L'uso di tubi piatti ellittici negli scambiatori di calore è principalmente dovuto ai seguenti motivi:
1. Vantaggi delle prestazioni del trasferimento di calore
Ampia area di trasferimento di calore: Nella stessa area trasversale, la periferia di trasferimento di calore di un tubo piatto ellittico è più lunga di quella di un tubo circolare, fornendo un'area di trasferimento di calore più ampia e consentendo un trasferimento di calore più completo. Ad esempio, in uno scambiatore di calore a pinna del tubo, i tubi piatti ellittici possono aumentare l'area di contatto con le pinne e migliorare l'efficienza complessiva di trasferimento del calore.
Disturbo fluido migliorato: L'area della sezione trasversale del flusso di un tubo piatto ellittico è relativamente piccola rispetto a un tubo circolare. Quando la portata rimane costante, la velocità di flusso del fluido all'interno del tubo aumenta, il disturbo viene rafforzato e il trasferimento di calore convettivo all'interno del tubo viene migliorato. Per il fluido all'esterno del tubo, il tubo piatto ellittico è approssimativamente aerodinamico e la resistenza è piccola quando il fluido viene spazzato verso l'esterno. Può aumentare la velocità di flusso e migliorare il trasferimento di calore esterno consentendo la stessa resistenza al flusso.
Distribuzione uniforme della temperatura: Attraverso la simulazione di fluidodinamica computazionale CFD, è noto che la velocità e la distribuzione della temperatura attorno al tubo piatto ellittico sono più uniformi, il che è favorevole al trasferimento di calore completo del tubo e può ridurre efficacemente i fenomeni di surriscaldamento locale o sottoinvolgimento nello scambiatore di calore, migliorando la stabilità e l'efficienza del trasferimento di calore.
2. Buone proprietà della meccanica fluida
Ridurre la resistenza al flusso: I tubi piatti ellittici possono ridurre la resistenza del lato dell'aria. Quando la direzione dell'asse lungo del tubo ellittico è coerente con la direzione del flusso del fluido, il punto di separazione si sposta all'indietro rispetto al tubo circolare e la perdita di flusso causata dalla strada del vortice di Karman nella zona di separazione è notevolmente ridotta. In uno scambiatore di calore con lo stesso volume d'aria e l'area del vento, il canale di flusso netto effettivo del tubo piatto ellittico ha una velocità del vento del vento relativamente più bassa, che può effettivamente ridurre la turbolenza sul lato sottovento e ridurre ulteriormente la resistenza a vento.
Ridurre il rischio di vibrazione: Prendendo il tubo piatto ellittico intrecciato a spirale come esempio, il fluido lato guscio scorre in una forma a spirale in avanti, evitando la caduta di pressione causata dalla direzione in costante cambiamento del fluido nei tradizionali scambiatori di calore del deflettore e riducendo la vibrazione dei tubi di trasferimento di calore causati dal trasferimento di calore di lavaggio laterale.
3. Vantaggi di progettazione strutturale e utilizzo dello spazio
Disposizione più compatta: I tubi piatti ellittici possono essere disposti in modo più compatto, consentendo il posizionamento di più tubi di scambio di calore nello stesso spazio, rendendo la struttura dello scambiatore di calore più compatto e aumentando il trasferimento di calore per unità di volume, riducendo efficacemente il volume complessivo e l'impronta dello scambiatore di calore. In alcuni luoghi limitati dello spazio come navi, piante chimiche su piccola scala, ecc., Ha grandi vantaggi.
Struttura auto -supporto: Quando si assembla un tubo piatto ellittico intrecciato a spirale in uno scambiatore di calore, può fare affidamento sul contatto puntuale della linea a spirale esterna per l'autocontrollo, senza la necessità di supporti di pacchetto tubo aggiuntivi, salvando materiali e costi ed evitando le zone morti di flusso e i problemi di ridimensionamento causati da supporti.
4. Alti benefici economici completi
Ridurre i costi operativi: Lo scambiatore di calore a tubo piatto ellittico ha una bassa resistenza sul lato del vento e durante il funzionamento, il consumo di energia di attrezzature di alimentazione come i ventilatori è basso, il che può ridurre i costi operativi a lungo termine. Allo stesso tempo, la sua maggiore efficienza di trasferimento di calore può ridurre il consumo di energia necessario per ottenere la stessa quantità di trasferimento di calore.
Ridurre i costi di manutenzione: A causa delle caratteristiche strutturali del tubo piatto ellittico, non esiste una zona morta nel lato del guscio e ha buone prestazioni anti -ridimensionamento, che possono ridurre la frequenza e il costo della pulizia e della manutenzione dello scambiatore di calore. Inoltre, ha un'alta resistenza e il tubo di base non è facilmente congelato e rotto in inverno, con una lunga durata di servizio, che riduce anche il costo della sostituzione e della manutenzione delle attrezzature.
