Lamella schimbătoare de căldură

Am dedicat o serie de articole pentru proiectarea și aplicarea schimbătoarelor de căldură lamelare (cu fină) utilizate în aparatele de climatizare centrale (AHU) și în unitățile de tratare a aerului. Prea des, unii producători de schimbătoare de căldură produc date inexacte, ceea ce determină proiectoarele să se aștepte la rezultate nerealiste. În acest articol, vom arăta problemele din partea aerului: efectul asupra performanței profilului lamelei (finning) și pierderii capului. De asemenea, vom afecta ușor problema efectului condensului în cazul unei baterii de răcire.

Să luăm în considerare cazul suflării forțate a bateriei de schimb de căldură. În acest caz, valoarea vitezei de mișcare a aerului se situează în intervalul de la 1 la 5 m / sec. Fluxul de aer între lamele nu este laminar, chiar dacă în unele cazuri poate părea așa. Debitul laminar nu poate fi stabil aici, deoarece în spatele fiecărui tub se formează un vortex intensiv. Chiar dacă fluxul laminar de aer gestiona acestui vortex pentru a obține în jur, el „poticneli“ pe tubul următor (vezi. Fig. 2). Deci, considerăm curgerea turbulentă normală, pentru care ecuația de tip cel mai frecvent utilizate 1 / a = C * v ^ n, în cazul în care un - coeficient de transfer termic al aerului, v - viteza aerului, C n și coeficienții respectivi o ecuație similară este aplicată la pierderea de presiune pe partea aerului delta p = D * v ^ m n coeficient variază în funcție de datele prezentate în literatura de specialitate, de 0,41 .. până la 0,9, coeficientul m variază între 1,3 și 2, cel mai adesea 1,8 [1].

Metoda cea mai exactă pentru determinarea tuturor coeficienților este standardul american ARI 410 [2]. Se bazează pe măsurarea performanțelor mai multor schimbătoare de căldură cu un număr diferit de rânduri, cu distanțe diferite ale finelor. Apa caldă și rece (atât răcire uscată cât și umedă) a fost utilizată ca fluid de lucru. Mai mult de 30 de teste de laborator sunt efectuate de obicei pentru un tip de geometrie și profilul schimbătorului de căldură. Rezultatele măsurătorilor sunt plasate pe o linie dreaptă în diagrama logaritmică (a se vedea figura 3). Precizia metodei este de ± 5% din productivitatea totală pentru orice combinație de rânduri, contururi, etape de fintare.

Influența profilului coastei și dimensiunii tubului

Efectul profilului este arătat în figura 3. Cu o finalizare inundantă, coeficientul de transfer de căldură poate crește cu mai mult de 50%, comparativ cu o nervură plană; și cel mai mare avantaj constă în regiunea vitezelor medii ale aerului [3].

• Creșterea turbulenței de curgere;
• Creșterea transferului de căldură de pe suprafața aripioarei (suprafața aripioarelor ondulate este, în realitate, mai mare decât suprafața plană în aceleași dimensiuni geometrice ale lungimii și lățimii);
• Distrugerea stratului de aer adiacent pe fiecare parte interioară a lamelelor cu fante.
• În funcție de tipul de profil, acest sau acel mecanism prevalează.

Figura 4 prezintă rezultatele simulării pentru un încălzitor cu schimbător de căldură de apă cu trei rânduri, utilizând programul [5]. Să comparăm profiluri diferite de lamele și două diametre diferite ale tubului, cu același pas între tuburi și lamele. Un tub mai mic oferă o rezistență mai redusă la aer, dar și o suprafață mai mică pe partea lichidului (productivitate scăzută). Este de asemenea evident că nervurile plate oferă cea mai mică performanță.

Cum diferă realitatea de datele producătorului?

Tabelul 1 compară datele furnizate de producător cu valorile măsurate efectiv [3]. Acuratețea pierderii capului cu aer a fost de aproximativ ± 10%.

Rezistența efectivă pe aer este de câteva zeci de procente mai mare decât cea declarată de producător. Aceasta este într-o oarecare măsură o rușine și o boală cronică a industriei noastre. În mod similar, producătorii supraestimează performanța schimbătoarelor de căldură.

Efectul condensului asupra pierderilor de aer

Pe suprafața răcitorului de aer, condensul se scade din aer în anumite condiții (a se vedea figura 5). Picăturile schimba secțiunea transversală a schimbătorului de căldură și, prin urmare, crește viteza locală a aerului, ceea ce duce la o creștere semnificativă a rezistenței la aer. Pierderea presiunii schimbătorului de căldură umed poate fi de două ori mai mare decât cea a schimbătorului de căldură uscat [5].

Pierderea presiunii în aer poate fi redusă prin aplicarea unei acoperiri hidrofile a lamelelor [10,11]. În acest caz, condensul formează picături care sunt plane la un nivel minim, care se scurge rapid. Adesea nu este nevoie să instalați un eliminator de picurare [12].

Se pare că miracole nu se întâmplă în tehnologie. O productivitate mai mare este plătită de o suprafață mai mare sau o pierdere mai mare a capului.

Soliditatea producătorului schimbătorului de căldură poate fi, de asemenea, verificată preliminar prin chestiunea tehnicii de calcul utilizate în programul său de calcul. Cea mai mare diferență dintre valoarea reală și cea specificată poate fi găsită în coolere, în cazul în care calculul nu ia în considerare picăturile de condens care se formează pe suprafața lamelelor.

Pentru lichidele de răcire care funcționează în condiții de condensare, utilizarea unei acoperiri hidrofile conduce la o reducere a pierderii presiunii aerului și mărește valoarea vitezei sale la care trebuie folosit un eliminator de picurare.

În unitățile de răcire cu apă - răcitoare de lichid - fabricate de compania "Xiron-Holod" se utilizează numai schimbătoarele de căldură / condensatoarele testate.

Articole similare

• Acoperirea cu grafen a elementelor schimbătoarelor de căldură și a condensatoarelor de vapori va crește eficiența

• Cum se curăță boilerul de gaz Curățarea schimbătorului de căldură Curățarea de funingine

• Golden »schimbătoare de căldură pentru aparatele de climatizare, un blog despre tehnologia climei

Trimiteți-le prietenilor: