בדיקת יעילות העברת החום של מחליף חום פין-צינור

Overview

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס

מחליפי חום מעבירים חום מנוזל אחד לנוזל אחר. סוגים מרובים של מחליפי חום קיימים כדי למלא צרכים שונים. כמה מן הסוגים הנפוצים ביותר הם מחליפי פגז וצינורות מחליפי לוחות1. מחליפי חום מעטפת וצינור להשתמש במערכת של צינורות שדרכו נוזל זורם1. קבוצה אחת של צינורות מכילה את הנוזל לקירור או מחומם, בעוד הסט השני מכיל את הנוזל שיספוג חום או ישדר אותו1. מחליפי חום צלחת להשתמש מושג דומה, שבו לוחות מחוברים מקרוב יחד עם פער קטן בין כל אחד עבור נוזל לזרום1. הנוזל הזורם בין הצלחות מתחלף בין חם לקור, כך שהחום יעבור אל או מחוץ לנחלים הדרושים1. מחליפינים אלה יש שטחים גדולים, ולכן הם בדרך כלל יעילים יותר1.

המטרה לניסוי זה היא לבחון את יעילות העברת החום של מחליף חום של צינור פין (איור 1) ולהשוות אותו ליעילות התיאורטית של מחליף חום ללא סנפירים. הנתונים הניסיוניים יימדדו עבור שלושה קצבי זרימה שונים של מונואתילן גליקול (MEG). ייעשה שימוש בשני תעריפי זרימת מים שונים עבור כל קצב זרימת MEG. בשיטת עלילת וילסון, מקדמי העברת החום ייקבעו מהנתונים הניסיוניים. בנוסף, מספר ריינולד וכמות החום המועברת יושוו לזרימה עם ובלי הסנפירים כדי להעריך את יעילות העברת החום.

Figure 1
איור 1: מחליף חום פין-צינור. 1) טמפרטורת שקע MEG 2) טמפרטורת הכניסה של מים 3) טמפרטורת הכניסה MEG 4) טמפרטורת שקע מים 5) מטר מים 6) זכוכית / צילינדר הצטברות MEG.

Procedure

1. קביעת קצב התחלה וזרימה

  1. פתח את שסתום המטען הממוקם מתחת לגנרטור הקיטור.
  2. התחל את היחידה, ואפשר 15 דקות עבור קיטור להתחיל להרכיב.
  3. חישוב קצב זרימת המים
    1. הפעל שעון עצר ונטר את מד המציג את נפח המים.
    2. עצור את השעון לאחר 30 s ורשום את הנפח הכולל של מים המוצגים על המד.
    3. חלק את נפח המים עד כדי לקבוע את קצב הזרימה נפחית.
  4. הקלט את קצב זרימת MEG מד הזרימה.
  5. שים לב לטמפרטורה מהתרמיקופלים, ורשום את הערכים.

2. שינוי

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

מחליף החום של הצינור לא הגיע לזרימה סוערת(איור 2). הסנפירים מספקים משטחים נוספים שעליהם נוצרות שכבות גבול, כידוע באמצעות תורת למינאר וזרימה סוערת. אם הנוזל אינו במהירות מספקת, הנוזל לא יגיע למערבולת. שכבות הגבול בין הסנפירים חופפות באזור למינאר, כך שהנוזל ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

מחליפי חום משמשים במגוון תעשיות, כולל חקלאות, ייצור כימי, ו- HVAC. המטרה לניסוי זה הייתה לבחון את יעילות העברת החום של מחליף חום פין-צינור ולהשוות אותו ליעילות התיאורטית של מחליף חום ללא סנפירים. נתונים ניסיוניים נמדדו עבור שלושה קצבי זרימה שונים של מונואתילן גליקול (MEG) ושני קצבי זרימת מים יי?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

References
  1. Types of Heat Exchangers." Types of Heat Exchangers. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
  2. Heat exchangers for sugar factories and distilleries." Heat exchanger for sugar and ethanol industry. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
  3. Biotechnology and green chemistry heat exchangers." Heat exchanger for green chemical industry. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
  4. Heat exchangers for heating and cooling." Heat exchangers for district heating, cooling and HVAC. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
Tags

Skip to...

0:07

Overview

0:59

Principles of Heat Transfer in Heat Exchangers

4:07

Heat Exchanger Start-up

4:54

Flow Rate Variation

5:42

Calculations

6:09

Results

7:26

Applications

8:11

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

בדיקת יעילות העברת החום של מחליף חום פין-צינור

Chemical Engineering

17.7K Views

article

שימוש במייבש מגשים לחקר העברת חום קונבקטיבית ומוליכת

Chemical Engineering

43.6K Views

article

צמיגות של פרופילן גליקול פתרונות

Chemical Engineering

31.9K Views

article

פורוסימיטריה של אבקת סיליקה אלומינה

Chemical Engineering

9.5K Views

article

הדגמת מודל חוק הכוח באמצעות שחול

Chemical Engineering

9.9K Views

article

בולם גז

Chemical Engineering

36.3K Views

article

שיווי משקל נוזלי אדים

Chemical Engineering

86.6K Views

article

ההשפעה של יחס ריפלוקס על יעילות זיקוק מגש

Chemical Engineering

76.9K Views

article

יעילות של מיצוי נוזלי נוזלי

Chemical Engineering

48.0K Views

article

כור פאזה נוזלית: היפוך סוכרוז

Chemical Engineering

9.6K Views

article

התגבשות חומצה סליצילית באמצעות שינוי כימי

Chemical Engineering

23.9K Views

article

זרימה חד-פאזית ותלת-פאזית בכור מיטה ארוז

Chemical Engineering

18.8K Views

article

קינטיקה של תוספת פילמור לפולידימתילסילוקסן

Chemical Engineering

15.9K Views

article

כור קטליטי: הידרוגנציה של אתילן

Chemical Engineering

29.7K Views

article

הערכת העברת החום של ספין וצינה

Chemical Engineering

7.3K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved