ThaiFranchiseCenter Webboard
บ้านและออฟฟิส | Home & Office => เครื่องใช้ไฟฟ้า | Electric Equipment => ข้อความที่เริ่มโดย: วิรุฬห์ ที่ พฤษภาคม 11, 2022, 03:49:44 PM
-
Heat Exchanger เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร หลักการทำงานเป็นยังไงและมีกี่ชนิด
(https://sv1.picz.in.th/images/2022/05/11/H1UkES.jpg)
ในปัจจุบัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat Exchanger (https://www.2pt3q.com/content-shell-and-tube-heat-exchanger/) ) เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญอย่างหนึ่งในระบบอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวถ่ายเทความร้อนจากของไหลชนิดหนึ่งไปยังของไหลอีกชนิดหนึ่ง เพื่อเพิ่มลดอุณหภูมิของของไหลเพื่อนำของไหลมาใช้หมุนเวียนใหม่ได้ และการถ่ายเทความร้อนนั้นมี 3 ชนิดหลักๆ เช่น Parallel flow, Counter flow, และ Cross flow โดยการถ่ายเทความร้อนทั้ง 3 ชนิดแตกต่างกัน เรามาทำความรู้จักกับ Heat Exchangers ในบทความนี้ให้เข้าใจกัน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Heat Exchanger คือ ?
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat Exchanger ) เป็นเครื่องมือที่ใช้ถ่ายเทความร้อนออกจากของไหลชนิดหนึ่งไปยังของไหลอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งทำหน้าที่เพิ่มหรือลดอุณหภูมิความร้อนจากของไหลเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยที่ของไหลนั้นไม่จำเป็นต้องผสมกัน และยังเป็นเครื่องมือที่สำคัญอย่างมากในทางระบบอุตสาหกรรมต่างๆ
หลักการทํางานของ Heat Exchanger
(https://sv1.picz.in.th/images/2022/05/11/H1UtRW.png)
โดยหลักการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat Exchanger ) นั้น จะใช้การถ่ายเทความร้อนจากของไหลชนิดหนึ่งไปยังของไหลอีกชนิดหนึ่ง เพื่อเพิ่มลดอุณหภูมิหรือใช้หมุนเวียนความร้อนจากของไหลกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งของเหลวภายในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนมักจะไหลอย่างรวดเร็วเพื่อความสะดวกในการถ่ายเทความร้อน แต่การไหลอย่างรวดเร็วนั้นอาจส่งผลให้เกิดการปั่นป่วนของของเหลวภายในเครื่องได้
ในการเลือกใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพนั้น ในแต่ละอุตสาหกรรมควรพิจารณาการไหลของของไหลความร้อนในระบบ และมีให้เลือกหลากหลายชนิด โดยการเลือกใช้อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนในแต่ละชนิดนั้นมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกันไป
โดยเราได้นำตัวอย่างชนิดของ Heat exchangers 3 ชนิดคราวๆมีดังนี้
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ ( Shell and Tube Heat exchanger ) เป็นเครื่องที่มีของไหลชนิดหนึ่งจะอยู่ในเชลล์และอีกชนิดหนึ่งจะอยู่ในท่อ สำหรับการไหลนั้นจะอยู่ในลักษณะไหลสวนทางหรือไหลขนาน
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบใบมีดขูดผิว ( Scraped Surface Heat Exchangers ) เป็นเครื่องที่มีลักษณะเป็นท่อ 2 ชั้น ท่อชั้นนอกบรรจุตัวกลางความร้อน
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น ( Flat Plate Heat Exchanger ) เป็นเครื่องที่มีการใช้งานแผ่นโลหะเพื่อถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลวสองชนิด
ชนิดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Heat Exchanger
Parallel flow
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat exchanger ) แบบไหลขนานกัน ของเหลวทั้งสองจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนและไหลไปในทิศทางเดียวกัน ในการออกแบบชนิดนี้จะต้องใช้อุณหภูมิที่แตกต่างของอุณหภูมิที่ทางเข้า เพราะอุณหภูมิของของเหลวจะใกล้เคียงกับทางเข้ามากที่สุด
Counter flow
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat exchangers ) แบบไหลสวนทางกัน ของเหลวทั้งสองจะไหลเข้าสู่ตัวปลายด้านตรงข้ามของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและไหลสวนทางกัน ในการออกแบบชนิดนี้ความแตกต่างของอุณหภูมิจะน้อยกว่าและคงที่มากกว่าด้วยความยาวของตัวท่อ ของเหลวที่โดนความร้อนนั้นอาจทำให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนมีอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิทางออกของของไหล และการออกแบบชนิดนี้จะมีประสิทธิภาพมากที่สุด เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิที่สูงกว่าความยาวของตัวแลกเปลี่ยน
Cross flow
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat exchanger ) แบบตั้งฉาก ของเหลวทั้งสองจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนในทิศทางตั้งฉากกัน ในการออกแบบชนิดนี้มักจะเป็นการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างอากาศกับของเหลว เช่น หม้อน้ำในรถยนต์ เป็นการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำร้อนกับอากาศเย็น เพื่อเพิ่มพื้นที่ในการแลกเปลี่ยนความร้อน เพราะค่าความหนาแน่นของอากาศต่ำมากกว่าน้ำหลายเท่า
Heat Exchanger มีการใช้งานในอุตสาหรรมต่างๆอย่างไร
ในปัจจุบันนั้น การใช้งานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( Heat exchanger )ให้เหมาะสมกับระบบอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ในอุตสาหกรรมน้ำมันกลั่นมักจะใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในการทำให้น้ำมันดิบร้อนขึ้นหรือทำให้ไอที่ออกจากหอกลั่นเป็นของเหลวหรือใช้ลดอุณหภูมิของน้ำมันหรือก๊าซ หรือในอุตสาหกรรมอื่นๆ
เช่น อุตสาหกรรมปุ๋ย,เส้นใย,อาหารกระป๋องมีการนำเอาความร้อนมาเวียนใช้ใหม่หรือแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับเพิ่มหรือลดความร้อน โดยอุตสาหกรรมต่างๆที่กล่าวมานั้น นิยมใช้ Heat Exchangers กันซะส่วนใหญ่ และใช้อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนอุตสาหกรรมที่แตกต่างกันไป