เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร?
ปั๊มความร้อนมีประโยชน์ในการลดการใช้พลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ความพึงพอใจที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกต่อเทคโนโลยี เครื่องปรับอากาศ กำลังผลักดันการค้นหาวิธีที่ดีกว่าในการทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำให้ระบบปั๊มความร้อนทั้งหมดทำงานได้อย่างราบรื่น แม้ว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของปั๊มความร้อนทั้งหมดจะมีการออกแบบพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน แต่ปั๊มความร้อนระดับแนวหน้าจำเป็นต้องมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เรามาเจาะลึกถึงวิธีการทำงานของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน การออกแบบ ความเหมาะสม และประเด็นสำคัญอื่นๆ กัน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร?
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับส่วนสำคัญของกระบวนการพลังงานความร้อน ทำงานตามหลักการของอุณหพลศาสตร์ ทำให้สามารถถ่ายเทความร้อนระหว่างของไหลที่มีคุณสมบัติต่างกันได้ การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีหลากหลายรูปแบบ ครอบคลุมตั้งแต่นวัตกรรมทั่วไปไปจนถึงนวัตกรรมสมัยใหม่
คุณสมบัติการออกแบบเฉพาะได้รับอิทธิพลจากการใช้งานที่หลากหลาย เช่น โรงงานแปรรูปทางอุตสาหกรรม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในระบบปรับอากาศเนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพและความคุ้มค่า การใช้ประโยชน์ของพวกเขาในระบบทำความเย็นยังได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
การแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอย่างไร？
หลักการไดนามิกของความร้อนควบคุมวิธีการถ่ายเทความร้อนภายในอุปกรณ์ ความร้อนจะเคลื่อนจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าโดยธรรมชาติ ระบบปั๊มความร้อนส่วนใหญ่จะถ่ายเทความร้อนจากแหล่งความร้อนไปยังแผงระบายความร้อน โดยทำงานบนหลักการของการเคลื่อนย้ายความร้อนแทนที่จะสร้างมันขึ้นมา
โหมดการถ่ายเทความร้อนที่หลากหลายช่วยให้แน่ใจว่ากระบวนการเกิดขึ้นภายในสารหล่อเย็นอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ใช่หน่วยเดียว แต่เป็นการผสมผสานระหว่างขดลวด แผ่น ท่อ และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ทำงานร่วมกันเพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนความร้อน มาเจาะลึกกัน:
●การนำ- สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนระหว่างโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์ต่างกัน. เมื่อโมเลกุลชนกัน สารที่มีพลังงานสูงกว่าจะถ่ายเทความร้อนไปยังสารที่มีพลังงานต่ำกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใช้ผนังที่ทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นระหว่างของเหลวเพื่ออำนวยความสะดวกในการนำไฟฟ้า พวกมันทำงานตามกฎการนำความร้อนของฟูริเยร์ ดำเนินต่อไปจนกระทั่งถึงสมดุลทางความร้อน
●การพาความร้อน - -กระบวนการนี้ควบคุมโดยกฎการทำความเย็นของนิวตัน โดยเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานความร้อนในขณะที่โมเลกุลเคลื่อนที่ไปตามผนังของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน โมเลกุลที่ได้รับความร้อนจะขยายตัวและเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำกว่า โดยถ่ายเทความร้อนไปยังโมเลกุลที่เย็นกว่าในขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ กระบวนการที่ต่อเนื่องนี้จะสร้างกระแสการพาความร้อน
●การแผ่รังสีความร้อน- -ในกระบวนการนี้ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิวที่มีอุณหภูมิสูง ต่างจากการนำและการพาความร้อน รังสีไม่ต้องการตัวกลางในการถ่ายโอนและไหลอย่างอิสระ
ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทต่างๆ ทำหน้าที่ได้หลากหลาย โดยมีประเภทหน้าสัมผัสทางอ้อมเป็นประเภทเดียว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหล่านี้ใช้แผ่นและท่อเป็นฉากกั้น เพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวที่เกี่ยวข้องจะไม่ผสมกันในระหว่างกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน
โดยทั่วไปแล้วผนังของท่อหรือแผ่นโลหะจะสร้างจากโลหะเป็นส่วนประกอบสำคัญ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมสามารถจำแนกได้เป็น:
●เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น- อุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยแผ่นบางๆ ที่เรียงชิดกัน ทำให้สามารถแยกการไหลของของเหลวได้ โดยทั่วไปจะใช้การกำหนดค่าการไหลทวนและเสนอตัวเลือกการปรับแต่ง เช่น ครีบหมอนหรือครีบจาน
●เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ- ประเภทนี้ประกอบด้วยท่อหลายท่อที่อยู่ภายในตู้ทรงกระบอกขนาดใหญ่กว่า ท่อจะถูกแยกออกจากกัน โดยมีของไหลไหลภายในและภายนอกของท่อแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อรองรับการกำหนดค่าการไหลแบบกระแสทวนและแบบกระแสพร้อมกัน และเข้ากันได้กับของเหลวทั้งแบบเฟสเดียวและสองเฟส
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำงานอย่างไร?
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำงานอย่างไร
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นเครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อให้สามารถถ่ายเทความร้อนระหว่างโมเลกุลของของเหลวที่มีอุณหภูมิต่างกันได้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องปรับอากาศเข้ากันได้กับของเหลวหลายประเภทซึ่งจัดเป็นของเหลวในกระบวนการหรือของเหลวอเนกประสงค์
สารทำความเย็นเป็นของเหลวที่ใช้กันทั่วไปในปั๊มความร้อนสมัยใหม่ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ สำหรับการทำความร้อนและความเย็น
การทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบ เครื่องปรับอากาศ
โดยพื้นฐานแล้ว ระบบ เครื่องปรับอากาศ จะใช้พื้นที่ในการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อน ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายในระบบ เครื่องปรับอากาศ ทำงานโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนและอากาศเย็น ปัญหาเกี่ยวกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ เครื่องปรับอากาศ
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำงานผิดปกติไม่สามารถอำนวยความสะดวกในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายและคุณภาพอากาศภายในอาคารลดลง
