Utilizarea tuburilor plate eliptice în schimbătoare de căldură se datorează în principal următoarelor motive:
1. Avantajele performanței transferului de căldură
Zona mare de transfer de căldură: Sub aceeași zonă transversală, periferia de transfer de căldură a unui tub plat eliptic este mai lungă decât cea a unui tub circular, oferind o zonă de transfer de căldură mai mare și permițând un transfer de căldură mai complet. De exemplu, într -un schimbător de căldură cu tub Fin, tuburile plate eliptice pot crește zona de contact cu aripioarele și pot îmbunătăți eficiența generală a transferului de căldură.
Perturbare îmbunătățită a fluidului: Zona în secțiune transversală a unui tub plat eliptic este relativ mică în comparație cu un tub circular. Când debitul rămâne constant, viteza debitului fluidului în interiorul tubului crește, perturbarea este întărită și transferul de căldură convectiv în interiorul tubului este îmbunătățit. Pentru lichidul din afara tubului, tubul plat eliptic este aproximativ simplificat, iar rezistența este mică atunci când lichidul este măturat spre exterior. Poate crește viteza de curgere și poate îmbunătăți transferul de căldură extern, permițând în același timp aceeași rezistență la flux.
Distribuție uniformă a temperaturii: Prin simularea dinamicii fluidelor de calcul CFD, se știe că viteza și distribuția temperaturii în jurul tubului plat eliptic sunt mai uniforme, ceea ce este favorabil transferului de căldură deplin al tubului și poate reduce efectiv supraîncălzirea locală sau subcoolarea fenomenelor în schimbătorul de căldură, îmbunătățind stabilitatea și eficiența transferului de căldură.
2. Proprietăți bune de mecanică a fluidului
Reduceți rezistența la flux: Tuburile plate eliptice pot reduce rezistența la aer. Când direcția axei lungi a tubului eliptic este în concordanță cu direcția debitului fluidului, punctul de separare se deplasează înapoi în raport cu tubul circular, iar pierderea debitului cauzată de strada Karman Vortex în zona de separare este mult redusă. Într -un schimbător de căldură cu același volum de aer și zona vântului, canalul de flux net al tubului plat eliptic are o viteză relativ mai mică a vântului vântului, care poate reduce eficient turbulența pe partea de margine și poate reduce și mai mult rezistența la vânt.
Reducerea riscului de vibrație: Luând ca exemplu tubul plat eliptic răsucit în spirală, lichidul lateral al cochiliei curge într -o formă în spirală înainte, evitând căderea de presiune cauzată de direcția de schimbare constantă a fluxului de fluid în schimbătoarele de căldură tradiționale de deșeuri și reducerea vibrației tuburilor de transfer de căldură cauzate de transferul de căldură lateral.
3. Proiectare structurală și avantaje de utilizare a spațiului
Un aranjament mai compact: Tuburile plate eliptice pot fi aranjate mai compact, permițând plasarea mai multor tuburi de schimb de căldură în același spațiu, ceea ce face ca structura schimbătorului de căldură să fie mai compactă și să crească transferul de căldură pe unitatea de unitate, reducând efectiv volumul total și amprenta schimbătorului de căldură. În unele locuri limitate spațiu, cum ar fi navele, plantele chimice la scară mică, etc., are avantaje mari.
Structura auto -susținută: Atunci când asamblați un tub plat eliptic răsucit în spirală într -un schimbător de căldură, acesta se poate baza pe contactul punctual al liniei de spirală exterioară pentru auto -suport, fără a fi nevoie de suporturi suplimentare de pachet de tuburi, economisind materiale și costuri și evitarea zonelor moarte de curgere și probleme de scalare cauzate de suporturi.
4. Beneficii economici ridicate cuprinzătoare
Reduce costurile de exploatare: Schimbătorul de căldură eliptic cu tub plat are o rezistență scăzută a vântului, iar în timpul funcționării, consumul de energie al echipamentelor electrice, cum ar fi ventilatoarele, este scăzut, ceea ce poate reduce costurile de operare pe termen lung. În același timp, eficiența sa mai mare de transfer de căldură poate reduce consumul de energie necesar pentru a obține aceeași cantitate de transfer de căldură.
Reduceți costurile de întreținere: Datorită caracteristicilor structurale ale tubului plat eliptic, nu există o zonă moartă în partea cochiliei și are o performanță anti -scalare bună, ceea ce poate reduce frecvența și costul de curățare și întreținere a schimbătorului de căldură. Mai mult, are o rezistență ridicată, iar țeava de bază nu este ușor congelată și crăpată iarna, cu o durată de viață lungă, ceea ce reduce și costul înlocuirii și întreținerii echipamentelor.
