उष्मा एक्सचेंजर्समध्ये लंबवर्तुळाकार फ्लॅट ट्यूबचा वापर प्रामुख्याने खालील कारणांमुळे होतो:
1. उष्णता हस्तांतरण कामगिरीचे फायदे
मोठा उष्णता हस्तांतरण क्षेत्र: त्याच क्रॉस-सेक्शनल एरिया अंतर्गत, लंबवर्तुळाकार फ्लॅट ट्यूबची उष्णता हस्तांतरण परिघ परिपत्रक ट्यूबच्या तुलनेत जास्त लांब असते, ज्यामुळे उष्णता हस्तांतरणाचे मोठे क्षेत्र प्रदान होते आणि अधिक संपूर्ण उष्णता हस्तांतरणास अनुमती दिली जाते. उदाहरणार्थ, ट्यूब फिन हीट एक्सचेंजरमध्ये, लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूब पंखांसह संपर्क क्षेत्र वाढवू शकतात आणि एकूण उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता सुधारू शकतात.
वर्धित द्रव त्रास: परिपत्रक ट्यूबच्या तुलनेत लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूबचे फ्लो क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र तुलनेने लहान असते. जेव्हा प्रवाह दर स्थिर राहतो, तेव्हा ट्यूबच्या आत द्रवपदार्थाचा प्रवाह वेग वाढतो, त्रास मजबूत होतो आणि ट्यूबच्या आत संक्षिप्त उष्णता हस्तांतरण वाढविले जाते. ट्यूबच्या बाहेरील द्रवपदार्थासाठी, लंबवर्तुळाकार फ्लॅट ट्यूब अंदाजे सुव्यवस्थित आहे आणि द्रव बाहेरून वाहत असताना प्रतिकार लहान असतो. समान प्रवाह प्रतिकार करण्यास अनुमती देताना हे प्रवाह गती वाढवू शकते आणि बाह्य उष्णता हस्तांतरण वाढवू शकते.
एकसमान तापमान वितरण: सीएफडी कॉम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनेमिक्स सिम्युलेशनद्वारे, हे ज्ञात आहे की लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूबच्या आसपास वेग आणि तापमान वितरण अधिक एकसमान आहे, जे ट्यूबच्या संपूर्ण उष्णतेच्या हस्तांतरणास अनुकूल आहे आणि उष्णता एक्सचेंजरमध्ये स्थानिक ओव्हरहाटिंग किंवा अंडरकूलिंग इंद्रियगोचर प्रभावीपणे कमी करू शकते, उष्णता हस्तांतरणाची स्थिरता आणि कार्यक्षमता सुधारते.
2. चांगले द्रव यांत्रिकी गुणधर्म
प्रवाह प्रतिकार कमी करा: लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूब एअर साइड प्रतिरोध कमी करू शकतात. जेव्हा लंबवर्तुळ ट्यूबची लांब अक्ष दिशानिर्देश द्रव प्रवाहाच्या दिशेने सुसंगत असते, तेव्हा विभाजन बिंदू परिपत्रक ट्यूबच्या तुलनेत मागास फिरतो आणि विभक्त झोनमधील कर्मन व्हर्टेक्स स्ट्रीटमुळे होणार्‍या प्रवाहाचे नुकसान मोठ्या प्रमाणात कमी होते. समान हवेचे प्रमाण आणि विंडवर्ड क्षेत्रासह उष्मा एक्सचेंजरमध्ये, लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूबच्या वास्तविक नेट फ्लो चॅनेलमध्ये तुलनेने कमी पवन वारा वेग असतो, ज्यामुळे फिकट बाजूने अशांतता प्रभावीपणे कमी होते आणि पवनवर्गाचा प्रतिकार कमी होऊ शकतो.
कंपन जोखीम कमी करणे: सर्पिल ट्विस्टेड लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूबचे उदाहरण म्हणून, शेल साइड फ्लुइड सर्पिल फॉरवर्ड स्वरूपात वाहते, पारंपारिक बाफल उष्णता एक्सचेंजर्समध्ये द्रव प्रवाहाच्या सतत बदलत्या दिशेने होणार्‍या दबाव ड्रॉप टाळते आणि बाजूकडील फ्लशिंग उष्णता हस्तांतरणामुळे उष्णता हस्तांतरण ट्यूबचे कंप कमी करते.
3. स्ट्रक्चरल डिझाइन आणि अंतराळ उपयोगाचे फायदे
अधिक कॉम्पॅक्ट व्यवस्था: लंबवर्तुळाकार फ्लॅट ट्यूब अधिक कॉम्पॅक्टली व्यवस्था केल्या जाऊ शकतात, ज्यामुळे त्याच जागेत अधिक उष्णता एक्सचेंज ट्यूब ठेवण्यास अनुमती मिळते, उष्णता एक्सचेंजरची रचना अधिक कॉम्पॅक्ट बनते आणि प्रति युनिट व्हॉल्यूममध्ये उष्णता हस्तांतरण वाढवते, ज्यामुळे उष्मा एक्सचेंजरचे संपूर्ण खंड आणि पदचिन्ह कमी होते. काही ठिकाणी जहाजे, लहान प्रमाणात रासायनिक वनस्पती इत्यादी मर्यादित ठिकाणी त्याचे चांगले फायदे आहेत.
सेल्फ सपोर्टिंग स्ट्रक्चर: उष्मा एक्सचेंजरमध्ये सर्पिल ट्विस्टेड लंबवर्तुळाकार फ्लॅट ट्यूब एकत्रित करताना, अतिरिक्त ट्यूब बंडल समर्थन, सामग्री आणि खर्च वाचविण्याची आणि सपोर्टमुळे उद्भवलेल्या फ्लो डेड झोन टाळणे आणि समर्थनांमुळे उद्भवलेल्या समस्यांशिवाय, स्वत: च्या समर्थनासाठी बाह्य सर्पिल लाइनच्या बिंदू संपर्कावर अवलंबून राहू शकते.
4. उच्च व्यापक आर्थिक लाभ
ऑपरेटिंग खर्च कमी करा: लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूब हीट एक्सचेंजरमध्ये पवन बाजूचा प्रतिकार कमी असतो आणि ऑपरेशन दरम्यान, चाहत्यांसारख्या उर्जा उपकरणांचा उर्जा वापर कमी असतो, ज्यामुळे दीर्घकालीन ऑपरेटिंग खर्च कमी होतो. त्याच वेळी, त्याची उच्च उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता समान प्रमाणात उष्णता हस्तांतरण साध्य करण्यासाठी आवश्यक उर्जा वापर कमी करू शकते.
देखभाल खर्च कमी करा: लंबवर्तुळ फ्लॅट ट्यूबच्या स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्यांमुळे, शेलच्या बाजूला कोणताही डेड झोन नाही आणि त्यात चांगली अँटी स्केलिंग कामगिरी आहे, ज्यामुळे उष्णता एक्सचेंजरची साफसफाई आणि देखभाल करण्याची वारंवारता आणि किंमत कमी होऊ शकते. शिवाय, त्यात उच्च सामर्थ्य आहे आणि बेस पाईप हिवाळ्यात सहज गोठलेला आणि क्रॅक होत नाही, दीर्घ सेवा आयुष्यासह, ज्यामुळे उपकरणे बदलण्याची आणि देखभाल खर्च कमी होतो.
