에 뜨거운 화학 제품을 냉각시키는 것이 목표인지, 고압 증기로 물을 끓이고, 에너지를 절약하기 위해 폐열을 회수하면, 열 교환기는 산업 온도 조절을 가능하게 하는 중요한 구성 요소입니다.

모든 열 교환기 는 물리적 형태 에 관계 없이 열역학 의 기본 법칙 에 의존 한다. 열 은 자연히 고온 원소 에서 낮은 온도 싱크로 흐른다.유체는 매우 열 전도성 장벽 (일반적으로 스테인레스 스틸과 같은 금속) 에 의해 분리됩니다., 구리 또는 티타늄).

엔지니어들은 두 가지 기본 방정식을 사용하여 이 시스템을 설계합니다.

1. 열 부하 방정식:

이것은 액체의 질량과 온도 변화에 따라 전달되는 전체 열 에너지를 계산합니다.

2표면 면적 방정식:

이것은 그 열의 임무를 달성하는 데 필요한 물리적 크기 (면적) 를 계산합니다.

유체 성질과 열 목표가 산업용 열 교환기의 크기를 어떻게 결정하는지 이해하기 위해 아래 시뮬레이터를 사용하십시오.전체 열 부하를 계산하기 위해 뜨거운 공정 흐름의 질량 흐름과 온도 하락을 조정, 그리고 당신이 선택한 열 전달 계수에 따라 필요한 표면이 어떻게 변하는지 보세요.

"모든 사람 에게 딱 맞는"열 교환기 는 없다. 공장 엔지니어 들 은 시스템 압력, 유체 점도, 부식성 또는 더러운 입자 가 존재 하는 것 에 따라 다른 기하학 을 선택 한다.

발전소용 열 교환기를 지정할 때, 엔지니어들은 단순히 열 수학을 넘어 장기적인 작동성을 고려해야 합니다.

• 압력 감소 ($ 델타 P$):좁은 공간 (튜브 내부나 판 사이) 을 통해 액체를 밀어내는 것은 마찰을 일으킨다. 압력 하락이 너무 높으면플랜트는 더 큰 펌프에 엄청난 양의 전기 에너지를 소비해야 합니다..

• 불분열 요인:시간이 지날수록 미네랄, 조류 또는 화학 부산물 들 이 열 이 전달 되는 표면 에 붙어 있다. 이 "오염"은 방열물 로 작용 하여 $U$ 가치 를 감소 시킨다.기술자 들 은 이 미래 의 오염 을 설명 하기 위해 의도적 으로 열 교환기 의 크기를 과대화 하고 있다.

• 금속공업:공격적인 산이나 바닷물을 처리할 경우, 표준 탄소강은 빠르게 고장납니다. 엔지니어들은 스테인리스, 듀플렉스, 티타늄,또는 심지어 Hastelloy 장비가 20 년 설계 수명을 살아남을 수 있도록.

질문: 뜨거운 액체와 차가운 액체는 열 교환기에 섞일 수 있을까요?

A: 아닙니다. 표준 산업용 열 교환기에서 액체는 금속 벽에 의해 엄격하게 분리됩니다.열교환기가 기계적인 고장 (공개 된 파이프 또는 부러진 가스켓) 을 겪었다는 것을 의미합니다., 이는 제품 오염이나 위험한 화학 반응으로 이어질 수 있습니다.

질문: 열 교환기에 있는 "패스"란 무엇인가요?

A: "패스"는 액체가 교환기의 한쪽 끝에서 다른 쪽으로 얼마나 자주 이동하는지 나타냅니다. 2번 통과 껍질 및 튜브 교환기에서 액체는 튜브의 절반을 내려가 헤더 캡에서 회전합니다.,그리고 다른 절반으로 다시 내려갑니다. 여러 번 통과하면 유체의 속도와 열 전달 효율이 증가하지만 압력 하락도 증가합니다.

Q: 왜 열 교환기에 방광기가 있나요?

A: 바플은 껍데기 및 튜브 교환기의 껍데기 안쪽에 놓인 금속판입니다.그들은 긴 튜브를 지지 (진동 및 찢어지는 것을 방지) 하고 껍질 측면의 유체를 격동적인 지그자그 패턴으로 흐르게 강요, 이는 열효율을 크게 향상시킵니다.

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