คอนเดนเซอร์แบบระบายความร้อนด้วยน้ำ

สถานะการไหลของสารทำความเย็นในคอนเดนเซอร์ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำและท่อส่งผลกระทบต่อผลการควบแน่นอย่างไร

การจำแนกประเภทพื้นฐานของสถานะการไหลของสารทำความเย็น
ใน คอนเดนเซอร์แบบเชลล์และท่อระบายความร้อน , สถานะการไหลของสารทำความเย็นสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: การไหลแบบราบเรียบ, การไหลในช่วงเปลี่ยนผ่านและการไหลแบบปั่นป่วน ในสภาวะที่ราบเรียบโมเลกุลของสารทำความเย็นจะไหลในลักษณะที่เป็นระเบียบไปตามผนังท่อและไม่มีการผสมที่ชัดเจนระหว่างเลเยอร์; การไหลของการเปลี่ยนผ่านเป็นสถานะการเปลี่ยนผ่านระหว่างการไหลแบบราบเรียบและการไหลแบบปั่นป่วนและลักษณะการไหลนั้นซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ ในขณะที่อยู่ในสถานะปั่นป่วนโมเลกุลของสารทำความเย็นจะไหลในลักษณะที่ไม่เป็นระเบียบและวุ่นวายระหว่างหลอดพร้อมด้วยกระแสน้ำวนที่แข็งแกร่งและปรากฏการณ์ผสม

ผลของสถานะการไหลต่อผลการควบแน่น
สถานะราบเรียบ
เมื่อสารทำความเย็นไหลระหว่างท่อในสถานะลามินาร์ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นค่อนข้างต่ำ นี่เป็นเพราะในสถานะลามินาร์การนำความร้อนระหว่างโมเลกุลสารทำความเย็นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนระหว่างโมเลกุลและมีการผสมน้อยลงและปรากฏการณ์กระแสน้ำวนระหว่างโมเลกุลทำให้อัตราการถ่ายเทความร้อนช้าลง นอกจากนี้พื้นที่สัมผัสระหว่างสารทำความเย็นและผนังท่อในสถานะลามินาร์มี จำกัด ซึ่งยัง จำกัด ประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนความร้อน ดังนั้นในสถานะลามินาร์ผลการควบแน่นของคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำเชลล์และท่อจะอยู่ภายใต้ข้อ จำกัด บางประการ

สถานะปั่นป่วน
ในทางตรงกันข้ามสถานะปั่นป่วนสามารถปรับปรุงผลการควบแน่นของคอนเดนเซอร์แบบระบายความร้อนด้วยน้ำเชลล์และท่อได้อย่างมีนัยสำคัญ ในสภาวะที่ปั่นป่วนโมเลกุลของสารทำความเย็นจะไหลในความผิดปกติและความวุ่นวายระหว่างหลอดทำให้เกิด vortices จำนวนมากและปรากฏการณ์ผสม vortices และปรากฏการณ์การผสมเหล่านี้ไม่เพียง แต่เพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างสารทำความเย็นและผนังท่อ แต่ยังส่งเสริมการนำความร้อนและการผสมระหว่างโมเลกุลสารทำความเย็นซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน นอกจากนี้สถานะที่ปั่นป่วนยังช่วยกำจัดความร้อนบนผนังท่ออย่างรวดเร็วป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่นและปรับปรุงผลการควบแน่น

สถานะการไหลในช่วงเปลี่ยนผ่าน
สถานะการไหลในช่วงเปลี่ยนผ่านอยู่ระหว่างการไหลแบบราบเรียบและการไหลแบบปั่นป่วนและประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนยังเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของลักษณะการไหล ในสถานะการไหลในช่วงเปลี่ยนผ่านลักษณะการไหลของสารทำความเย็นมีความซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้โดยมีทั้งลักษณะการไหลอย่างเป็นระเบียบของการไหลแบบราบเรียบและปรากฏการณ์การผสมและกระแสน้ำวนของการไหลแบบปั่นป่วน ดังนั้นผลการควบแน่นในสถานะการไหลในช่วงเปลี่ยนผ่านจะได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายอย่างเช่นเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดอัตราการไหลชนิดสารทำความเย็น ฯลฯ

เพิ่มประสิทธิภาพสถานะการไหลของสารทำความเย็นเพื่อปรับปรุงผลการควบแน่น
เพื่อปรับปรุงผลการควบแน่นของคอนเดนเซอร์แบบระบายความร้อนด้วยน้ำเชลล์และท่อสามารถใช้มาตรการที่หลากหลายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสถานะการไหลของสารทำความเย็น ตัวอย่างเช่นโดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพิ่มอัตราการไหลหรือการเปลี่ยนประเภทของสารทำความเย็นสารทำความเย็นสามารถสนับสนุนให้สร้างสถานะที่ปั่นป่วนระหว่างหลอดที่แข็งแรงขึ้นซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน นอกจากนี้การออกแบบท่อพิเศษ (เช่นหลอดเกลียว, หลอดลูกฟูก, ฯลฯ ) สามารถใช้เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสและการผสมระดับระหว่างสารทำความเย็นและผนังหลอดเพื่อปรับปรุงผลการควบแน่นเพิ่มเติม