أود طرح بعض الأسئلة حول مجال تبادل الحرارة
Thread Content
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة gn_1984 في تاريخ 2016-3-8 الساعة 09:22، والتعديل كان كالتالي: 1. ما هو الفرق المناسب في درجة الحرارة بين زيت التوصيل الحراري ووسط التسخين؟ 2. عندما يكون وسط التسخين في مبدل الحرارة ذو الألواح الحلزونية يدخل من الأسفل ويخرج من الأعلى، فهل يدخل زيت التوصيل من الأعلى ويخرج من الأسفل أم من الأسفل ويخرج من الأعلى؟ أنا مبتدئ تمامًا، وقد أُجبرت على القيام بهذا الأمر، لذا أرجو من الخبراء أن يساعدوني بكل سخاء. @وايزبوي
يعتمد اختيار وسيط التوصيل الحراري على متطلبات تسخين المواد لديك، ولا علاقة له بفرق درجات الحرارة. على سبيل المثال، إذا كان لدينا خليط يكون في حالة سائلة في درجة حرارة الغرفة، أي حوالي 20 درجة مئوية، ونريد فصل المكونات عن طريق التبخير، فإن درجة حرارة المكونات ذات نقطة الغليان المنخفضة يجب أن تكون أكثر من 300 درجة مئوية. فكيف يمكنني الوصول إلى هذه الدرجة الحرارية؟ يجب استخدام زيت التوصيل الحراري، أما البخار فدرجة حرارته تصل فقط إلى حوالي 100 درجة مئوية. إذًا، مع وجود فرق كبير في درجات الحرارة وزمن إقامة قصير، هل يمكن لزيت التوصيل الحراري أن يساعد في رفع درجة الحرارة إلى المستوى المطلوب؟ الجواب هو لا، ولذلك يتم عادةً استخدام أجهزة تسخين مسبق قبل ذلك، حيث يتم استخدام عدة أجهزة تسخين (حسب تصميم العملية) لتسخين المواد أولاً، ثم يتم تسخينها باستخدام زيت التوصيل الحراري. الأمر نفسه ينطبق على وسائل التسخين الأخرى؛ فوسيلة التسخين تُحدد حسب أعلى درجة حرارة مطلوبة للمواد المستخدمة في العملية، ويمكن تسخين المواد تدريجيًا حتى يتم الوصول إلى الدرجة المطلوبة. 2. تذكّر أن البخار، من أجل منع تراكم الماء المكثف وحدوث ظاهرة “المطرقة المائية”， يجب أن يدخل من الأعلى ويخرج من الأسفل، أما وسائل التبادل الحراري السائلة الأخرى فيجب أن تدخل من الأسفل وتخرج من الأعلى، سواء كانت مياه التبريد أو المياه الساخنة أو الزيت الحراري. أما إذا أردت تحسين كفاءة التبادل الحراري عن طريق تغيير اتجاه التدفق من تدفق عمودي إلى تدفق أفقي، فلا يمكن فعل ذلك إلا عن طريق تغيير اتجاه دخول المواد
نستخدم زيت التوصيل الحراري لتسخين الزيت الغذائي. حاليًا، يبلغ الفرق في درجة الحرارة بين الزيوت الغذائية وزيوت التوصيل الحراري حوالي 60 درجة مئوية، وأود أن أسأل هل هذا الفرق في درجة الحرارة مقبول من الناحية الاقتصادية؟
المفتاح يكمن أيضًا في اختيار صاحب المنشور لنوع مبدل الحرارة. بشكل عام، من الأفضل ألا يتجاوز الفرق في درجة الحرارة للوحات الأنابيب الثابتة 50℃
هذا سؤالان في الحقيقة. أولاً، يجب تلبية الشروط التقنية، أما السؤال الثاني فهو يتعلق بالجدوى الاقتصادية، أي اختيار المعدات المناسبة لتقليل فقدان الطاقة وإعادة استخدامها. على سبيل المثال، إذا كانت هناك شركتان تنتجان نفس المنتج، وكانت طرق التصنيع لديهما متشابهة، فإن اختيار المعدات وطريقة تركيب الأنابيب قد يختلف، وبالتالي سيكون هناك فرق في استهلاك الطاقة. يجب على الشركات حالياً أن تصمم منتجاتها بطريقة معقولة قدر الإمكان
بالتأكيد، فإن ظروف العمل لدينا كافية لتلبية المتطلبات، والمسألة الآن هي ما إذا كان الفرق في درجة حرارة الزيت الساخن والزيت الصالح للأكل مناسبًا أم لا. إذا أمكن تقليل الفرق في درجات الحرارة، فسيكون بالإمكان على الأقل تقليل خسائر التبريد. أي أنه في حالات تبادل الحرارة مثل حالتنا، ما هو الفرق في درجات الحرارة المناسب اقتصاديًا عند التصميم؟
أولاً، يتم عادةً تركيب زيت التوصيل الحراري بحيث يدخل من الأسفل ويخرج من الأعلى； ثم، في ظل الشروط المناسبة للعملية، كلما قل الفرق في درجات الحرارة، زادت مساحة التبادل الحراري، وبالتالي يرتفع تكلفة المعدات. وإذا أردنا تقليل الفرق في درجات الحرارة وبالتالي تقليل فقدان الحرارة، فيجب مقارنة تكلفة المعدات في مختلف درجات الفرق في الحرارة مع كمية فقدان الحرارة، لاختيار الفرق في درجات الحرارة الذي يوفر أفضل علاقة بين الأداء والتكلفة.