Yo, kawan-kawan! Sebagai pembekal penukar haba tiub cengkerang, saya telah melihat secara langsung bagaimana faktor yang berbeza boleh mengacaukan prestasi budak jahat ini. Salah satu faktor utama yang sering diabaikan ialah kelikatan bendalir. Dalam blog ini, saya akan menghuraikan apa itu kelikatan bendalir, bagaimana ia mempengaruhi prestasi penukar haba tiub cengkerang, dan mengapa ia penting kepada anda.
Apakah Kelikatan Bendalir Bagaimanapun?
Kelikatan cecair pada asasnya adalah ukuran betapa tebal atau melekitnya cecair. Fikirkan seperti ini: madu mempunyai kelikatan yang tinggi kerana ia pekat dan mengalir perlahan, manakala air mempunyai kelikatan yang rendah kerana ia nipis dan mudah mengalir. Dari segi teknikal, kelikatan ialah rintangan bendalir untuk mengalir. Ia disebabkan oleh geseran dalaman antara molekul bendalir.
Terdapat dua jenis kelikatan utama: kelikatan dinamik dan kelikatan kinematik. Kelikatan dinamik, diukur dalam pascal - saat (Pa·s), ialah ukuran rintangan dalaman bendalir untuk mengalir di bawah daya yang dikenakan. Kelikatan kinematik, diukur dalam meter persegi sesaat (m²/s), ialah nisbah kelikatan dinamik kepada ketumpatan bendalir.
Bagaimana Kelikatan Mempengaruhi Pemindahan Haba
Sekarang, mari kita bercakap tentang bagaimana kelikatan bendalir mempengaruhi prestasi penukar haba tiub shell. Tugas utama penukar haba ialah memindahkan haba dari satu bendalir ke bendalir yang lain. Pemindahan haba ini berlaku melalui pengaliran dan perolakan.
Pengaliran
Pengaliran ialah pemindahan haba melalui pepejal atau cecair pegun. Dalam penukar haba tiub shell, tiub adalah saluran utama untuk pengaliran haba. Apabila cecair dengan kelikatan tinggi mengalir melalui tiub, ia boleh membentuk lapisan sempadan tebal berhampiran dinding tiub. Lapisan sempadan ini bertindak sebagai penebat, mengurangkan kadar pengaliran haba daripada bendalir ke dinding tiub. Akibatnya, pekali pemindahan haba keseluruhan berkurangan, dan penukar haba menjadi kurang cekap.
Sebaliknya, bendalir dengan kelikatan rendah mengalir dengan lebih mudah dan membentuk lapisan sempadan yang lebih nipis. Ini membolehkan pengaliran haba yang lebih baik daripada bendalir ke dinding tiub, meningkatkan pekali pemindahan haba dan meningkatkan kecekapan penukar haba.
Perolakan
Perolakan ialah pemindahan haba oleh pergerakan bendalir. Dalam penukar haba tiub cengkerang, kedua-dua cecair tiub - sisi dan cangkang - sisi sedang bergerak. Cecair kelikatan tinggi mempunyai masa yang lebih sukar untuk bergerak, yang bermaksud bahawa pemindahan haba perolakan berkurangan. Aliran cecair kelikatan tinggi lebih berkemungkinan berbentuk lamina, di mana bendalir bergerak dalam lapisan selari dengan sedikit percampuran di antara mereka. Aliran laminar mempunyai pekali pemindahan haba yang lebih rendah berbanding aliran turbulen.
Aliran gelora, yang lebih biasa dengan cecair kelikatan rendah, menyebabkan bendalir bercampur dengan kuat, meningkatkan sentuhan antara cecair panas dan sejuk dan meningkatkan pemindahan haba perolakan. Jadi, apabila anda mempunyai cecair kelikatan tinggi dalam penukar haba, lebih sukar untuk mencapai tahap pemindahan haba yang diingini.
Penurunan Tekanan
Satu lagi aspek penting yang dipengaruhi oleh kelikatan bendalir ialah penurunan tekanan merentasi penukar haba. Penurunan tekanan ialah penurunan tekanan yang berlaku semasa bendalir mengalir melalui penukar haba. Cecair kelikatan tinggi memerlukan lebih banyak tenaga untuk mengalir melalui tiub dan cangkang penukar haba. Ini bermakna penurunan tekanan adalah lebih tinggi untuk cecair kelikatan tinggi berbanding dengan cecair kelikatan rendah.
Penurunan tekanan tinggi boleh menjadi masalah kerana ia memerlukan pam yang lebih berkuasa untuk mengekalkan aliran bendalir. Ini meningkatkan kos operasi sistem penukar haba. Selain itu, jika penurunan tekanan terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan masalah mekanikal dalam penukar haba, seperti getaran tiub atau kegagalan tiub.
Kesan pada Reka Bentuk dan Pemilihan
Sebagai pembekal penukar haba tiub shell, saya tahu bahawa kelikatan memainkan peranan penting dalam reka bentuk dan pemilihan penukar haba yang betul untuk aplikasi tertentu.
Pertimbangan Reka Bentuk
Apabila mereka bentuk penukar haba untuk cecair kelikatan tinggi, kita perlu mengambil kira beberapa faktor. Kita mungkin perlu meningkatkan diameter tiub untuk mengurangkan penurunan tekanan. Tiub yang lebih besar menyediakan lebih banyak ruang untuk cecair mengalir, mengurangkan rintangan yang disebabkan oleh kelikatan yang tinggi.
Kita juga perlu mempertimbangkan susun atur tiub dan bilangan pas tiub. Susun atur tiub yang berbeza, seperti konfigurasi sisi cangkerang yang lebih terbuka, boleh membantu meningkatkan aliran cecair kelikatan tinggi. Selain itu, menambah bilangan pas tiub boleh meningkatkan luas permukaan pemindahan haba, mengimbangi pekali pemindahan haba yang berkurangan disebabkan oleh kelikatan yang tinggi.
Pemilihan Penukar Haba yang Tepat
Jika anda berada di pasaran untuk penukar haba tiub cangkang, anda perlu memilih yang paling sesuai untuk kelikatan cecair yang akan anda gunakan. Untuk cecair kelikatan rendah, standardPenukar Haba Tiub Shellmungkin berfungsi dengan baik. Tetapi untuk cecair kelikatan tinggi, anda mungkin ingin mempertimbangkan aPenukar Haba Tiub Shell Menegak. Reka bentuk menegak boleh membantu mengurangkan penurunan tekanan dan meningkatkan aliran cecair kelikatan tinggi.
Jika kakisan juga menjadi kebimbangan, aTiub Keluli Tahan Karat Dan Penukar Haba Shellboleh menjadi pilihan yang bagus. Keluli tahan karat tahan kakisan dan boleh mengendalikan pelbagai kelikatan bendalir.
Contoh Sebenar - Dunia
Mari lihat beberapa contoh dunia sebenar untuk menggambarkan kesan kelikatan bendalir pada penukar haba tiub shell.
Industri Pemprosesan Makanan
Dalam industri pemprosesan makanan, banyak cecair mempunyai kelikatan yang tinggi, seperti puri buah, sirap dan produk tenusu. Apabila menggunakan penukar haba tiub cangkang untuk mempasteur atau menyejukkan produk ini, kelikatan yang tinggi boleh menyebabkan masalah. Cecair tebal mungkin tidak mengalir sama rata melalui tiub, membawa kepada pemindahan haba tidak sekata dan potensi titik panas. Ini boleh menjejaskan kualiti produk makanan.
Untuk mengatasi masalah ini, loji pemprosesan makanan sering menggunakan penukar haba yang direka khas dengan diameter tiub yang lebih besar dan laluan aliran terbuka yang lebih. Mereka juga mungkin pra-memanaskan atau menipiskan cecair kelikatan tinggi sebelum memasuki penukar haba untuk mengurangkan kelikatan dan meningkatkan kecekapan pemindahan haba.
Industri Minyak dan Gas
Dalam industri minyak dan gas, minyak mentah mempunyai kelikatan yang agak tinggi, terutamanya pada suhu rendah. Semasa mengangkut atau memproses minyak mentah, penukar haba tiub shell digunakan untuk memanaskan atau menyejukkan minyak. Kelikatan minyak mentah yang tinggi boleh menyebabkan penurunan tekanan yang ketara dan mengurangkan kecekapan pemindahan haba.
Untuk menangani masalah ini, kilang penapisan minyak boleh menggunakan penukar haba dengan permukaan tiub yang dipertingkatkan atau menambah bahan tambahan kimia pada minyak untuk mengurangkan kelikatannya. Langkah-langkah ini membantu meningkatkan prestasi penukar haba dan mengurangkan kos operasi.
Kesimpulan
Kesimpulannya, kelikatan bendalir mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi penukar haba tiub shell. Cecair kelikatan tinggi boleh mengurangkan pekali pemindahan haba, meningkatkan penurunan tekanan, dan menjadikan penukar haba kurang cekap. Sebagai pembekal penukar haba tiub cengkerang, saya memahami kepentingan mempertimbangkan kelikatan bendalir apabila mereka bentuk dan memilih penukar haba yang sesuai untuk aplikasi anda.
Sama ada anda berurusan dengan cecair kelikatan tinggi dalam pemprosesan makanan, minyak dan gas, atau mana-mana industri lain, memilih penukar haba yang sesuai adalah penting. Jika anda sedang mencari penukar haba tiub cengkerang yang boleh dipercayai yang boleh mengendalikan kelikatan khusus cecair anda, jangan teragak-agak untuk menghubungi untuk perbincangan. Kami boleh bekerjasama untuk mencari penyelesaian terbaik untuk keperluan pemindahan haba anda.
Rujukan
- Incropera, FP, DeWitt, DP, Bergman, TL, & Lavine, AS (2007). Asas Pemindahan Haba dan Jisim. John Wiley & Sons.
- Kakac, S., & Liu, H. (2002). Penukar Haba: Pemilihan, Penilaian dan Reka Bentuk Terma. Akhbar CRC.