よ、どうしたの！プレート熱交換器のサプライヤーとして、私は最近、これらの悪い男の子がシステムの体液圧力にどのように影響するかについて多くの質問を受けてきました。それで、私は皆さんのためにそれを分解するのに少し時間がかかると思いました。
まず、プレート熱交換器が実際に何であるかについて話しましょう。混合せずに2つの流体間に熱を伝達するデバイスです。これは、流体が流れる間にチャネルを備えた一連の薄い金属プレートで構成されています。プレートは一緒に積み重ねられ、エッジに密閉されて、2つの流体の個別のフローパスを作成します。この設計により、熱伝達のための大きな表面積が可能になり、プレート熱交換器が非常に効率的になります。
さて、それが流体の圧力にどのように影響するかについてザ・ザ・ザ・ザ・ニッティに入りましょう。液体がプレート熱交換器を流れると、抵抗に遭遇します。この抵抗は、いくつかの異なる要因によって引き起こされます。主な要因の1つは、液体とプレートの表面の間の摩擦です。液体がプレートの間の狭いチャネルを移動すると、プレート表面に擦り付けられ、それが遅くなり、圧力降下が発生します。
別の要因は、フロー方向の変化です。液体は、熱交換器のチャネルを移動する際に多くのターンを行う必要があります。方向のこれらの突然の変化は乱流を引き起こし、これも圧力低下に寄与します。熱交換器の流れパスが複雑になればなるほど、圧力降下は大きくなる可能性が高くなります。
プレート熱交換器のチャネルのサイズと形状も役割を果たします。チャネルが狭すぎる場合、液体は絞る必要があり、抵抗と圧力低下を増加させる必要があります。一方、チャネルが幅が広すぎると、熱伝達効率が低下する可能性がありますが、圧力低下が低下する可能性があります。
それで、この圧力降下はあなたのシステムにとって何を意味するのでしょうか？まあ、それはプラスとマイナスの両方の効果をもたらすことができます。負の側面では、大きな圧力降下は、システムを介して液体をポンピングするためにより多くのエネルギーが必要であることを意味します。これにより、特に大規模な産業システムを運営している場合、運用コストが高くなります。より強力なポンプを使用するか、より多くの電力または燃料を消費する高速でポンプを運転する必要があるかもしれません。
しかし、いくつかの肯定的な側面もあります。場合によっては、圧力低下を使用して、流体の流量を制御できます。プレート熱交換器の設計を調整することにより、システムを介してどれだけの流体が流れるかを調節するのに役立つ特定の圧力降下を作成できます。これは、正確なフロー制御が必要なアプリケーションで役立ちます。
それでは、私たちが提供するさまざまな種類の熱交換器のいくつかと、それらが液圧にどのように影響するかを見てみましょう。私たちは持っています炭素鋼スパイラル熱交換器。このタイプの熱交換器には、流体のより連続的な流れを可能にするユニークなスパイラルデザインがあります。スパイラルの形状は、従来のプレート熱交換器と比較して突然の回転数を減らすことがあり、その結果、圧力低下が低下する可能性があります。ただし、炭素鋼材料は依然としてある程度の摩擦を引き起こす可能性があるため、ある程度の圧力損失があります。
それからありますチタンシェルおよびチューブ熱交換器。シェルとチューブの熱交換器では、流体はシェル内の別の液体に囲まれたチューブを流れます。このタイプの熱交換器の圧力低下は、チューブの数、その直径、およびチューブの長さに依存します。チタンは滑らかな材料であり、ある程度摩擦を減らすことができますが、チューブを通る複雑なフローパターンとシェルのバッフルの周りには、依然として大幅な圧力低下を引き起こす可能性があります。
またありますサニタティ熱交換器。これらの熱交換器は、食品や飲料業界のように、衛生が非常に重要な用途向けに設計されています。彼らはしばしば、より簡単に設計して、掃除を容易にします。このシンプルさは、より複雑な熱交換器の設計と比較して、圧力低下が低下する場合があります。
システムにプレート熱交換器を選択する場合、圧力降下要件を考慮することが重要です。熱伝達効率と許容圧力低下のバランスをとる必要があります。システムがより高い圧力低下を許容できる場合、より効率的な熱交換器設計を選択できる場合があります。ただし、厳しい圧力要件がある場合は、圧力損失を最小限に抑える設計を探す必要があります。
それでは、システム内の特定のプレート熱交換器の圧力降下がどうなるかをどのように把握できますか？まあ、いくつかの方法があります。 1つのオプションは、数学モデルと方程式を使用することです。これらは、流体特性（粘度や密度など）、流量、熱交換器のジオメトリなどの因子に基づいて、圧力低下の推定値を提供できます。ただし、これらのモデルは単なる推定値であり、実際の圧力低下は、ファウリングや製造許容範囲などの世界的要因により異なる場合があります。
別の方法は、いくつかのテストを行うことです。熱交換器で小さなスケールテストリグをセットアップし、異なる流量で熱交換器の前後に圧力を測定できます。これにより、特定のシステムで熱交換器がどのように機能するかについて、より正確なアイデアが得られます。
結論として、プレート熱交換器は、システムの流体圧に大きな影響を与えます。圧力低下は、摩擦、流れ方向の変化、チャネルジオメトリなどの要因によって引き起こされます。より高い運用コストにつながる可能性がありますが、フロー制御にも使用できます。熱交換器を選択するときは、システムの圧力要件を慎重に検討する必要があります。
私たちのプレート熱交換器についてもっと知りたい場合、またはシステムにどのように適合できるかを話したい場合は、手を差し伸べることをheしないでください。私たちはあなたがあなたの熱伝達のニーズに最適なソリューションを見つけるのを助けるためにここにいます。あなたが小規模なビジネスであろうと大規模な産業事業であろうと、私たちはあなたの要件を満たすための専門知識と製品を持っています。
参照
- Incropera、FP、Dewitt、DP、Bergman、TL、＆Lavine、AS（2007）。熱と物質移動の基礎。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- Kakac、S。、＆Liu、H。（2002）。熱交換器：選択、評価、および熱デザイン。 CRCプレス。