Plakalı ısı eşanjörü prosesi - 5 tip kanat

Kanatçıklar, ısı transferinin birincil işlevini yerine getiren plakalı ısı eşanjörlerinde çok önemli bir rol oynar. Bu kanatçıklar tipik olarak kalınlıkları yaklaşık 0,15 ila 0,3 milimetre arasında değişen 3003 tipi alüminyum folyodan yapılır ve eşanjör için etkili bir şekilde ek yüzey alanı sağlar, böylece ısı değişiminin verimliliği artar. Lehimleme teknolojisi, kanatçıklar ve bölme plakaları arasında sıkı bir bağlantı sağlayarak, ısının kanatçıklar aracılığıyla soğuk taşıyıcıya, yani soğutulan ortama verimli bir şekilde aktarılmasına olanak tanır. Bu ısı transferi modu doğrudan olmadığı için kanatçıklara bazen "ikincil yüzeyler" adı verilir.

Ayrıca kanatçıklar, bölme plakaları arasındaki yapısal mukavemeti arttırır. Malzemenin kırılganlığına rağmen tasarım, özellikle yüksek basınçlı uygulamalarda çok önemli olan daha yüksek basınçlara dayanmalarını sağlar. Uygun malzemelerin, kalınlıkların ve yapısal tasarımların seçilmesiyle kanatçıklar, yüksek mukavemeti korurken ısı değişim performansını optimize etme kapasitesine sahiptir.

Düz ince

Düz kanatçıklar, basit yapılarından dolayı, aslında nispeten daha düşük akışkan akış direncine ve ısı transfer katsayılarına sahiptir; bu da onları mühendislik uygulamalarında, özellikle de akış direncine ilişkin daha düşük gereksinimlere sahip sistemlerde çok yaygın hale getirir. Geniş yüzey alanları nedeniyle, kanat yüzeyi üzerindeki akışkanın türbülansını etkili bir şekilde artırabilirler, böylece ısı transferini teşvik edebilirler. Aynı zamanda, yüksek ısı transfer verimleri nedeniyle, özellikle sıvı tarafındaki ısı transferi veya faz değiştirme işlemleri (yoğunlaşma veya buharlaşma gibi) sırasında, düz kanatçıklar ısıyı daha etkili bir şekilde emebilir veya serbest bırakabilir.

Sıvı aktığında, sıvıların ısı kapasitesi genellikle gazlarınkinden daha büyük olduğundan, sıvı tarafına düz kanatçıkların uygulanması verimli ısı değişimi sağlayabilir. Ayrıca, faz değişiminin kanatçıkların yüzeyinde meydana geldiği buharlaştırıcılar veya yoğunlaştırıcılar gibi faz değişimli ısı değişim prosesleri sırasında, bu prosese gizli ısının emilmesi veya salınması eşlik eder, bu da ısı değişim verimliliğini büyük ölçüde artırabilir. Dolayısıyla bu durumlarda düz kanatçıkların kullanılması, akışkanın basınç kaybını kontrol ederken iyi bir ısı transfer performansı sağlayabilir.

Ofset kanatçık

Testere dişi kanatçık tasarımı aslında akışkanın türbülansını artırarak ısı transfer verimliliğini arttırır, böylece ısı değişimini yoğunlaştırır. Bu kısa bölümler süreksiz olarak düzenlendiğinden, termal sınır katmanını etkili bir şekilde bozabilir, bu da termal direnci azaltır ve ısı transferini daha verimli hale getirir. Ancak bu tasarım aynı zamanda akışkanın bu düzensiz kanatçıklardan geçerken daha fazla dirençle karşılaşması nedeniyle akış direncinin artmasına da yol açmaktadır.

Testere dişli kanatçıklar ısı transfer performansını önemli ölçüde artırabildiğinden, genellikle çok yüksek ısı değişiminin gerekli olduğu durumlarda kullanılırlar. Özellikle gaz tarafı ve yağ tarafı ısı transfer proseslerinde yüksek verimli ısı eşanjörleri tüm sistemin performansını önemli ölçüde artırabilir. Bu tür ısı eşanjörlerini tasarlarken, sistemin genel performansının optimize edilmesini sağlamak için verimlilik ve basınç düşüşü arasında hassas bir değerlendirme yapılmalıdır.

Delikli yüzgeç

Gözenekli kanatçıklar, kanatçık malzemesinin delinmesi ve daha sonra damgalama yoluyla şekillendirilmesiyle üretilen bir tür ısı değiştirici kanatçığıdır. Bu kanatların yüzeyindeki küçük delikler termal sınır katmanını etkili bir şekilde bozabilir, böylece akışkanın türbülansını artırabilir ve ısı transfer verimliliğini arttırabilir. Bu küçük deliklerin varlığı, ısı transferini daha da optimize ederek yalnızca sıvının kanatçık yüzeyinde eşit dağılımına yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda faz değişim süreçlerini de destekleyerek ısı transferini daha verimli hale getirir. Ancak delikler aynı zamanda kanatçıkların etkili ısı transfer alanının azalmasına ve kanatçıkların genel mukavemetinin azalmasına da yol açmaktadır.

Benzersiz özelliklerinden dolayı, gözenekli kanatçıklar, ısı eşanjörleri içindeki sıvı dağılımının tekdüzeliğini geliştirmek veya faz değişimli ısı eşanjörlerinde gelişmiş faz değişimli ısı transferi yeteneklerini kullanmak için sıklıkla kılavuz kanatlar olarak kullanılır. Aynı zamanda, yüksek ısı transferi verimliliği sağlarken, aynı zamanda orta düzeyde bir akış direncini de koruyabilirler ve gözenekli kanatçıkları, verimli ısı değişimi ile orta düzeyde akış basıncı düşüşleri arasında bir denge gerektiren ara soğutucular gibi uygulamalar için uygun hale getirirler. Tasarımda, ısı değiştiricinin iyi ısı değişim etkileri elde ederken güvenli bir şekilde çalışabilmesini sağlamak için ısı transfer performansı ve kanat kuvvetinin kapsamlı bir şekilde dikkate alınması gerekir.

Dalgalı yüzgeç

Benzersiz damgalı dalga biçimi tasarımına sahip oluklu kanatçıklar, mükemmel kendi kendini temizleme işlevselliği sağlarken ısı transfer performansını artırır. Bu dalga biçimi tasarımı, sıvı akışının yolunu değiştirerek kanallar içindeki sıvı yönünde sürekli değişikliklere neden olur, bu da türbülans oluşumunu önemli ölçüde teşvik eder, sıvının kinetik enerjisini artırır ve dolayısıyla termal direnç sınır katmanını etkili bir şekilde bozarak ısı transferini artırır.

Olukların yoğunluğu ve yüksekliği doğrudan ısı transferinin yoğunluğunu belirler. Oluklar ne kadar yoğun ve uzunsa, girdap oluşumu için o kadar fazla fırsat vardır ve türbülans da o kadar yüksek olur, bu da ısı transfer verimliliğini artırır. Verdiğiniz bilgilere göre oluklu kanatçıklar, ısı transfer performansı açısından testere dişli kanatçıklarla rekabet edebilir; her ikisi de yüksek verimli ısı değiştirici kanatçık tasarımlarıdır.

Ayrıca oluklu kanatçıkların yapısı döküntülerle kolayca tıkanmaz ve tıkanma durumunda bile döküntülerin temizlenmesi nispeten kolaydır. Bu özellik, ısı eşanjörlerinin bakımı ve temizliğinde özellikle değerlidir çünkü arıza süresini azaltabilir ve ekipmanın kullanılabilirliğini ve güvenilirliğini artırabilir. Oluklu kanatçıkların avantajları, özellikle yüksek oranda yabancı madde içeren sıvıların veya kirli ortamlardaki akışkanların taşınmasında belirgindir. Isı eşanjörlerini tasarlarken, oluklu kanatçıkların tercih edilmesi yalnızca iyi ısı değişimi etkileri elde etmekle kalmaz, aynı zamanda uzun süreli çalışmanın bakım maliyetlerini de azaltabilir.

Panjurlu yüzgeç

Panjur kanatçıklarının tasarım prensibi, ısı değişimi için daha geniş yüzey alanına sahip kanat şekilleri oluşturmayı ve böylece ısı transfer verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır. Panjurlara benzer boşluklar oluşturmak için kanatçıkları keserek, sıvının kanatçıklardan geçerken nispeten büyük türbülans oluşturmasına olanak tanır. Bu tasarım, ısı değişim yüzeyinin akışkanla temas etme şansını arttırır, böylece ısı transfer verimliliği artar.

Ancak bu panjur benzeri tasarım aynı zamanda kesim alanlarının toz ve diğer döküntüleri biriktirmeye daha yatkın olduğu anlamına da gelir; bu da geçitleri tıkayabilir, hava akışını aşırı derecede kısıtlayabilir, dolayısıyla ısı transfer kapasitesini etkileyebilir ve muhtemelen ekipmanın çalışma verimliliğinin azalmasına yol açabilir. Bu nedenle, Atlas Yağsız departmanı gibi ekipman temizliğine ve bakımına özel önem veren departmanlar veya uygulamalar, bu tür kanat tasarımının kullanılmamasını belirtebilir.

Olası tıkanma riskine rağmen panjur kanatçıkları üretim verimliliği açısından önemli avantajlara sahiptir. Üretim sürecinde, bu kanatçıklar bir kanatçık haddeleme makinesi aracılığıyla hızlı bir şekilde üretilebilir, bu da panjur kanatçıklarını özellikle otomotiv endüstrisi ısı eşanjörlerinin imalatında seri üretim için özellikle uygun hale getirir. Bu tip ısı eşanjörleri, özel ısı transfer performans gereksinimlerine sahip çok sayıda standart ürünün gerekli olduğu durumlarda ekonomik ve pratiktir. Isı transfer verimliliği, üretim maliyeti ve temizleme kolaylığı göz önüne alındığında, panjur kanatçıkları belirli uygulamalarda hem zorluklar hem de yadsınamaz avantajlar sunar.

Özetle

Her kanat tipinin kendine özgü bir özelliği vardır ve farklı endüstriyel ihtiyaçlar için optimize edilmiş çözümler sunar. Düz kanatçıklar ekonomik güvenilirlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır; testere dişli kanatçıklar, yüksek ısı transfer performansı gerektiren, sınırlı alana sahip alanlar için uygundur; gözenekli kanatçıklar, faz değişimi ısı değişiminde özel avantajlar gösterir; oluklu kanatçıklar tıkanmayı ve bakımı önlemede avantaj sağlar; yüksek üretim verimliliğine sahip panjur kanatçıkları ise tüketici düzeyinde seri üretime uygundur. Bu beş tip kanatçığın tasarım ilkeleri ve işlevsel özellikleri, hiç şüphesiz, daha verimli ve uygun maliyetli ısı değişim sistemleri oluşturmak için çeşitli seçenekler sunmaktadır. Hassas tasarım ve uygulama sayesinde her biri ısı değişim teknolojisi alanında benzersiz değerini ve önemini ortaya koymaktadır.