Lamella hőcserélők
Számos cikket szentelünk a központi légkondicionálók (AHU) és a légkezelő egységekben használt lamellás (finn) hőcserélők tervezésére és alkalmazására. Gyakran előfordul, hogy egyes hőcserélő gyártók pontatlan adatokat szolgáltatnak, ami miatt a projektorok irreális eredményeket várnak. Ebben a cikkben felderítjük a levegő oldali problémákat: a lamellaprofil (finning) és a fejvesztés hatását. A kondenzátum hatását a hűtő akkumulátor esetében is kissé befolyásoljuk.
Vegyük figyelembe a hőcserélő akkumulátor kényszerfújását. Nagysága a légsebesség tartományban 1-5 m / sec. A lamellák közötti légáramlás nem lamináris, még akkor is, ha bizonyos esetekben így is látszik. A lamináris áramlás itt nem stabil, mivel intenzív örvény keletkezik minden cső mögött. Még ha a lamináris légáramlás sikerül örvény kap körül, hogy „megbotlik” a következő cső (lásd. Ábra. 2). Tehát úgy normális turbulens áramlás, melyek a leggyakrabban használt típus egyenlet 1 / a = C * v ^ n, ahol egy - hőátadási tényező a levegő, v - légsebesség, C n és a megfelelő együtthatókat hasonló egyenletet alkalmazzuk, hogy a nyomásveszteség a levegő oldali delta p = D * v ^ m n együttható szerint változik a megadott adatok az irodalomban, 0,41 .. legfeljebb 0,9, az m együttható 1,3 és 2 között, gyakrabban 1,8 [1].
A legpontosabb módszer az összes együtthatók meghatározására az amerikai ARI 410 szabvány [2]. Több hőcserélő teljesítményének mérésén alapul, különböző sorok számával, különböző finávolsággal. A munkaközegként hideg és hideg vizet használtak (mind száraz, mind nedves hűtést). Több mint 30 laboratóriumi vizsgálatot végeznek általában egy geometriai típus és hőcserélő profil esetében. A mérési eredmények a logaritmikus diagramon egyenes vonalra helyezkednek el (lásd a 3. ábrát). A módszer pontossága a teljes termelékenység ± 5% -a a sorok, kontúrok, finning lépések bármely kombinációjához.
A borda profiljának és csőméretének hatása
A profil hatását a 3. ábrán mutatjuk be. A hullámos tekercselésnél a hőátadási együttható több mint 50% -kal növekedhet a lapos bordához képest; és a legnagyobb előny az átlagos légsebességek tartományában van [3].
A profilozott lamellákra vagy lamellákra a levegő hőátadási tényezőjének növelését olyan szekunder tényezők biztosítják, mint:- Fokozott áramlási turbulencia;
- Növekvő hőátadás a perem felületén (a hullámos peremek felülete valójában nagyobb, mint a síkfelület azonos hosszúságú és szélességű geometriai méretekben);
- A szomszédos légréteg megsemmisítése a lamellák minden belső oldalán, résekkel.
- A profil típusától függően ez vagy az a mechanizmus érvényesül.
A 4. ábra a három soros vízhőcserélő fűtőelem szimulációs eredményeit mutatja a program [5] alkalmazásával. Összehasonlítsuk a lamellák és a két különböző csőátmérő különböző profiljait ugyanazzal a lépéssel a csövek és a lamellák között. Egy kisebb cső kevésbé ellenáll a levegőnek, de a folyékony oldal kisebb felülete (alacsonyabb termelékenység). Az is nyilvánvaló, hogy a lapos bordák a legkisebb teljesítményt nyújtják.
Hogyan különbözik a valóság a gyártótól származó adatoktól?
Az 1. táblázat összehasonlítja a gyártó által megadott adatokat a tényleges mért értékekkel [3]. A fejveszteség pontossága levegőn kb. ± 10% volt.
A tényleges légellenállás több tíz százalékkal magasabb, mint a gyártó által megadott. Ez bizonyos mértékig szégyen és az iparág krónikus betegsége. Hasonlóképpen a gyártók túlbecsülik a hőcserélők teljesítményét.
A kondenzátum hatása a levegő elvesztésére
A léghűtő felületén bizonyos körülmények között a kondenzátum csepp alakul ki a levegőből (lásd az 5. ábrát). A cseppek megváltoztatják a hőcserélő működési keresztmetszetét, és ennek megfelelően növekszik a helyi levegő sebessége, ami jelentősen növeli a légellenállást. A nedves hőcserélő nyomásvesztesége kétszer akkora lehet, mint a száraz hőcserélő [5].
A levegőnyomás elvesztése csökkenthető a lamellák hidrofil bevonásával [10, 11]. Ebben az esetben a kondenzátumok olyan lapokba esnek, amelyek minimálisra esnek, és gyorsan leereszkednek. Gyakran nincs szükség csepegtetõ eliminátor telepítésére [12].
Úgy tűnik, hogy a technikában nem történik csodák. A nagyobb termelékenységet nagyobb felület vagy nagyobb fejveszteség fizetik.
Szilárdságát gyártója hőcserélők is lehet elő-ellenőrzés a számítási módszer használják a számítási program. A legnagyobb különbség a tényleges és az említett kiszámított értéket lehet hűtők, olyan esetben, amikor a számítás nem veszi figyelembe kondenzátum cseppeket alakítunk ki a felületén a lamella.
A kondenzációs körülmények között működő hűtőfolyadékok esetében a hidrofil bevonat alkalmazása csökkenti a légnyomás elvesztését, és növeli annak a sebességnek a értékét, amelynél csepegtető eltávolítót kell használni.
A "Xiron-Holod" cég által gyártott vízhűtők - hűtőberendezéseknél csak a vizsgált hőcserélőket / kondenzátorokat használják.