Kaip pailgintų paviršių (pelekų) naudojimas PTFE šilumokaičio korpuso pusėje pagerina našumą?
Palik žinutę
Kadangi PTFE vamzdžiai turi mažą būdingą šilumos laidumą, įprastas būdas užtikrinti šilumos perdavimą yra pridėti papildomą pliko vamzdžio paviršiaus plotą. Kitas variantas – prie vamzdžių išorės pridėti pelekus arba pailgintus paviršius, taip padidinant efektyvų šilumos perdavimo plotą nepridedant daugiau vamzdžių. Ši technika dažniausiai naudojama korpuso-šilumokaičiuose, siekiant didesnio efektyvumo, labai nepadidinant įrangos dydžio.
Išplėsto paviršiaus pelekų vaidmuo PTFE šilumokaičiuose
PTFE šilumokaičio korpuso pusėje aplink vamzdžius cirkuliuoja šilumos perdavimo skysčiai, tokie kaip garai arba eksploatacinis vanduo. Pridėjus PTFE arba daugiau laidžių metalų, tokių kaip aliuminis, pelekai labai padidina paviršiaus plotą, skirtą šilumos perdavimui. Šis išsiplėtęs paviršius gali būti integruotas (gamybos procese susidaro vamzdžio dalis) arba atskirai pritvirtintas prie vamzdžio po konstrukcijos.
Prie PTFE vamzdelių pritvirtinti pelekai naudojami kompensuoti būdingą žemą PTFE šilumos laidumą, suteikiant didesnį paviršiaus plotą korpuso{0}}pusės skysčiui. Daugiau šilumos iš vamzdžio sienelės gali pašalinti šilumos perdavimo skystis, tekantis per pelekus, o tai kompensuoja sumažėjusias pačios PTFE medžiagos šilumines charakteristikas.
Pelekų privalumai apvalkalo pusėje
Pagrindinis PTFE šilumokaičių padidinto paviršiaus briaunų privalumas yra efektyvaus korpuso ir vamzdžio pusės kontakto ploto padidėjimas. Šilumos perdavimo koeficientas korpuso pusėje paprastai yra didesnis nei vamzdžio pusėje. Korpuso pusės skystis gali sugerti daugiau šilumos iš vamzdžių. Tai būtina, nes. PTFE vamzdžio paviršiaus plotas pagerina bendrą šilumokaičio veikimą, nes daugiau šilumos perduodama iš vamzdyje esančio skysčio į aplinkinį apvalkalo{4}}pusį skystį.
Praktiškai pelekai pagerina šilumos perdavimo greitį padidindami paviršiaus plotą, kurį gali naudoti apvalkalo{0}}pusės skystis. Dėl to gali padidėti šiluminis efektyvumas, nereikia montuoti papildomų vamzdžių, todėl tai yra efektyvus ir ekonomiškas sprendimas. Integraliniai pelekai yra puikus būdas padidinti šilumos perdavimą, o PTFE juos galima pagaminti specialiais ekstruzijos metodais.
Apribojimai ir veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti
Tačiau yra keletas apribojimų, susijusių su išplėsto paviršiaus briaunų naudojimu PTFE šilumokaičiuose. Pelekai padidina šilumokaičio konstrukcijos sudėtingumą ir kainą, nes jiems reikia papildomų gamybos etapų. Be to, pelekai gali sulaikyti užsiteršiančias daleles, ypač sistemose, kuriose korpuso pusės skystyje yra dalelių arba jos yra linkusios susidaryti nuosėdoms. Dėl to ilgainiui gali sumažėti pelekų efektyvumas ir tekti dažniau valyti ar taisyti.
Be to, pelekų medžiagos pasirinkimas turi lemiamos įtakos veikimui. Nors PTFE pelekai suteikia tam tikros naudos, jie mažiau efektyviai perduoda šilumą nei metaliniai dėl mažesnio šilumos laidumo. Metaliniai pelekai, tokie kaip aliuminis, turi didesnį šilumos laidumą ir dėl to didesnį šilumos perdavimo efektyvumą. Tačiau reikia suklijuoti arba pritvirtinti prie PTFE vamzdelių, o tai gali apsunkinti gamybos procesą.
Taip pat verta paminėti, kad papildomas paviršiaus plotas nuo pelekų bus naudingas tik tuo atveju, jei apvalkalo pusės skystis turi geras šilumos perdavimo savybes. Jei korpuso pusės skysčio šilumos perdavimo koeficientas yra mažas, papildomas paviršiaus plotas gali reikšmingai nepagerinti našumo.
Santrauka
PTFE šilumokaičių prailgintos paviršiaus briaunos yra veiksmingas būdas pagerinti šilumos perdavimą korpuso pusėje, įveikiant mažo PTFE šilumos laidumo apribojimą. Pelekai padidina šilumos perdavimo paviršiaus plotą, taigi leidžia daugiau šilumos pašalinti iš vamzdžio sienelės, taip padidinant viso šilumokaičio našumą. Tačiau jo taikymas yra susijęs su didesniu sudėtingumu, sąnaudomis ir užsiteršimo problemomis, kurias reikėtų išspręsti projektavimo etape. Korpuso ir vamzdžio pusės paviršiaus plotų santykis išlieka svarbia šilumokaičio konstrukcijos ypatybe, o tinkamas pelekų naudojimas gali padėti optimizuoti šį santykį.
