समाक्षीय हीट एक्सचेंजर्स कैसे काम करते हैं
समाक्षीय हीट एक्सचेंजर्स के सिद्धांतों, संचालन और अनुप्रयोगों को समझना
काम के सिद्धांत
समाक्षीय हीट एक्सचेंजर्स सांद्रता ट्यूबों के माध्यम से विपरीत दिशाओं (काउंटर - प्रवाह) में बहने वाले दो तरल पदार्थों के बीच चालन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण के सिद्धांत पर काम करते हैं।
प्रमुख सिद्धांत
गर्मी का हस्तांतरण:ट्यूब की दीवारों के माध्यम से चालन
फ्लो कॉन्फ़िगरेशन:आम तौर पर काउंटर - दक्षता के लिए प्रवाह
तापमान ढाल:गर्म से कूलर द्रव तक गर्मी
दक्षता कारक:सतह क्षेत्र, प्रवाह दर, तापमान अंतर
गर्मी अंतरण प्रक्रिया
आंतरिक ट्यूब के माध्यम से गर्म द्रव बहता है
कुंडलाकार स्थान में विपरीत दिशा में ठंडा द्रव बहता है
ट्यूब की दीवार के माध्यम से गर्म से ठंडे तरल पदार्थ तक स्थानांतरित करता है
तापमान का अंतर पूरी लंबाई के साथ बनाए रखा जाता है
गर्मी हस्तांतरण दक्षता को अधिकतम करता है
डिजाइन और निर्माण
समाक्षीय हीट एक्सचेंजर्स में एक ट्यूब के साथ एक सरल लेकिन कुशल डिजाइन की सुविधा है, जो दो अलग -अलग प्रवाह पथों का निर्माण करते हुए एक और बड़ी ट्यूब के अंदर केंद्रित है।
प्रारुप सुविधाये
ट्यूब कॉन्फ़िगरेशन:सांद्रता (एक ट्यूब के भीतर ट्यूब)
सामग्री:तांबा, स्टेनलेस स्टील, अन्य धातुएं
प्रवाह पथ:आंतरिक ट्यूब और कुंडलाकार स्थान
कॉम्पैक्टनेस:उच्च सतह क्षेत्र से मात्रा अनुपात
लाभ
उच्च दक्षता के साथ कॉम्पैक्ट डिजाइन
बिना किसी चलती भागों के साथ सरल निर्माण
उच्च - दबाव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त
न्यूनतम रखरखाव आवश्यकताएँ
उत्कृष्ट तापमान नियंत्रण
चरण - द्वारा - चरण संचालन
1. द्रव प्रविष्टि:गर्म द्रव आंतरिक ट्यूब में प्रवेश करता है जबकि ठंडा द्रव आंतरिक और बाहरी ट्यूबों के बीच कुंडलाकार स्थान में प्रवेश करता है। तरल पदार्थ आमतौर पर विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होते हैं (काउंटर - प्रवाह कॉन्फ़िगरेशन)।
2. हीट ट्रांसफर दीक्षा:चूंकि तरल पदार्थ अपने संबंधित चैनलों के माध्यम से बहते हैं, गर्मी गर्म तरल पदार्थ से कूलक के माध्यम से आंतरिक ट्यूब की दीवार के माध्यम से गर्म तरल पदार्थ से कूलर द्रव में स्थानांतरित होने लगती है।
3. निरंतर विनिमय:दो तरल पदार्थों के बीच तापमान अंतर एक्सचेंजर की पूरी लंबाई के साथ बनाए रखा जाता है, जिससे पूरी प्रक्रिया में कुशल गर्मी हस्तांतरण की अनुमति मिलती है।
4. द्रव निकास:अब - ठंडा गर्म तरल पदार्थ आंतरिक ट्यूब से बाहर निकलता है, जबकि अब - गर्म ठंडा तरल पदार्थ कुंडलाकार स्थान से बाहर निकलता है। हीट एक्सचेंज प्रक्रिया पूरी हो गई है।
प्रवाह विन्यास तुलना
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प्रवाह विन्यास |
विवरण |
क्षमता |
अनुप्रयोग |
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काउंटर - प्रवाह |
तरल पदार्थ विपरीत दिशाओं में बहते हैं |
उच्चतम |
सबसे आम कॉन्फ़िगरेशन |
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समानांतर - प्रवाह |
तरल पदार्थ एक ही दिशा में बहते हैं |
अच्छा |
क्रमिक ताप की आवश्यकता वाले विशिष्ट अनुप्रयोग |
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क्रॉस - प्रवाह |
तरल पदार्थ एक दूसरे के लिए लंबवत प्रवाहित होते हैं |
मध्यम |
समाक्षीय डिजाइनों में सीमित उपयोग |