প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জার এবং শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জারের তুলনামূলক বিশ্লেষণ

প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জার এবং শেল-এন্ড-টিউব তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির তুলনামূলক বিশ্লেষণ

1কাঠামোগত নকশা এবং তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া

1.১ প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জার

একটি প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জারটি তরঙ্গযুক্ত ধাতব প্লেটগুলির একটি স্ট্যাকের সমন্বয়ে গঠিত, যার সাথে পার্শ্ববর্তী প্লেটগুলির মধ্যে ফাঁকগুলি পৃথক প্রবাহ চ্যানেল তৈরি করতে সিলিং গ্যাসকেট রয়েছে।দুইটি কাজের তরল প্রতিরোধক বা ক্রসক্রিউন্টের মাধ্যমে অল্টারনেটিং চ্যানেলের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়, ধাতব প্লেট মাধ্যমে তাপ বিনিময়।

তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া:

• গরম তরল থেকে তাপ প্রথমে কনভেকশনের মাধ্যমে প্লেটে স্থানান্তরিত হয়, তারপর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্লেট মাধ্যমে পরিচালিত হয় (যেমন, স্টেইনলেস স্টীল, 45 W/(m·K এর তাপ পরিবাহিতা)),এবং অবশেষে ঠান্ডা তরল পর্যন্ত প্রবাহিত হয়।

• তরঙ্গযুক্ত প্লেট পৃষ্ঠ নিম্ন রেনল্ডস সংখ্যা (Re = 50 ¢ 200) এ অশান্তি সৃষ্টি করে, তাপ স্থানান্তর দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। তবে,এই অস্থিরতা এছাড়াও বৃহত্তর তরল প্রতিরোধের কারণে চাপ পতন বৃদ্ধি.

1.২ শেল-টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার

একটি শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার একটি সিলিন্ডারিক শেল, একটি টিউব বান্ডিল (স্থির বা টিউব শীট মাধ্যমে ভাসমান), এবং হেডার গঠিত। একটি তরল টিউব মাধ্যমে প্রবাহিত হয় (টিউব পাশ),অন্যটি শেলের ভিতরে টিউবগুলির চারপাশে প্রবাহিত হয় (শেলের পাশ)সাধারণ কনফিগারেশনে ফিক্সড-টিউব-শিট, ফ্লোটিং-হেড এবং ইউ-টিউব ডিজাইন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া:

• গরম তরল থেকে তাপ (টিউব বা শেল সাইড) টিউব প্রাচীরের দিকে প্রবাহিত হয়, টিউব মাধ্যমে পরিচালিত হয় (যেমন, 375 W/(m·K এর তাপ পরিবাহিতা সহ তামা টিউব) ।এবং তারপর বিপরীত দিকে ঠান্ডা তরল convected.

• শেলের পাশের তরলকে পুনঃনির্দেশ করার জন্য শেলের মধ্যে বাফেলগুলি ইনস্টল করা হয়, প্রবাহের পথগুলি প্রসারিত করে এবং ঘূর্ণিঝড় বাড়ায়, যার ফলে তাপ স্থানান্তর দক্ষতা উন্নত হয়।

2পারফরম্যান্স বৈশিষ্ট্য

3উপকারিতা, অসুবিধা এবং প্রয়োগ

3.১ প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জার

সুবিধা:

• উচ্চ দক্ষতা: নিম্ন রেনল্ডস সংখ্যা এবং প্রতি-বর্তমান অপারেশন এ অস্থির প্রবাহ একটি লোগারিদমিক গড় তাপমাত্রা পার্থক্য (LMTD) সংশোধন ফ্যাক্টর ~ 0 প্রদান করে।95, শেষ তাপমাত্রার পার্থক্য < 1 °C (শেল এবং টিউব ডিজাইনের জন্য ~ 5 °C এর তুলনায়) ।

• কম্প্যাক্ট ডিজাইন: একক ভলিউম ইউনিট প্রতি 2×5 গুণ বেশি তাপ স্থানান্তর এলাকা; সমতুল্য ক্ষমতা জন্য শেল-এবং-টিউব ইউনিটগুলির 1/5×1/8 স্থান দখল করে।

• নমনীয়তা: প্লেট যোগ / অপসারণ দ্বারা সহজ স্কেল; প্রক্রিয়া পরিবর্তন অভিযোজিত (যেমন, প্রবাহ পথ পুনরায় কনফিগার) ।

• খরচ-কার্যকারিতা: হালকা ওজন (প্লেট বেধঃ 0.4 ০.৮ মিমি বনাম টিউবগুলির জন্য ২.০ ০.৫ মিমি), একই উপাদান এবং এলাকার শেল এবং টিউব ইউনিটগুলির তুলনায় 40 ০%% কম ব্যয়; স্ট্যাম্পিংয়ের মাধ্যমে ভর উত্পাদনযোগ্য।

• কম তাপ ক্ষতি: ন্যূনতম উন্মুক্ত পৃষ্ঠের আয়তন তাপ ছড়িয়ে পড়া হ্রাস করে, নিরোধক প্রয়োজন দূর করে।

অসুবিধা:

• চাপ এবং তাপমাত্রা সহনশীলতা সীমাবদ্ধ (> 3 এমপিএ বা চরম তাপমাত্রার জন্য উপযুক্ত নয়) ।

• গ্যাসেটগুলি ক্ষয়কারী বা উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে অবনতির প্রবণতা রয়েছে।

• উচ্চ চাপ পতন শক্তিশালী পাম্প প্রয়োজন হতে পারে।

অ্যাপ্লিকেশন:

নিম্ন থেকে মাঝারি চাপের জন্য আদর্শ, 中小换热 আয়তন দৃশ্য (যেমন, এইচভিএসি, খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ, গৃহস্থালী গরম জল সিস্টেম, এবং ফার্মাসিউটিক্যালের মতো ঘন ঘন পরিষ্কারের প্রয়োজন হয় এমন শিল্প) ।

3.২ শেল-টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার

সুবিধা:

• উচ্চ চাপ/তাপমাত্রা প্রতিরোধের: কঠোর অবস্থার জন্য উপযুক্ত (৩০ এমপিএ, ৪০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত), এটি উচ্চ চাপ শিল্প প্রক্রিয়াগুলির জন্য আদর্শ।

• দৃঢ়তা: সিলিন্ডারিক শেল এবং শক্ত টিউব বান্ডিলগুলি উচ্চ পালসেশন এবং বড় প্রবাহের হার সহ্য করে; উচ্চ সান্দ্রতা বা কণা-লোডযুক্ত তরলগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (সঠিক ব্যফল ডিজাইনের সাথে) ।

• দীর্ঘ সেবা জীবন: সম্পূর্ণ স্টেইনলেস স্টীল নির্মাণ (বা তামা টিউব) ক্ষয়কারী পরিবেশে স্থায়িত্ব (২০ বছর পর্যন্ত) প্রদান করে।

অসুবিধা:

• নিম্ন তাপ স্থানান্তর দক্ষতাঃ ক্রস-ফ্লো প্যাটার্নের কারণে এলএমটিডি সংশোধন ফ্যাক্টরগুলি প্রায়শই < 0.9 হয়; বৃহত্তর পদচিহ্ন এবং বৃহত্তর ওজন।

• অস্থিরতাঃ ইনস্টলেশনের পরে তাপ স্থানান্তর এলাকা পরিবর্তন করা কঠিন; সমতুল্য ক্ষমতা জন্য উচ্চতর প্রাথমিক খরচ।

অ্যাপ্লিকেশন:

উচ্চ চাপ/উচ্চ তাপমাত্রা শিল্প প্রক্রিয়া (যেমন, পেট্রোকেমিক্যালস, বিদ্যুৎ উৎপাদন, খনির) এবং বড় আকারের তাপ বিনিময় (যেমন, কেন্দ্রীভূত গরম,ভারী কাজ করার জন্য শীতল সিস্টেম).

সংক্ষিপ্তসার

প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি নিম্ন থেকে মাঝারি চাপের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দক্ষতা, কমপ্যাক্টতা এবং নমনীয়তার ক্ষেত্রে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে, যখন শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি উচ্চ চাপ, উচ্চ তাপমাত্রা,এবং বড় আকারের শিল্প দৃশ্যকল্পনির্বাচন অপারেটিং শর্ত, রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন এবং স্কেলযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে।