Процес на разменувач на топлина со плочести перки - 5 типа на перки

Перките играат клучна улога во разменувачите на топлина со плочести перки, извршувајќи ја основната функција за пренос на топлина. Овие перки обично се направени од алуминиумска фолија од тип 3003, со дебелини кои се движат приближно од 0,15 до 0,3 милиметри, што ефикасно обезбедува дополнителна површина за разменувачот, а со тоа ја зголемува ефикасноста на размената на топлина. Технологијата за лемење обезбедува цврста врска помеѓу перките и преградните плочи, овозможувајќи топлината ефикасно да се пренесува преку перките до ладниот носач, односно медиумот што се лади. Бидејќи овој начин на пренос на топлина не е директен, перките понекогаш се нарекуваат „секундарни површини“.

Покрај тоа, перките ја подобруваат структурната цврстина помеѓу преградните плочи. И покрај кршливоста на материјалот, дизајнот им овозможува да издржат повисоки притисоци, што е особено клучно во апликациите под висок притисок. Со избирање соодветни материјали, дебелини и структурни дизајни, перките се способни да ги оптимизираат перформансите на размена на топлина додека одржуваат висока јачина.

Очигледно добро

Рамните перки, поради нивната едноставна структура, навистина имаат релативно помал отпор на проток на течност и коефициенти на пренос на топлина, што ги прави многу вообичаени во инженерските апликации, особено во системи со помали барања за отпорност на проток. Поради нивната голема површина, тие можат ефикасно да ја подобрат турбуленцијата на течноста над површината на перките, а со тоа да го промовираат преносот на топлина. Во исто време, поради нивната висока ефикасност на пренос на топлина, особено за време на процесите на пренос на топлина или фаза на промена на страната на течноста (како кондензација или испарување), рамните перки можат поефикасно да ја апсорбираат или ослободуваат топлината.

Кога течноста тече, бидејќи топлинскиот капацитет на течностите е генерално поголем од оној на гасовите, со примена на рамни перки на течната страна може да се постигне ефикасна размена на топлина. Покрај тоа, за време на процесите на размена на топлина со промена на фазата, како што се испарувачите или кондензаторите, каде што се случува фазна промена на површината на перките, овој процес е придружен со апсорпција или ослободување на латентна топлина, што може значително да ја подобри ефикасноста на размена на топлина. Затоа, употребата на рамни перки во овие ситуации може да обезбеди добри перформанси за пренос на топлина додека го контролира губењето на притисокот на течноста.

Офсет перка

Дизајнот на забната перка навистина ја подобрува ефикасноста на пренос на топлина со зголемување на турбуленцијата на течноста, а со тоа ја интензивира размената на топлина. Бидејќи овие кратки сегменти се наредени дисконтинуирано, тие можат ефективно да го нарушат термичкиот граничен слој, што го намалува топлинскиот отпор и го прави преносот на топлина поефикасен. Меѓутоа, овој дизајн води и до зголемување на отпорот на проток, бидејќи течноста наидува на поголем отпор кога минува низ овие неправилни перки.

Со оглед на тоа што пилените перки можат значително да ги подобрат перформансите на пренос на топлина, тие често се користат во ситуации кога е потребна многу висока размена на топлина. Особено во процесите на пренос на топлина од страна на гас и на нафта, разменувачите на топлина со висока ефикасност можат значително да ги подобрат перформансите на целиот систем. При дизајнирање на такви разменувачи на топлина, мора да се земе деликатно разгледување помеѓу ефикасноста и падот на притисокот за да се обезбеди оптимизирање на севкупните перформанси на системот.

Перфорирана перка

Порозните перки се еден вид перки за разменувачи на топлина произведени со перфорирање на материјалот за перки и потоа формирање преку печат. Малите дупки на површината на овие перки можат ефективно да го нарушат термичкиот граничен слој, а со тоа да ја зголемат турбуленцијата на течноста и да ја подобрат ефикасноста на пренос на топлина. Присуството на овие мали дупки не само што помага во униформа дистрибуција на течноста на површината на перките, дополнително оптимизирајќи го преносот на топлина, туку исто така ги промовира процесите на промена на фазата, што го прави преносот на топлина поефикасен. Меѓутоа, дупките доведуваат и до намалување на ефективната површина за пренос на топлина на перките и намалување на вкупната јачина на перките.

Поради нивните уникатни карактеристики, порозните перки често се користат како водилки за да се подобри униформноста на дистрибуцијата на течности во разменувачите на топлина или да се искористат нивните подобрени способности за пренос на топлина за промена на фазата во разменувачите на топлина со промена на фазата. Во исто време, додека обезбедуваат висока ефикасност на пренос на топлина, тие исто така можат да одржуваат умерено ниво на отпорност на проток, што ги прави порозните перки погодни за апликации како интеркулери, кои бараат рамнотежа помеѓу ефикасна размена на топлина и умерени падови на притисокот на протокот. Во дизајнот, потребно е сеопфатно разгледување на перформансите за пренос на топлина и јачината на перките за да се осигура дека разменувачот на топлина може да работи безбедно додека постигнува добри ефекти за размена на топлина.

Брановидна перка

Брановидните перки, со нивниот уникатен дизајн со печат на брановидни форми, ги подобруваат перформансите на пренос на топлина и обезбедуваат одлична функционалност за самочистење. Овој дизајн на брановидни форми ја менува патеката на протокот на течноста, предизвикувајќи постојани промени во насоката на течноста во каналите, што значително го промовира формирањето на турбуленции, ја зголемува кинетичката енергија на течноста и со тоа ефикасно го нарушува граничниот слој на топлинска отпорност, подобрувајќи го преносот на топлина.

Густината и висината на брановите директно го одредуваат интензитетот на пренос на топлина. Колку се погусти и повисоки брановите, толку повеќе има можности за формирање на вртлози и толку е поголема турбуленцијата, што пак ја зголемува ефикасноста на пренос на топлина. Врз основа на информациите што ги наведовте, брановидните перки можат да се натпреваруваат со перките со пила во однос на перформансите за пренос на топлина, при што и двете се дизајни на високоефикасни перки на разменувач на топлина.

Покрај тоа, структурата на брановидни перки не се затнува лесно со остатоци, па дури и во случај на затнување, остатоците релативно лесно се отстрануваат. Оваа карактеристика е особено важна за одржување и чистење на разменувачите на топлина, бидејќи може да го намали времето на прекин и да ја подобри достапноста и доверливоста на опремата. Предностите на брановидни перки се особено истакнати при ракување со течности со висока содржина на нечистотии или во валкани средини. При дизајнирање на разменувачи на топлина, изборот на брановидни перки не само што може да постигне добри ефекти за размена на топлина, туку може да ги намали и трошоците за одржување на долгорочната работа.

Решеткана перка

Дизајнерскиот принцип на перките на луврот е насочен кон формирање форми на перки со поголема површина за размена на топлина, со што се подобрува ефикасноста на пренос на топлина. Со сечење на перките за да се создадат празнини слични на ролетните за ролетни, овозможува течноста да генерира релативно големи турбуленции додека минува низ перките. Овој дизајн ги зголемува шансите површината за размена на топлина да дојде во контакт со течноста, со што се зголемува ефикасноста на пренос на топлина.

Сепак, овој дизајн налик на решетка значи и дека исечените области се повеќе склони кон акумулација на прашина и други остатоци, што може да ги затне премините, прекумерно да го ограничи протокот на воздух, а со тоа да влијае на способноста за пренос на топлина и веројатно да доведе до намалена ефикасност на работењето на опремата. Поради оваа причина, одделите или апликациите што ставаат посебен акцент на чистотата и одржливоста на опремата, како што е одделот Atlas Oilfree, може да наведат дека не се користи овој тип на дизајн на перки.

И покрај потенцијалниот ризик од затнување, перките на луврот имаат значителни предности во однос на ефикасноста на производството. Во процесот на производство, овие перки може брзо да се произведуваат преку машина за тркалање со перки, што ги прави перките на луврот особено погодни за масовно производство, особено во производството на разменувачи на топлина во автомобилската индустрија. Овој тип на разменувач на топлина е економичен и практичен во ситуации кога се потребни голем број стандардизирани производи со специфични барања за перформанси за пренос на топлина. Со оглед на ефикасноста на пренос на топлина, трошоците за производство и леснотијата на чистење, перките на луврот претставуваат и предизвици и непобитни предности во специфични апликации.

Резиме

Секој тип на перки има своја уникатност и обезбедува оптимизирани решенија за различни индустриски потреби. Директните перки се широко користени поради нивната економска сигурност; пилените перки се погодни за простори со ограничена просторија што бараат високи перформанси за пренос на топлина; порозните перки покажуваат особени предности во размената на топлина со промена на фазата; брановидни перки имаат предност во избегнувањето на затнувањето и одржувањето; додека перките на луврот со висока производна ефикасност се погодни за масовно производство на ниво на потрошувачи. Дизајнерските принципи и функционалните карактеристики на овие пет типа на перки несомнено нудат различни избори за создавање поефикасни и поекономични системи за размена на топлина. Преку прецизен дизајн и примена, секој од нив ја демонстрира својата единствена вредност и важност во областа на технологијата за размена на топлина.