Šilumokaičio apibrėžimas

Candela Rocío Barbisan
Chemijos inzinierius

Slėgio talpykla, kurioje vyksta energijos mainai tarp dviejų skysčių, tai yra, šilumos perdavimas iš aukštos temperatūros zonos į žemos temperatūros zoną. Procesas gali būti tiesioginis, jei abi terpės liečiasi viena su kita, arba netiesioginis, jei tarp jų yra kitas skystis.

Šilumos perdavimo pagrindai

Kad šilumos perdavimas iš vienos terpės į kitą būtų efektyvus, turi būti varomoji jėga, šiuo atveju temperatūrų skirtumą tarp dviejų skysčių vadiname varomąja jėga. Šia prasme energija perduodama iš karštesnės zonos į šaltesnę.

Nors tikimasi, kad visa karščiausios fazės atiduodama šiluma yra sugeriama arba gaunama šalčiausios fazės, balansas nėra tiesioginis, yra šilumos nuostolių.

Šilumos perdavimo reiškinys pagrįstas nuliniu termodinamikos principu, kuris paaiškina skysčių sąlyčio būdą. jie pasiekia savo šiluminę pusiausvyrą, suvienodindami savo temperatūrą, jei sąlyčio laikas ir plotas yra pakankami pasiekti tašką pusiausvyrą.

Tipologijos

Kai kalbame apie tipologiją, mes kalbame apie didžiausią esamą padalijimą pagal fazių kontakto tipą. Kaip gerai sakėme, jei kontaktas tarp žiniasklaidos yra tiesioginis, tai yra, nėra jokio kito srauto šilumos perdavimas tarp skysčių, kad norima keistis energija, tada ji taip reaguoja tiesiai. Aušinimo bokštai yra tipiškas šio tipo mainų atvejis, nes, pavyzdžiui, aušinimo vanduo arba bokšto vanduo patenka per viršutinė dalis, o apatinė dalis prieš srovę indukuojama oro srovė, kad būtų perduodama šiluma ir masė tikimasi.

Kita vertus, kai kalbame apie netiesioginius šilumokaičius, mes kalbame apie įrangą, kuri turi tarpinis šilumos perdavimo paviršius, pavyzdžiui, kietas ar net kitas sklandus. Šiuo atveju procesas vyksta su konvekcija arba laidumu. Daugumoje šilumokaičių masės perdavimo mechanizmai yra: konvekcija, kai karštas skystis perduoda šilumą į sieną vamzdžio viduje, o tada jis perduoda jį iš išorinės sienelės į kitą besiliečiantį skystį ir, kita vertus, vidinį laidumą vamzdžio sienelėje.

Jie taip pat gali būti klasifikuojami pagal srauto tipą: lygiagretus srautas, jei srovės teka ta pačia kryptimi, priešpriešinis, jei jie keičia šilumą važiuodami priešingomis kryptimis arba kryžminiu srautu, kai skysčiai keliauja per įrangą statmenai vienas kitam.

Taip pat yra vieno arba kelių eilių šilumokaičiai, priklausomai nuo to, kiek kartų skystis nukeliauja per šilumokaičio ilgį ir liečiasi su kita faze.

Galiausiai, klasifikaciją galima pateikti pagal jo geometriją: apytiksliai randame: vamzdinius ir apvalkalinius šilumokaičius bei plokštelinius šilumokaičius. Pirmajame iš jų jis susideda (kaip rodo pavadinimas) iš korpuso arba korpuso ir galvučių, kurios viduje laiko vamzdžių pluoštą. Per vamzdelius cirkuliuoja tam tikras skystis, kuris keičia šilumą su skysčiu, kuris cirkuliuoja per korpusą, užtvindydamas jį. Skystis gali pereiti vieną žingsnį arba gali praeiti daugiau nei vienas. Šiuo atveju jo statybos kaina yra didelė; tačiau jie gali veikti esant dideliam slėgiui ir yra suprojektuoti atsižvelgiant į būtiną kontaktinį plotą šilumos perdavimui, todėl jo dydis gali skirtis pagal poreikius procesas. Priežiūra paprasta, nors vamzdžius gali būti sunku išvalyti, tai galima padaryti chemiškai arba mechaniškai ir galima nuimti vamzdžio laikiklio plokštę, kad būtų galima patikrinti kai kurių jų užsikimšimą jie.

Plokštelinių šilumokaičių atveju jie yra sudaryti iš kelių plokščių, kurios, įsiterpusios, cirkuliuoja per kiekvieną iš jų skirtingus mainų skysčius. Tarp plokščių yra oro. Kaip ir tikėtasi, plokščių plotas yra daug didesnis nei vamzdžio plotas, todėl mainų talpa labai padidėja. Nors vamzdžių ryšuliai veikia esant aukštam slėgiui, plokšteliniai šilumokaičiai ribojami iki ne didesnio kaip 25 barų slėgio. Paprastai jie naudojami maisto pramonėje, kur reikalinga ypatinga higiena, nes dėl savo struktūros juos lengviau valyti ir neleidžia susidaryti nuosėdoms.