تعظيم كفاءة مبادل الحرارة اللوحية الملحومة: لماذا توجيه التثبيت هو سر الأداء

في عالم مزدحم من أنظمة التدفئة والتبريد، فإن محام لوحة مبادل الحرارة (BPHE) إنه نجم حقيقي. وهي معروفة بكونها صغيرة وقوية للغاية وتقوم بعملها بسرعة. ومع ذلك ، هناك خطأ كبير يرتكبه العديد من المهندسين والعمال في كثير من الأحيان. يعتقدون أنه لأن BPHE تبدو مثل “ مربع معدني مغلق ” يمكنهم فقط ربطها على آلة بأي طريقة يريدونها دون أي نتائج سيئة.

عند غرانوغالبا ما نرى هذه الوحدات عالية الجودة تكافح. هذا ليس لأنها مصنوعة بشكل سيء في المصنع. عادة ما يكون ذلك لأنها وضعت بطريقة خاطئة. الحقيقة بسيطة: الطريقة التي تقف بها أو تضع بها مبادلك الحراري - سواء كان مستقيمًا أو مستلقيًا مسطحًا أو يكون موانئها تشير إلى الجانب - تغير حقاً مدى التخلص من الهواء ، وكيفية تحرك السائل في الداخل ، وكم يبقى صحيًا.

سيبحث هذا الدليل الطويل عن كثب في سبب أهمية الاتجاه الذي تختاره للتثبيت الخاص بك. نريد مساعدتك على فهم سبب أهمية هذا الخيار أكثر بكثير مما قد تخمن.

أسطورة “ Plug and Play” لماذا ينسى العديد من المستخدمين الاتجاه

لماذا يتجاهل الكثير من الناس كيفية مواجهة BPHE؟ معظم الوقت ، لأنهم لا’ لديك مساحة كافية. في المصانع الحديثة أو صناديق مضخة الحرارة الصغيرة ، هناك ’ مساحة كثيرة للتحرك. العمال غالبا ما يهتمون أكثر “ جعل الأنابيب مناسبة” أكثر مما يفعلون حول العلم الذي يحدث داخل المعدن.

أيضا، على عكس القشرة القديمة ومبادلات الحرارة الأنابيب، BPHEs ليس لديها أي أجزاء تتحرك في الداخل. هذا يجعل الناس يعتقدون أن الجاذبية وطريقة تدفق السوائل ليست مهمة كثيرا. ولكن كما سنظهر لك، نسيان هذه الأشياء يمكن أن تجعل كفاءتك تنخفض بنسبة 10٪ أو حتى 30٪. كما يمكن أن تجعل معداتك الغالية تتعطل في وقت مبكر بكثير مما ينبغي. عندما تستخدم a غرانو المنتج ، تريد الأفضل ، لذلك عليك تثبيته بأفضل طريقة.

طرق التثبيت الشائعة وماذا تفعل

قبل أن نتحدث عن “ why,” دعونا نتحدث عن “ كيف. ” في العالم الحقيقي ، عادة ما نرى ثلاث طرق رئيسية يقوم بها الناس:

1. التثبيت العمودي (أفضل طريقة)

في هذا الإعداد ، تقف الوحدة مستقيمة. الموانئ (الثقوب التي تتصل بها الأنابيب) عادة ما تتجه للأمام أو الخلف. هذا ما نقترحه دائماً تقريباً غرانو.

2. التثبيت الأفقي

في هذه الحالة، الوحدة مستلقاة مسطحة. الأطباق الداخلية موازية للأرض، مثل كومة من الفطائر. كثير من الناس يفعلون هذا لتوفير الطول ، لكنه غالبا ما يسبب مشاكل.

3. الموانئ التي تواجه للأعلى أو للأسفل

هذا هو عندما يتم تحويل الوحدة بحيث تأتي الأنابيب من الأعلى أو الأسفل. في حين أنه قد يبدو أنيقًا ، فإنه يمكن أن يخلق “ فخاخ” الهواء أو الأوساخ.

المعركة الكبيرة ضد الهواء المحاصر

العدو الأكبر لمبادل الحرارة الجيد هو الهواء الخفيالهواء هو عازل جيد جدا. هذا يبدو وكأنه شيء جيد ، ولكن في مبادل الحرارة ، فهو فظيع. إذا كان جزء من اللوحة المعدنية مغطاة بفقاعة الهواء ، فإن هذا الجزء من اللوحة لا يلمس السائل. وهذا يعني أنها لا تعمل. إنه مثل الدفع لفريق كامل من العمال ولكن وجود ثلاثة منهم ينامون في العمل.

لماذا العمودي هو الملك للتهوية

عندما a غرانو BPHE يقف مستقيما وتدفق السائل من الأسفل إلى الأعلى، الفيزياء تساعدك. الفقاعات الهوائية تريد بطبيعة الحال أن تطفو. السائل يدفعهم من الخلف، والجاذبية تساعدهم على الارتفاع. يذهبون مباشرة إلى المنفذ ويتركون النظام.

مشكلة الكذب المسطح

إذا وضعت الوحدة مسطحة (أفقياً) ، فإن الهواء يعلق في “ التلال والوديان” من الألواح المعدنية. هذه الجيوب الصغيرة صعبة جدا للتحرك. حتى لو قمت بتحويل المضخة إلى سرعة عالية جدا، فإن الماء غالبا ما يتدفق تحت الهواء، مما يتركها عالقة هناك إلى الأبد.

النتيجة: إذا كانت 15٪ من وحدتك مليئة بالهواء المتعلق ، فإن مضختك يجب أن تعمل بجد أكبر بكثير وتستخدم المزيد من الكهرباء للحصول على نفس التبريد. هذا يضيع المال كل يوم.

كيف يتحرك السوائل: تجنب “ المنطقة الميتة”

لكي تقوم BPHE بعملها ، يجب أن ينتشر السائل بشكل متساو عبر كل مسار صغير بين الألواح المعدنية. إذا كان السائل يمر ببعض المسارات فقط ، فأنت لا تستخدم ما دفعته.

• تدفق جيد:في الإعداد العمودي ، يملأ السائل المنطقة السفلية أولاً ثم يرتفع بالتساوي عبر جميع القنوات. إنه مثل حشد من الناس يملأون المسرح من الصف الأمامي إلى الخلف.
• سيئة التدفق:إذا كان التثبيت خاطئ ، فإن السائل قد “ الدائرة القصيرة. ” يأخذ المسار السهل من خلال الثقوب الأقرب إلى الأنابيب ويتخطى الألواح أبعد من ذلك. هذا يخلق “ المناطق الميتة. ” في هذه الأماكن، يبقى السائل جالساً. هذا خطير جدا في أنظمة التبريد لأن السائل لا يزال يمكن أن يتجمد ويكسر المعدن ، مما يدمر الخاص بك غرانو

البيانات الحقيقية: كم من الأداء تفقد؟

لقد أجرينا العديد من الاختبارات لمعرفة ما يحدث عندما تميل مبادل الحرارة. الأرقام تظهر قصة واضحة. إذا كنت تتحرك بعيدا عن الوقوف عليه مستقيما، فإنك تفقد الأداء.

ملاحظة: يمكن أن تتغير هذه الأرقام إذا كان سائلك سميكا (مثل الزيت) أو إذا كان يتحرك ببطء كبير. السوائل البطيئة من المرجح أن يكون لديها مشاكل في التوجه.

مشاكل طويلة الأجل: لماذا تفشل الأنظمة في وقت لاحق

قد يبدو النظام “ حسنا” خلال الأسبوع الأول. الأنابيب باردة، الآلة تعمل، والرئيس سعيد. ولكن إذا كان الاتجاه خاطئًا ، فستنمو المشاكل ببطء مثل مرض مخفي.

1. التراب والتوسع

في تلك “ المناطق الميتة” لقد تحدثنا عنها، قطع صغيرة من الأوساخ أو المعادن في الماء تبدأ في الاستقرار. لأن الماء هو’ t تتحرك بسرعة كافية لغسلها بعيدا، فهي تلتصق بالمعادن. مع مرور الوقت ، تصبح هذه الطبقة من الأوساخ (التقسيم) أكثر سمكاً وأكثر سمكاً. قريبا، الحرارة لا يمكن أن تمر عبر المعدن على الإطلاق.

2. ارتداء المعدن والدموع (التآكل)

إذا كان الهواء محاصرا في بعض القنوات، يجب على الماء الضغط من خلال المتبقية “ افتح” القنوات. وهذا يجعل المياه تتحرك بسرعة أكبر مما ينبغي. هذه المياه السريعة الحركة يمكن أن تآكل في الواقع النحاس الذي يحمل غرانو الأطباق مع بعضها البعض. وهذا يؤدي إلى تسرب داخل الوحدة، وهو فشل كامل.

3. التحكم في درجة الحرارة المتقلبة

إذا كان لديك فقاعات الهواء تتحرك في الداخل ، فإن أجهزة الاستشعار الخاصة بك ستكون مربكة. ثانية واحدة نقل الحرارة جيد، والثانية التالية تتحرك فقاعة ويزداد سوءا. سيستمر نظام التحكم الخاص بك في تحويل الأمور للأعلى والأسفل، في محاولة لإيجاد التوازن. هذا يضع الكثير من الضغط على المضخات والصمامات الخاصة بك.

نصائح محترفة من فريق غرانو

نريدك غرانو مبادل الحرارة لتستمر لمدة 10 أو حتى 15 سنة. للتأكد من حدوث ذلك، يرجى اتباع هذه القواعد البسيطة من فريق هندسي:

القاعدة 1: دائما الذهاب “ في الأسفل، في الأعلى”

هذه هي أهم قاعدة. إذا دخل السائل في الأسفل ، يجب أن يملأ الوحدة بأكملها قبل أن يتمكن من المغادرة. هذا يضمن أن كل جزء من اللوحة رطب وعمل.

القاعدة الثانية: الوقوف مستقيماً

كلما استطعت، ابقي الوحدة عمودية. إذا أخبرك بائع أو صانع أنه من الجيد وضعه مسطحًا لأنهم يريدون توفير المساحة ، أخبرهم أنك تهتم بفاتورة الكهرباء. إذا كان عليك وضعه مسطحًا ، فأنت بحاجة إلى التأكد من أن الماء يتحرك بسرعة كبيرة (على الأقل 0.4 مترًا في الثانية) لمحاولة دفع الهواء إلى الخارج.

القاعدة 3: لا’ t نسي “ Burp” النظام

مثل الطفل ، يحتاج نظام أنابيب جديد إلى إخراج الهواء. عند بدء تشغيل جهازك لأول مرة ، شغل المضخات بسرعة منخفضة. وهذا يسمح للهواء بالتحرك ببطء إلى القمة. كما يجب عليك دائما وضع “ صمام الهواء” في أعلى نقطة من أنابيبك.

قصة من الميدان: حالة المبرد الضوضاء

دعونا نلقي نظرة على مثال حقيقي. مجموعة من البناء وضعت ثلاثة غرانو BPHEs في آلة تبريد كبيرة لمبنى مكتب. كانوا أشخاص ذكيين، واختاروا الحجم المناسب للوحدات. ولكن، لجعل الآلة تبدو قصيرة وأنيقة، قاموا بتثبيت كل الوحدات الثلاث أفقيا.

المشكلة: بمجرد بدء الصيف ، بدأت الآلة تتصرف بشكل غريب. واصلت تظهر “ ضغط منخفض ” الأخطاء والإغلاق. الماء كان’ t الحصول على البارد كما كان من المفترض أن يكون. كانت درجة حرارة النهج (الفرق بين السائل والمبرد) 6 درجة مئوية، وهو مرتفع جدا.

الإصلاح: ذهب أحد خبرائنا للنظر إليها. رأى الوحدات المسطحة وأخبرهم أن يقلبوها حتى يقفوا. استغرق يوم عمل لتغيير الأنابيب.

النهاية السعيدة: بمجرد أن أعادوا تشغيله ، كمية هائلة من الهواء “ burped” خارج الأنابيب.

• انخفضت درجة حرارة المقترب من 6 درجة مئوية إلى 1.5 درجة مئوية على الفور.
• التبريد كان أقوى بكثير.
• لأن النظام كان يعمل بشكل صحيح، انخفض استهلاك الكهرباء بنسبة 12٪. وفر مالك المبنى الكثير من المال على أول فاتورة كهرباء بعد الإصلاح.

ملخص

في النهاية، اتجاه مبادل الحرارة الصفيحة اللحامية ليست مجرد تفاصيل صغيرة. إنه جزء حيوي من التصميم. ألف غرانو وحدة هي أداة عالية الأداء، مثل السيارة السريعة. كنت ’ t قيادة سيارة سريعة مع الإطارات الخطأ، لذلك don’ t تثبيت a مبادل حرارة كبير بطريقة تحتجز الهواء والقذارة.

إذا أخذت الوقت لوقوف الوحدة وأنابيبها بشكل صحيح من الأسفل إلى الأعلى ، فسيتم مكافأتك بنظام هادئ وفعال ويستمر لفترة طويلة جداً.

أسئلة متكررة

س: هل لا بأس إذا قمت بتثبيت جهاز Grano BPHE رأسا على عقب حتى تشير الأنابيب إلى الأرض؟

رصد درجات حرارة المدخل يكتشف المشاكل في وقت مبكر لا، هذه فكرة سيئة إذا كانت الموانئ تشير إلى الأسفل ، تصبح قمة مبادل الحرارة عملاقة “ فخ” للهواء. بما أن الهواء يريد أن يرتفع، فإنه سيبقى عالقا في قمة الوحدة إلى الأبد. سوف يتدفق السائل فقط تحت ذلك. وهذا يعني أنك تفقد الكثير من قوة التبريد الخاصة بك، وقد يبدأ المعدن في الأعلى في الصدأ أو التآكل لأنه مجرد الجلوس في جيب الهواء الرطب.

س: هل يهم حقًا الطريق الذي يواجهه إذا كنت أستخدم البخار لتسخين الماء؟

رصد درجات حرارة المدخل يكتشف المشاكل في وقت مبكر في الواقع، الأمر يهم أكثر! عندما تستخدم البخار ، يعود إلى الماء (الذي يسمى المكثف) بينما يبرد. إذا لم تكن الوحدة عمودية، فإن هذه المياه لا يمكن أن تصرف. إنه يحصل عالق في الداخل ويمكن أن يسبب شيء يسمى “ مطرقة الماء. ” هذا هو عندما يصطدم الماء المتحرك باللوحات المعدنية مثل المطرقة. يمكن أن تكون عالية الصوت لدرجة أنها تبدو مثل طلقة نارية ، ويمكن في الواقع تمزيق المعدن المحوم ، مما يسبب تسرب خطير. قم دائما بتثبيت وحدات البخار عموديا حتى يتمكن الماء من السقوط من القاع.

س: مساحتي صغيرة جداً. هل يوجد أي وقت عندما وضعها مسطحة على ما يرام؟

رصد درجات حرارة المدخل يكتشف المشاكل في وقت مبكر نحن نقول فقط “ نعم” إذا كان لديك نظام خاص جدا. يجب أن يتحرك الماء بسرعة كبيرة طوال الوقت ، ويجب أن يكون لديك طرق أخرى لالتقاط فقاعات الهواء في أنابيبك. ومع ذلك ، بالنسبة لـ 95٪ من الوظائف العادية مثل التدفئة المنزلية أو تكييف الهواء أو تبريد المصانع ، فإن وضعها مسطح سيسبب في النهاية مشاكل. من الأفضل دائما نقل أنابيب أو تغيير تصميم الصندوق للحفاظ على غرانو الوحدة تقف.