🔥 Wymiennik ciepła

W przepływie współprądowym oba płyny wpływają na tym samym końcu i płyną w tym samym kierunku; temperatury wylotowe zbiegają się do wartości pośredniej. W przepływie przeciwprądowym płyny wpływają na przeciwnych końcach; ciecz zimna może wypływać cieplejsza niż temperatura wylotowa cieczy gorącej, co pozwala osiągnąć wyższą skuteczność.

LMTD to efektywna różnica temperatur napędzająca wymianę ciepła w wymienniku. Oblicza się ją jako (ΔT₁ - ΔT₂) / ln(ΔT₁/ΔT₂), gdzie ΔT₁ i ΔT₂ to różnice temperatur między strumieniami na każdym końcu wymiennika.

Zanieczyszczenie powodują osady kamienia (węglan wapnia), rozwój biologiczny, korozja i cząstki stałe gromadzące się na powierzchniach wymiany ciepła, zwiększając opór cieplny. Zarządzanie obejmuje uzdatnianie wody, regularne czyszczenie i uwzględnianie współczynnika zanieczyszczenia już przy pierwotnym obliczaniu powierzchni.

Skuteczność (ε) to stosunek rzeczywistej wymiany ciepła do maksymalnej, termodynamicznie możliwej wymiany ciepła. Wartość 1,0 (100%) jest w praktyce nieosiągalna; dobrze zaprojektowane wymienniki przeciwprądowe mogą osiągnąć 0,9 lub więcej.

Żebra powiększają powierzchnię wymiany ciepła po stronie o niższym współczynniku przenikania ciepła (zwykle po stronie gazu). Kompensuje to niższe przewodnictwo konwekcyjne gazów w porównaniu z cieczami, równoważąc opory cieplne i poprawiając ogólną wydajność.