I. تحديد بيانات العملية الأساسية (المتطلبات الأساسية لاختيار النموذج)
1. تحديد خصائص الوسائط الساخنة والباردة بوضوح (تحديد مواد المعدات والحدود الهيكلية).
أولاً، من الضروري تحديد الوسائط المحددة على كلا الجانبين الساخن والبارد-مثل المياه المعالجة، أو المياه المتداولة، أو البخار، أو الزيت الحراري، أو المحاليل الحمضية أو القلوية، أو الماء المالح.
تؤثر الوسائط المختلفة على المعدات بطرق مختلفة؛ على سبيل المثال، يمكن للوسائط التي تحتوي على الكلوريد- أن تتسبب بسهولة في حدوث تآكل، مما يستلزم استخدام مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو التيتانيوم.
إذا كانت الوسائط تحتوي على جزيئات معلقة أو مواد عرضة للتبلور، فكر في زيادة فجوة القناة أو تقليل سرعة التدفق لمنع الانسداد.
إذا كانت متطلبات درجة الغذاء-أو الدرجة الصيدلانية- تنطبق، فيجب أن يفي التصميم بالمعايير الصحية (على سبيل المثال، السماح بالتفكيك والتنظيف، وضمان خلو الهيكل من المناطق الميتة).
2. تحديد ظروف درجة حرارة المدخل والمخرج (التي تحدد القوة الدافعة لنقل الحرارة).
يجب توفير درجات حرارة المدخل والمخرج المستهدف لكل من الجانبين الساخن والبارد (على سبيل المثال، التبريد من 80 درجة إلى 50 درجة، والتدفئة من 20 درجة إلى 60 درجة).
01
· فرق درجة الحرارة يحدد بشكل مباشر القوة الدافعة لنقل الحرارة. يتطلب الاختلاف الأصغر في درجة الحرارة مساحة أكبر لنقل الحرارة.
02
· من الضروري أيضًا تحديد ما إذا كانت هناك أية "قيود لتقريب درجة الحرارة"-على سبيل المثال، إذا كانت متطلبات العملية تقتضي ألا تتجاوز درجة حرارة الجانب البارد- حدًا معينًا.
03
· في حالة حدوث تغيرات في الطور (مثل التكثيف أو التبخر)، يجب تحديد ملف تعريف درجة الحرارة بشكل منفصل.
04
3. تحديد معدل التدفق وحمل التشغيل (يحدد مقياس التبادل الحراري)
ويجب توفير معدلات التدفق الكتلي أو الحجمي لكل من الجانبين الساخن والبارد، حيث أن هذه هي المدخلات الأساسية لحساب الحمل الحراري.
ومن الضروري التمييز بين ثلاثة شروط تشغيل: الحمل الأقصى، والحمل العادي، والحمل الأدنى.
إذا كان النظام ينطوي على عملية متقلبة (مثل الإنتاج المتقطع)، فيجب مراعاة القدرة على التكيف مع ظروف التشغيل الديناميكية.
تحدد دقة بيانات معدل التدفق بشكل مباشر ما إذا كان المبادل الحراري كبيرًا أم صغيرًا.
4. تحديد حدود النظام والقيود (القيود الهندسية).
حدد بوضوح الحد الأقصى المسموح به لنطاق انخفاض الضغط-على سبيل المثال، أقل من أو يساوي 50 كيلو باسكال أو الحد الذي تحدده سعة المضخة.
→ تملي هذه المعلمة بشكل مباشر تصميم قنوات اللوحة واختيار سرعات التدفق، وهي بمثابة حالة حدودية حرجة تؤثر على استهلاك طاقة النظام.
01
حدد بوضوح قيود مساحة التثبيت، بما في ذلك ارتفاع المعدات، واتجاه المدخل/المخرج، ومساحة الصيانة.
← ستحدد الظروف المكانية بشكل مباشر أبعاد إطار المبادل الحراري وجدوى الصيانة المستقبلية.
02
تحديد ما إذا كان توسيع السعة المستقبلية مسموحًا به (مما يؤثر على ما إذا كان يجب حجز سعة اللوحة الإضافية).
→ يحدد هذا العامل ما إذا كان ينبغي اعتماد التصميم المعياري للسماح بزيادة قدرة نقل الحرارة في مرحلة لاحقة.
03
تحديد ما إذا كان النظام يعمل بشكل مستمر (مما يؤثر على تصميم الصيانة والتكرار).
→ يؤثر وضع التشغيل على ما إذا كانت تكوينات المعدات الزائدة مطلوبة وكيفية إنشاء دورات التنظيف والصيانة.
04
الحسابات الحرارية وتحديد متطلبات انتقال الحرارة (مرحلة التصميم الأساسية)
1. حساب الحمل الحراري Q (يحدد "فئة السعة" للمعدات)
صيغة الحساب الأساسية:
س=م × Cp × ΔT
يجب إجراء الحسابات بشكل منفصل للجانبين الساخن والبارد؛ ومن الناحية النظرية، يجب استيفاء مبدأ الحفاظ على الطاقة.
يجب إجراء التعديلات لمراعاة فقدان الحرارة أو عملية الانبعاث/امتصاص الحرارة ذات الصلة-.
قيمة Q هي المعلمة الأساسية التي تحدد مساحة سطح المبادل الحراري.
2. حساب الفرق اللوغاريتمي في درجة الحرارة (LMTD) (تحليل القوة الدافعة)
يستخدم معادلة حساب التدفق-العداد:
LMTD=(ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)
يمثل ΔT1 وΔT2 الاختلافات في درجات الحرارة عند الطرفين.
يشير LMTD الأصغر إلى قوة دافعة أضعف-لفرق درجة الحرارة، الأمر الذي يتطلب معدات أكبر.
تستخدم المبادلات الحرارية اللوحية عادةً ترتيب تدفق مضاد-لزيادة LMTD إلى الحد الأقصى.
3. عامل تصحيح التدفق F (عامل التأثير الهيكلي)
• عندما يكون للسائل نمط تدفق متعدد-أو غير مثالي-، يجب إدخال عامل التصحيح.
• النطاق النموذجي: 0.75-1.0.
• تحتوي هياكل التمريرات المتعددة- عادةً على قيمة F-أقل، ولكن يمكنها تحسين توزيع السرعة.
• يجب استخدام برنامج الشركة المصنعة بالتزامن مع التصميم.
مواصفات اللوحة والتحويل الهيكلي (من النظرية إلى المعدات)
1. اختيار نوع اللوحة (يحدد الكفاءة وانخفاض الجهد)
• الصفائح المتعرجة: كفاءة عالية في التبادل الحراري، ولكن انخفاض كبير نسبياً في الضغط.
01
• الألواح المموجة الضحلة: انخفاض الضغط المنخفض، مناسبة لمعدل التدفق العالي، وأنظمة المقاومة المنخفضة.
02
• ألواح مموجة عميقة: قدرة قوية على مقاومة-الانسداد، ومناسبة لظروف التلوث.
03
تؤثر زاوية اللوحة (على سبيل المثال، 30 درجة /60 درجة) على شدة الاضطراب وخصائص السحب.
04
2. يتم مطابقة حجم اللوحة ومنطقة التبادل الحراري.
• يستخدم المصنعون المختلفون مساحات مختلفة من الألواح (0.1-3 متر مربع/لوحة).
• تعتبر الألواح الأكبر حجمًا مناسبة لأنظمة معدل التدفق-العالي-، بينما تكون اللوحات الأصغر حجمًا مناسبة لأنظمة التحكم الدقيقة.
• يجب أخذ حجم المعدات وتكاليف الصيانة في الاعتبار عند اختيار اللوحة.
• بالنسبة لنفس منطقة التبادل الحراري، يمكن أن تؤدي أحجام الألواح المختلفة إلى اختلافات هيكلية كبيرة.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن وحدات المبادلات الحرارية أو كنت مهتمًا بالشراء، فيرجى إرسال بريد إلكتروني إلى 9988xiaoshuai@gmail.com، وسنقوم بالرد عليك في الوقت المناسب بعد رؤية الرسالة!
فريق محترف
تم تجهيز شركتنا بفريق خدمة ما بعد البيع-عالٍ الجودة-يضم طاقمًا فنيًا أساسيًا، وسيقدم تعليقات في الوقت المناسب عند تلقي إشعارات معلومات الخدمة من المستخدمين.
تسليم 7x24 ساعة
توفر شركتنا الدعم الفني المجاني للمنتجات التي نبيعها وتنظم التدريب الفني للموظفين المعنيين.
