วิธีการคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนของ LL - หลอดครีบ?

เฮ้ ฉันเป็นซัพพลายเออร์ของ LL - หลอดครีบและวันนี้ฉันจะพาคุณผ่านวิธีการคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนของหลอดไฟลิน สิ่งนี้สำคัญมากหากคุณเข้าสู่ระบบการแลกเปลี่ยนความร้อนเพราะมันช่วยให้คุณทราบได้ว่าหลอดของคุณสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีเพียงใด

ทำความเข้าใจพื้นฐานของ LL - หลอดครีบ

ก่อนที่เราจะกระโดดเข้าสู่การคำนวณเรามาพูดคุยกันอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับสิ่งที่ LL - หลอดไฟครีบคือ หลอดเหล่านี้มีการออกแบบครีบที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งช่วยเพิ่มกระบวนการถ่ายเทความร้อน เมื่อเปรียบเทียบกับหลอดปกติครีบจะเพิ่มพื้นที่ผิวที่มีสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น คุณอาจสนใจท่อครีบประเภทอื่น ๆ เช่นHH - หลอดครีบ-L - หลอดครีบ, และท่อครีบตามยาว- แต่ละประเภทมีข้อดีของตัวเองและเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

ส่วนประกอบของพื้นที่ถ่ายเทความร้อน

พื้นที่ถ่ายเทความร้อนของหลอด LL - ครีบประกอบด้วยสองส่วนหลัก: พื้นที่ของท่อฐานและพื้นที่ของครีบ

พื้นที่ของหลอดฐาน

หลอดฐานเป็นส่วนหลักของหลอดครีบ ในการคำนวณพื้นที่ผิวเราใช้สูตรสำหรับพื้นที่ผิวด้านข้างของกระบอกสูบ สูตรคือ (a_ {base} = \ pi dl) โดยที่ (d) คือเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอกของหลอดฐานและ (l) คือความยาวของหลอด

สมมติว่าเรามีหลอดฐานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก (d = 50) มม. (หรือ (0.05) m) และความยาว (l = 2) m การใช้สูตรเราจะได้รับ (a_ {base} = \ pi \ times0.05 \ times2 \ ประมาณ 0.314) (M^{2})

บริเวณครีบ

การคำนวณพื้นที่ของครีบนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย ก่อนอื่นเราจำเป็นต้องรู้ขนาดของครีบเช่นความสูงของครีบ ((h)), ความหนาของครีบ ((t)) และจำนวนครีบต่อความยาวหน่วย ((n))

พื้นที่ของครีบเดียวสามารถประมาณเป็นผลรวมของสองด้าน - พื้นที่และพื้นที่ด้านบน - ด้าน - พื้นที่ของครีบคือ (2 \ times h \ times l) (เนื่องจากมีสองด้าน) และพื้นที่ด้านบนคือ (t \ times l) ดังนั้นพื้นที่ของครีบเดียว (a_ {fin} = 2hl + tl = (2H + t) l)

จำนวนครีบทั้งหมดบนหลอดคือ (n = nl) ดังนั้นพื้นที่ครีบทั้งหมด (a_ {fins} = n \ times a_ {fin} = nl \ times (2H + t) l = nl^{2} (2H + T))

สมมติว่าเรามีครีบที่มีความสูง (h = 10) มม. ((0.01) m) ความหนา (t = 1) มม. ((0.001) ม.) และจำนวนครีบต่อเมตร (n = 200) ครีบ/ม. และความยาวของหลอด (l = 2) m

ขั้นแรกให้คำนวณพื้นที่ของครีบเดียว: (a_ {fin} = (2 \ times0.01 + 0.001) \ times2 = (0.02 + 0.001) \ times2 = 0.042) (m^{2})

จำนวนครีบทั้งหมด (n = nl = 200 \ times2 = 400) ครีบ

พื้นที่ครีบทั้งหมด (a_ {fins} = 400 \ times0.042 = 16.8) (m^{2})

พื้นที่ถ่ายเทความร้อนทั้งหมด

พื้นที่ถ่ายเทความร้อนทั้งหมด (A_ {Total}) ของ LL - Tube Finned คือผลรวมของพื้นที่ของหลอดฐานและพื้นที่ของครีบเช่น (A_ {Total} = A_ {base}+A_ {Fins})

การใช้ค่าที่เราคำนวณข้างต้น (A_ {Total} = 0.314+16.8 = 17.114) (M^{2})

ปัจจัยที่มีผลต่อการคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อน

มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของการคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนของเรา

ประสิทธิภาพครีบ

ในความเป็นจริงครีบไม่ถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพตามที่เราคิดในการคำนวณอย่างง่ายของเรา ประสิทธิภาพของครีบคำนึงถึงความจริงที่ว่าอุณหภูมิตามครีบลดลงจากฐานถึงปลาย ปัจจัยประสิทธิภาพครีบ ((\ eta)) ใช้เพื่อปรับการคำนวณพื้นที่ครีบ พื้นที่ครีบที่ปรับแล้วคือ (a_ {ครีบ - ปรับ} = \ eta \ times a_ {fins})

Tube - to - fin bonding

คุณภาพของพันธะระหว่างท่อฐานและครีบยังส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อน พันธะที่ไม่ดีสามารถลดพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ หากพันธะไม่สมบูรณ์พื้นที่ครีบบางแห่งอาจไม่ได้มีส่วนร่วมอย่างมีประสิทธิภาพในกระบวนการถ่ายเทความร้อน

การเปรอะเปื้อน

เมื่อเวลาผ่านไปการเปรอะเปื้อนสามารถเกิดขึ้นได้บนพื้นผิวของหลอดครีบ การเปรอะเปื้อนคือการสะสมของสิ่งสกปรกสเกลหรือเงินฝากอื่น ๆ บนพื้นผิวท่อ สิ่งนี้จะช่วยลดพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ในการบัญชีสำหรับการเปรอะเปื้อนปัจจัยการเปรอะเปื้อน ((R_F)) บางครั้งใช้ในการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ความสำคัญของการคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนที่แม่นยำ

การคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนเป็นสิ่งสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ

การออกแบบระบบ

ในการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพื้นที่ถ่ายเทความร้อนกำหนดขนาดและประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยน หากพื้นที่ที่คำนวณมีขนาดเล็กเกินไปตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอาจไม่สามารถถ่ายโอนปริมาณความร้อนที่ต้องการได้ ในทางกลับกันหากพื้นที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจนำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นและรอยเท้าทางกายภาพที่ใหญ่ขึ้น

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

การคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนที่ถูกต้องช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ด้วยการทำให้มั่นใจว่าหลอดสามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเราสามารถลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน

บทสรุป

การคำนวณพื้นที่ถ่ายเทความร้อนของหลอด LL - ครีบเกี่ยวข้องกับการพิจารณาพื้นที่ของหลอดฐานและพื้นที่ของครีบ แม้ว่าการคำนวณขั้นพื้นฐานจะขึ้นอยู่กับสูตรเรขาคณิตที่เรียบง่าย แต่ปัจจัยเช่นประสิทธิภาพของครีบ, ท่อ - ถึง - การเชื่อมครีบและการเปรอะเปื้อนจำเป็นต้องนำมาพิจารณาเพื่อผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับหลอดไฟที่มีคุณภาพสูงหรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณการถ่ายเทความร้อนอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยคุณในความต้องการของหลอดไฟครีบทั้งหมดและตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้รับโซลูชันการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

การอ้างอิง

• Incropera, FP, & Dewitt, DP (2002) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล John Wiley & Sons
• Holman, JP (2010) การถ่ายเทความร้อน McGraw - Hill