पुनर्योजी ताप विनिमायक: प्रकार, संचालन का सिद्धांत, दायरा

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

हीटेड सर्कुलेटिंग मीडिया का उपयोग करते हुए हीट एक्सचेंज के सिद्धांत को हीटिंग सिस्टम के संचालन को बनाए रखने के लिए इष्टतम माना जाता है। थर्मल एनर्जी ट्रांसफर चैनलों की एक उचित रूप से व्यवस्थित प्रणाली के लिए न्यूनतम रखरखाव लागत की आवश्यकता होती है, लेकिन साथ ही साथ पर्याप्त प्रदर्शन भी प्रदान करता है। ऐसी प्रणाली के लिए एक अनुकूलित डिज़ाइन विकल्प एक पुनर्योजी ताप विनिमायक है जो वैकल्पिक ताप और शीतलन प्रक्रिया प्रदान करता है।

हीट एक्सचेंजर क्या है?

आधुनिक हीट एक्सचेंजर्स के डिजाइन ऑपरेटिंग मीडिया के बीच न्यूनतम नुकसान के साथ थर्मल ऊर्जा को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया प्रदान करते हैं। विनिमय अक्सर गर्म तरल और ठंडी धातु की सतहों के बीच होता है, जिसकी दीवारें, बदले में,बारी, गर्मी को दूसरे परिसंचारी माध्यम में स्थानांतरित करें। निरंतर आंदोलन एक स्थिर जन हस्तांतरण का प्रभाव प्रदान करता है, जिसका उपयोग औद्योगिक उद्यमों और निजी घरों की घरेलू सेवा दोनों में किया जाता है। ठंडे और गर्म मीडिया के बीच ऊर्जा विनिमय के अलावा, ताप विनिमायक शीतलन के साथ वाष्पीकरण, सुखाने, पिघलने और संक्षेपण की प्रक्रियाएं प्रदान कर सकते हैं। मुख्य कामकाजी माध्यम के रूप में गर्मी के बजाय, ठंडी धाराओं का भी उपयोग किया जा सकता है, जो उत्पादन प्रक्रियाओं में विशेष रूप से आम है जहां उपकरणों की आवधिक शीतलन की आवश्यकता होती है। हालांकि, हीट एक्सचेंजर डिजाइन के साथ हीटिंग कार्यों के जुड़े होने की अधिक संभावना है। उदाहरण के लिए, इस प्रकार के उच्च तापमान वाले उपकरण थर्मल शासन को 400-700 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा सकते हैं।

पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर की विशेषताएं

मूल स्तर पर हीट एक्सचेंजर्स के डिजाइन सतह और मिश्रण में विभाजित हैं। इस मामले में, हम सतह उपकरणों के एक समूह के प्रतिनिधि के बारे में बात कर रहे हैं, जो इस तथ्य की विशेषता है कि दो सक्रिय मीडिया (गर्म और ठंडे प्रवाह) और एक धातु की दीवार काम करने की प्रक्रिया में शामिल होती है, जो परिसंचारी के बीच ऊर्जा स्थानांतरित करती है। जनता। एक पुनर्योजी ताप विनिमायक में, पृथक्करण धातु की प्लेट को नियमित अंतराल पर फ्लश किया जाता है, लेकिन लगातार नहीं। तुलना के लिए, हम एक अन्य सतह ताप विनिमायक का उदाहरण दे सकते हैं - पुनरावर्ती। ऐसे उपकरणों में, काम करने की प्रक्रिया में एक समान दीवार को ठंडे या गर्म से लगातार धोना शामिल हैप्रवाह।

डिवाइस के संचालन का सिद्धांत

हीट एक्सचेंजर का मुख्य कार्य एक धातु प्लेट के साथ सक्रिय कामकाजी माध्यम के संपर्क के क्षण में किया जाता है जो प्रवाह को अलग करता है। यही है, ऑपरेशन का प्रमुख सिद्धांत एक तरल से ऊर्जा का संचय है जिसका वर्तमान में हीट एक्सचेंजर की दीवार से अलग तापमान है। मोटे तौर पर, संचालन के पहले चक्र में, गर्म धाराएं संचारित होती हैं और इस तरह धातु तत्व में गर्मी बरकरार रखती हैं, और दूसरे और अंतिम चक्र में, पहले से ही ठंडा वातावरण इस गर्मी को मानता है। तापमान के अनुसार मीडिया में स्पष्ट पृथक्करण के साथ हीट एक्सचेंजर के संचालन के संचयी सिद्धांत के महत्वपूर्ण फायदे हैं। सबसे पहले, कामकाजी मीडिया के मिश्रण की आवश्यकता के अभाव में धाराओं की संरचना की गुणवत्ता में सुधार होता है। संचार की तकनीकी और परिचालन सामग्री में यह एक महत्वपूर्ण कारक है। दूसरे, इस तरह गर्मी हस्तांतरण की दक्षता भी बढ़ जाती है। दूसरी ओर, ये फायदे डिजाइन के नुकसान के साथ अटूट रूप से जुड़े हुए हैं। प्रवाह का मौलिक पृथक्करण उपकरण के आयामों को बढ़ाता है, कभी-कभी पुराने संचार हीटिंग नेटवर्क में पाइपलाइन खंडों के विस्तार को मजबूर करता है। इसके अलावा, परिसंचरण कार्य को सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा क्षमता में वृद्धि की आवश्यकता होती है, जो उच्च क्षमता वाले पंपिंग स्टेशनों को जोड़ने की आवश्यकता में व्यक्त की जाती है।

प्रयुक्त शीतलक

पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर मॉडल विभिन्न के लिए सेवाक्षमता के मामले में बहुमुखी हैंकाम करने का वातावरण। अन्य ताप विनिमायकों की तरह, सबसे आम सक्रिय माध्यम एक तरल-पानी या एंटीफ्ीज़ है। उत्पादन में तकनीकी संचालन में उपयोग किए जाने वाले शीतलक अधिक विविध हैं। जलवाष्प, गैस मिश्रण, धुआँ और दहन के ग्रिप उत्पादों का उपयोग हीटिंग और कूलिंग के लिए किया जाता है। हालांकि, इसका मतलब यह बिल्कुल नहीं है कि एक ही पुनर्योजी ताप विनिमायक विभिन्न ताप वाहकों के साथ संचालन का समर्थन कर सकता है। सिद्धांत रूप में, डिजाइन इस तरह की सैद्धांतिक संभावना के लिए अनुमति देता है, लेकिन प्रत्येक उदाहरण को शुरू में एक निश्चित आक्रामक वातावरण के संपर्क में संचालन के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, क्योंकि उच्च तापमान और तरल दोनों ही धातु संरचना को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं।

पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर्स के प्रकार

ऐसी इकाइयाँ दो प्रकार की होती हैं। ये निरंतर और आवधिक कार्रवाई वाले उपकरण हैं। सतत ताप विनिमायक दानेदार परिसंचारी भराव वाली इकाइयाँ हैं। काम करने वाले माध्यम को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया के लिए नियंत्रण प्रणाली आंदोलन को पूरी तरह से रोकने की अनुमति देती है, जिसमें शीतलक धुली हुई सतह से संपर्क बनाए रखेगा। वैसे, एक प्राकृतिक स्वचालित नियामक का कार्य विशेष थर्मल स्टोरेज नोजल द्वारा किया जा सकता है। स्थिर नलिका के साथ एक पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर के डिजाइन में, प्रवाह को नियंत्रित करने की संभावनाएं सीमित हैं और पूरी तरह से ऑपरेटर द्वारा निर्धारित सेटिंग्स पर निर्भर करती हैं। आवधिक कार्रवाई वाले मॉडल के लिए, वेगर्मी वाहक वाले कक्षों की एक जटिल वितरण संरचना है। ऐसा उपकरण तंत्र की दक्षता को बढ़ाता है, लेकिन परिसंचरण पंप से अधिक जिम्मेदार बिजली आपूर्ति समारोह की भी आवश्यकता होती है।

फ्यूजिबल कोर हीट एक्सचेंजर्स

इस समय हीट एक्सचेंज रीजेनरेटर के सबसे उन्नत संस्करणों में से एक, जिसकी पैकिंग प्लेटलेट्स द्वारा 20 मिमी की औसत मोटाई के साथ बनाई जाती है। इस प्रणाली में, एक पिघलने वाला कोर होता है - अंदर तरल धातु वाला एक उपकरण, जो पिघलने या क्रिस्टलीकरण की अवधि के दौरान थर्मल ऊर्जा जारी करता है। एक जंगम नोजल के साथ पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर्स में गुप्त गर्मी पारंपरिक इकाइयों की तुलना में सर्किट की गर्मी क्षमता को दस गुना बढ़ा देती है जो गर्मी संचय प्रक्रियाओं के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण करती है। इस प्रकार के उच्च तापमान वाले हीट एक्सचेंजर का प्रदर्शन पैकिंग के विशिष्ट सतह क्षेत्र और इसकी तापीय भंडारण क्षमता द्वारा निर्धारित किया जाएगा।

उपकरण का दायरा

हीट एक्सचेंज इकाइयों का व्यापक रूप से बॉयलर इंस्टॉलेशन, वॉटर हीटर, स्टोरेज टैंक, बॉयलर आदि के साथ हीटिंग उपकरण की विभिन्न प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। यह मुख्य रूप से निजी खंड पर लागू होता है, लेकिन इस उपकरण के उच्चतम तकनीकी और परिचालन संकेतक हैं औद्योगिक क्षेत्र में खुलासा उदाहरण के लिए, एक पुनर्योजी बैच हीट एक्सचेंजर के लिए लक्ष्य अनुप्रयोग स्टील और कांच के पौधों द्वारा बनाए जाते हैं, जहां इसके साथ काम करना आवश्यक होता हैबहुत उच्च तापमान। उदाहरण के लिए, ऐसी परिचालन स्थितियों में कनेक्टेड एयर हीटर की गणना 1300 डिग्री सेल्सियस तक के मोड के लिए की जाती है। और फिर, हम न केवल तरल मीडिया के बारे में बात कर सकते हैं, बल्कि गैस मिश्रण के बारे में भी बात कर सकते हैं, जो ऐसी इकाइयों के संचालन के लिए सुरक्षा आवश्यकताओं को बढ़ाता है।

निष्कर्ष

हीट एक्सचेंजर के पुनर्योजी संशोधन को कई थर्मल प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने के लिए विकसित किया गया है। नतीजतन, उसी औद्योगिक सुविधाओं में आज उच्च दहन तापमान को बनाए रखते हुए न्यूनतम ईंधन खपत के साथ तकनीकी प्रक्रियाओं को अंजाम देना संभव है। लेकिन इसका मतलब यह बिल्कुल नहीं है कि संचयी कार्य के साथ हीट एक्सचेंजर के संचालन का सिद्धांत पूरी तरह से नुकसान से रहित है। इस उपकरण के कमजोर बिंदुओं में हीट इंजीनियरिंग प्रक्रिया को स्वचालित करने की सीमित संभावनाएं, उपकरण का बड़ा आकार और वजन, साथ ही संरचना को मुख्य उत्पादन संचार से जोड़ने की कठिनाई शामिल है। एक और बात यह है कि पुनर्योजी के डिजाइन में लगातार सुधार किया जा रहा है, जैसा कि फ्यूसिबल कोर के साथ हीट एक्सचेंजर्स के अधिक उन्नत मॉडल के उद्भव से पता चलता है।