Como consegue un intercambiador de calor a transferencia de calor por convección?
Os intercambiadores de calor de placas usan principalmente a convección entre dous medios fríos e quentes para lograr o intercambio de calor, e o intercambio de líquido-líquido é un dos métodos máis utilizados dos intercambiadores de calor.
A transferencia de calor por convección é un dos métodos máis comúns e fundamentais de transferencia de calor. Durante o proceso de transferencia de calor, o medio líquido está sempre en contacto coa parede do intercambiador de calor. Polo tanto, a transferencia de calor conséguese polo fluxo continuo de líquidos a contracorrente. A calor intercambia entón a través da diferenza de temperatura entreintercambiador de calorparede e os fluídos. Isto é do que falamos hoxe: transferencia de calor por convección.
Os intercambiadores de calor de placas conseguen un intercambio eficiente de calor por convección entre dous fluídos con temperaturas diferentes (normalmente fluído frío e fluído quente) nun estado illado mediante un deseño especial de estrutura de placas, condución forzada do fluído e un camiño eficiente de transferencia de calor. O seu principio básico pódese dividir en tres vínculos fundamentais: deseño estrutural → fluxo de fluído → transferencia de calor. O proceso específico de implantación é o seguinte:
A capacidade de transferencia de calor dun intercambiador de calor de placas depende principalmente do deseño especial das placas de intercambio de calor. Estas estruturas determinan directamente o patrón de fluxo e a área de transferencia de calor do fluído, e son a base da transferencia de calor convectiva:
A esencia da transferencia de calor convectiva é a combinación de "macro-fluído de fluído + micro-transferencia de calor molecular". Os intercambiadores de calor de placas usan enerxía externa (bombas, ventiladores) para forzar o fluxo de fluído, impulsando o proceso de transferencia de calor en dous pasos:
Impulsados por bombas externas, os fluídos fríos e quentes entran nas súas respectivas canles de fluxo independentes:
O fluído frío entra noutro conxunto de canles de fluxo desde a "entrada de fluído frío", tamén fluíndo nun patrón turbulento, intercambiando calor coas placas.
Debido aos espazos extremadamente pequenos entre as canles de fluxo (normalmente 2-5 mm), o fluído "espreme" durante o fluxo, mellorando aínda máis o fluxo turbulento e evitando o estancamento localizado do fluído que podería reducir a eficiencia da transferencia de calor.
Deseño e planificación arquitectónica cepeur sint occaecat cupidatat proident, tomado posesión de toda a miña alma, como estas doces mañás de primavera que disfruto con toda a miña... Deseño e planificación arquitectónica cepteur sint occaecat cupidatat proident, tomado posesión de toda a miña alma, como estas doces mañás de primavera que disfruto con todo o meu Lorem ipsum doloriment, adiment e tempo de consumo. incididunt labore et dolore magna aliqua. it enim ad minim veniam.
O núcleo da transferencia de calor convectiva é a "transferencia de calor de fluído quente a fluído frío". A placa actúa como medio de illamento e transferencia de calor, xogando un papel fundamental na transferencia de calor. Complétase en tres pasos:
Primeiro: fluído térmico → Placa (transferencia de calor por convección)
Cando o fluído quente flúe turbulentemente, as moléculas de alta -temperatura chocan violentamente coa superficie da placa, transfiriendo calor á placa por "convección" (neste momento, aumenta a temperatura do lado da placa máis próximo ao fluído quente).
Segunda vez: dentro da placa (condución de calor)
As placas están feitas de metal (con alta condutividade térmica, como o aceiro inoxidable (uns 16 W/(m·K) e a aliaxe de titanio (uns 17W/(m·K))). A calor transfírese rapidamente desde o lado de alta -temperatura (lado do fluído quente) ao lado de baixa -temperatura no lado molecular do fluído (a través da placa molecular).
Terceira vez: Placa → Fluído frío (transferencia de calor por convección):
O lado de baixa-temperatura da placa entra en contacto co fluído frío e, mediante a colisión de moléculas do fluído frío no fluxo turbulento, a calor transfírese de novo ao fluído frío por "convección" (neste momento a temperatura do fluído frío aumenta e a temperatura do fluído quente diminúe).
Ademais dos principios básicos, os seguintes detalles de deseño da placaintercambiador de calortamén ofrecen garantías para a transferencia de calor convectiva: Estrutura desmontable: mantén a limpeza.
Normalmente, debido a que os dous medios utilizados son diferentes, a súa dinámica de fluxo dentro do equipo tamén é diferente, o que pode levar a diferenzas significativas na transferencia de calor convectiva. A transferencia de calor convectiva divídese xeralmente en dúas situacións. Unha delas é a transferencia de calor por convección natural, que é a transferencia de calor de fluxo xerada polas diferentes temperaturas e densidades de dous medios a través da parede. O segundo é a transferencia de calor por convección forzada, que é a transferencia de calor de fluxo xerada por forzas forzadas externas (como bombas, ventiladores e outros equipos). No caso da convección forzada, o caudal do propio líquido será superior ao caudal no estado natural e a eficiencia da transferencia de calor convectiva tamén será alta. Por exemplo, o coeficiente de transferencia de calor do aire no fluxo natural é só de 5 ~ 25 W/(m2. grao), pero cando se realiza un fluxo forzado, o coeficiente de transferencia de calor do aire aumenta a 10 ~ 100 W (m2. grao).
Hai moitos factores que afectan a eficiencia de transferencia de calor do medio, como as propiedades físicas do propio medio fluído: densidade, capacidade de calor específica, condutividade térmica, etc., así como o deseño do propio equipo de intercambio de calor: o tamaño da placa de intercambio de calor, a forma da placa, etc.