Eşanjörün Tanımı

Candela Rocio Barbisan
Kimya Mühendisi

İki sıvı arasında enerji alışverişinin, yani yüksek sıcaklıktaki bir bölgeden düşük sıcaklıktaki bir bölgeye ısı transferinin meydana geldiği basınç altındaki kap. İşlem, iki ortam birbiriyle temas halindeyse doğrudan veya aralarında duran başka bir sıvı varsa dolaylı olabilir.

Isı transferinin temelleri

Isının bir ortamdan diğerine transferinin etkili olabilmesi için bir itici kuvvet olmalıdır, bu durumda iki akışkan arasındaki sıcaklık farkına itici kuvvet diyoruz. Bu anlamda, enerji daha sıcak olan bölgeden daha soğuk olan bölgeye aktarılır.

En sıcak faz tarafından verilen tüm ısının en soğuk faz tarafından emilmesi veya kazanılması beklenmesine rağmen, denge doğrudan değildir, ısı kayıpları vardır.

Isı transferi olgusu, sıvıların temas etme şeklini açıklayan Termodinamiğin Sıfır İlkesine dayanmaktadır. temas noktasına ulaşmak için yeterli süre ve temas alanı varsa, sıcaklıklarını eşitleyerek termal dengelerine ulaşırlar. denge.

tipolojiler

Tipoloji hakkında konuştuğumuzda, fazlar arasındaki temasın türüne göre var olan en büyük bölünmeden bahsediyoruz. Çok güzel söylediğimiz gibi eğer ortamlar arasındaki temas doğrudan ise yani başka bir akış söz konusu değil. Akışkanlar arasında ısı transferi ile enerji alışverişi yapılmak istendiğinde, o şekilde karşılık verir. dümdüz. Soğutma kuleleri, bu tip alışverişin tipik bir örneğidir, çünkü örneğin, soğutma suyu veya kule suyu borudan girer. üst kısım ve alt kısım tarafından akıma karşı bir hava akımı indüklenir, böylece ısı ve kütle transferi olur. beklenen.

Öte yandan, dolaylı eşanjörlerden bahsettiğimizde, sahip olan ekipmanlardan bahsediyoruz. bir katı veya hatta başka bir ara ısı transfer yüzeyi akıcı. Bu durumda, işlem konveksiyon veya iletim ile gerçekleşir. Çoğu eşanjörde, kütle aktarım mekanizmaları şu şekildedir: konveksiyon, sıcak sıvı ısısını duvara aktardığında bir tüpün içinde ve daha sonra bu, onu dış duvardan temas halindeki diğer sıvıya ve diğer yandan tüp duvarındaki iç iletkenliğe iletir.

Akış tipine göre de sınıflandırılabilirler: paralel akış, eğer akımlar aynı yönde ilerliyorsa, karşı akım, zıt yönlerde hareket ederken ısı alışverişinde bulunurlarsa veya sıvılar ekipman içinde birbirine dik olarak hareket ederken çapraz akışta bulunurlarsa.

Aynı şekilde, sıvının eşanjör boyunca kaç kez yol aldığına ve diğer faz ile temasa geçtiğine bağlı olarak tek geçişli veya çok geçişli eşanjörler vardır.

Son olarak, sınıflandırma geometrisine göre verilebilir: kabaca şunu buluruz: borulu ve kabuklu ısı eşanjörleri ve plakalı ısı eşanjörleri. İlkinde, (adından da anlaşılacağı gibi) bir mahfaza veya mahfaza ve boru demetini içeride tutan başlıklardan oluşur. Tüpler boyunca, mahfaza içinde dolaşan sıvı ile ısı alışverişi yapan ve onu su basan belirli bir sıvı dolaşır. Akışkan tek bir basamaktan geçebileceği gibi birden fazla basamaktan da geçebilir. Bu durumda yapım maliyeti yüksektir; ancak yüksek basınçlarda çalışabilirler ve gerekli temas alanı esas alınarak tasarlanırlar. ısı transferi için, bu nedenle boyutu ihtiyaçlarına göre değişebilir işlem. Bakımı basittir, boruların temizlenmesi biraz zor olsa da bu yapılabilir. kimyasal veya mekanik olarak ve bazılarının tıkanma kontrolü için tüp tutucu plakayı çıkarmak mümkündür. Onlar.

Plakalı ısı eşanjörleri söz konusu olduğunda, bunlar serpiştirilmiş, her birinin içinde farklı değişim sıvılarını dolaşan birkaç plakadan oluşur. Plakalar arasında hava vardır. Beklendiği gibi, plakaların alanı bir tüpün alanından çok daha büyüktür, bu nedenle değişim kapasitesi büyük ölçüde artar. Boru demetleri yüksek basınçlarda çalışırken, plakalı eşanjörler 25 bar'dan büyük olmayan basınçlarla sınırlıdır. Yapıları gereği daha kolay temizlenmeleri ve tortulaşmayı önlemeleri nedeniyle genellikle son derece hijyen özeni gerektiren gıda endüstrisinde kullanılırlar.