Bagaimana Penukar Haba Berfungsi

Pada tahap paling asasnya, penukar haba berfungsi dengan membenarkan haba daripada bendalir (cecair atau gas) untuk berpindah ke cecair kedua tanpa kedua-dua cecair itu benar-benar bersentuhan langsung. Kedua-dua cecair mengalir melepasi satu sama lain, dipisahkan oleh partition pepejal untuk mengelakkan percampuran.

Pembahagian ini, atau permukaan pemindahan haba, selalunya terdiri daripada logam yang mengalirkan haba dengan baik, seperti tembaga atau aluminium. Pemindahan haba berlaku kerana haba secara semula jadi mengalir dari kawasan bersuhu lebih tinggi ke kawasan bersuhu rendah.

Jenis-jenis Penukar Haba

Terdapat banyak jenis penukar haba, tetapi tiga jenis biasa ialah:

1. Penukar Haba Shell dan Tiub: Seperti yang ditunjukkan oleh nama mereka, ini terdiri daripada satu siri tiub. Satu set tiub ini mengandungi bendalir yang mesti sama ada dipanaskan atau disejukkan. Cecair kedua mengalir ke atas tiub yang sedang dipanaskan atau disejukkan, sehingga menyebabkan pertukaran haba antara dua bendalir.
2. Penukar Haba Plat: Ini terdiri daripada berbilang, nipis, plat terpisah sedikit yang mempunyai luas permukaan yang sangat besar dan laluan aliran bendalir untuk pemindahan haba. Susunan plat bertindan ini boleh menjadi lebih berkesan, dalam ruang tertentu, daripada penukar haba shell dan tiub.
3. Penukar Haba Disejukkan Udara: Juga dikenali sebagai penukar haba gegelung bersirip, jenis ini menggunakan udara untuk menyejukkan bendalir yang mengalir di dalam gegelung, atau sebaliknya. Ini sering dijumpai dalam unit penghawa dingin.

Kecekapan dalam Penukar Haba

Kecekapan penukar haba ditentukan oleh beberapa faktor:

1. Kawasan Pemindahan Haba: Semakin besar kawasan pemindahan haba, semakin cekap penukar haba. Inilah sebabnya mengapa penukar haba plat, dengan luas permukaannya yang besar, boleh menjadi lebih cekap daripada jenis lain.
2. Perbezaan Suhu: Semakin besar perbezaan suhu antara kedua-dua cecair, semakin cekap pemindahan haba.
3. Pekali Pemindahan Haba: Ini mengukur kekonduksian terma bahan penukar haba. Semakin tinggi pekali, semakin cekap penukar haba.
4. Konfigurasi Aliran: Cara cecair mengalir melalui penukar haba juga boleh menjejaskan kecekapan. Sebagai contoh, penukar haba aliran balas (di mana kedua-dua cecair mengalir dalam arah yang bertentangan) biasanya lebih cekap daripada reka bentuk aliran selari.

Kesimpulannya, penukar haba adalah komponen penting dalam pelbagai aplikasi. Memahami prinsip asas mereka dan faktor yang mempengaruhi kecekapan mereka boleh membantu mengoptimumkan penggunaannya dan meningkatkan pengurusan tenaga.

Paip Keluli yang Biasa Digunakan untuk Penukar Haba: Gred, Prestasi, Parameter, dan Julat Tekanan

Penukar haba adalah kritikal dalam banyak industri, dan pilihan bahan untuk paip yang digunakan adalah penting untuk kecekapan dan ketahanannya. Keluli, terkenal dengan sifat pemindahan haba yang sangat baik dan kekuatan mekanikal, sering menjadi bahan pilihan. Berikut adalah beberapa gred keluli yang biasa digunakan untuk penukar haba, bersama dengan persembahan mereka, parameter, dan julat tekanan:

1. Paip Keluli Karbon

Gred: ASTM A179

ASTM A179 is a frequently used grade of carbon steel in heat exchangers. Terkenal dengan sifat pemindahan haba yang mengagumkan dan ketahanan terhadap pengoksidaan dan kakisan pada suhu tinggi.

Prestasi

• Sifat pemindahan haba yang baik
• Rintangan tinggi terhadap pengoksidaan dan kakisan pada suhu tinggi
• Berpatutan dan mudah didapati

Parameter

• Kadar suhu: -20 kepada 1200 °F
• Julat tekanan: Sehingga 20 MPa

2. Paip Keluli Aloi Rendah

Gred: ASTM A213 T11, T22

ASTM A213 T11 and T22 are grades of low alloy steel often used in heat exchangers because they provide increased resistance to high temperatures and pressures compared to carbon steel.

Prestasi

• Rintangan yang sangat baik terhadap pengoksidaan suhu tinggi
• Rintangan rayapan yang baik
• Kekuatan dipertingkatkan pada suhu tinggi

Parameter

• Kadar suhu: Sehingga 1200 °F
• Julat tekanan: Sehingga 20 MPa

3. Paip Keluli Tahan Karat

Gred: ASTM A213 TP304, TP316

Gred keluli tahan karat TP304 dan TP316 digunakan secara meluas dalam penukar haba kerana rintangan kakisan yang unggul, terutamanya dalam persekitaran berasid, dan sifat pemindahan haba yang baik.

Prestasi

• Rintangan kakisan yang sangat baik
• Sifat pemindahan haba yang baik
• Sesuai untuk pelbagai aplikasi

Parameter

• Kadar suhu: -320 kepada 1650 °F (TP304), -325 kepada 1700 °F (TP316)
• Julat tekanan: Sehingga 20 MPa

Ini hanyalah beberapa contoh gred keluli yang biasa digunakan untuk penukar haba. Pilihan gred akan bergantung pada keperluan khusus permohonan, termasuk suhu dan tekanan operasi, keadaan menghakis, dan jangka hayat yang diingini. Untuk sifat dan parameter terperinci, sentiasa merujuk kepada piawaian ASTM atau spesifikasi pengilang yang berkaitan.