انتقال حرارت تابش نقش مهمی در بسیاری از کاربردهای صنعتی به ویژه در سیستم های تبادل گرما دارد. من به عنوان یک تأمین کننده قابل اعتماد از لوله های HH - فنلاندی ، من در جنبه های انتقال حرارت اشعه این لوله ها خوب هستم. در این وبلاگ ، عوامل و مکانیسم های اصلی مربوط به انتقال حرارت تابش لوله های HH - را بررسی خواهیم کرد.
1. مبانی انتقال حرارت تابش
انتقال حرارت تابش انتقال انرژی به شکل امواج الکترومغناطیسی است. بر خلاف هدایت و همرفت ، که برای انتقال حرارت به محیط نیاز دارند ، تابش می تواند در خلاء رخ دهد. میزان انتقال حرارت تابش بین دو سطح توسط قانون استفان - بولتزمن تعیین می شود ، که بیان می کند میزان خالص انتقال حرارت تابش در هر واحد بین دو سیاهی توسط: توسط:
$ q = \ sigma (t_1^4 - t_2^4) $
جایی که $ q $ شار گرما است ، $ \ sigma $ stefan - boltzmann ثابت ($ \ sigma = 5.67 \ times10^{ - 8 \ w/m^} \ cdot k^{4} $) ، $ t_1 $ و $ t_2 $ هستند.
برای غیر - Blackbodies ، انتشار $ \ epsilon $ از سطح باید در نظر گرفته شود. میزان انتشار اندازه گیری از چگونگی کارآمد یک سطح در مقایسه با یک سیاه پوست است. معادله انتقال حرارت تابش برای غیر - Blackbodies می شود:
$ q = \ epsilon \ sigma (t_1^4 - t_2^4) $
2. نقش لوله های HH - در انتقال حرارت تابش
2.1 افزایش سطح سطح
یکی از مزایای اصلی لوله های HH - در انتقال حرارت اشعه ، افزایش قابل توجه در سطح سطح است. باله ها سطوح گسترده متصل به لوله پایه هستند که به طور موثری سطح کل سطح موجود برای تابش را افزایش می دهند. یک سطح بزرگتر باعث می شود که تابش بیشتری از آن ساطع شود یا جذب شود.
هندسه باله ، از جمله ارتفاع ، ضخامت و زمین ، بر سطح سطح تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، باله های بلندتر به طور کلی مساحت بیشتری را فراهم می کنند ، اما به دلیل تولید و ملاحظات ساختاری محدودیت های عملی وجود دارد. یک لوله HH - با طراحی چاه طراحی شده می تواند چندین برابر بیشتر از یک لوله ساده داشته باشد و سرعت انتقال حرارت تابش را افزایش می دهد.
2.2 انتشار سطوح فنلاندی
انتشار ماده باله نیز نقش اساسی دارد. مواد مختلف دارای شناختهای مختلفی هستند. به عنوان مثال ، فلزات اکسیده شده به طور معمول در مقایسه با فلزات جلا ، دارای انتشار بالاتری هستند. هنگام انتخاب مواد برای لوله های HH - Finned ، انتشار باید برای به حداکثر رساندن انتقال حرارت تابش در نظر گرفته شود.
علاوه بر این ، از تیمارهای سطح می توان برای اصلاح انتشار استفاده کرد. پوشش باله ها با ماده انتشار بالا می تواند میزان انتشار کلی لوله فنلاندی را افزایش دهد و در نتیجه عملکرد انتقال حرارت اشعه را بهبود بخشد.
2.3 مشاهده عامل
ضریب نمای ، همچنین به عنوان فاکتور شکل شناخته می شود ، یکی دیگر از پارامتر های مهم در انتقال حرارت اشعه است. این نشانگر کسری از تابش است که یک سطح را که به سطح دیگری حمله می کند ، ترک می کند. در یک مبدل حرارتی با لوله های HH - فین ، ضریب نمای بین لوله های فنر و سطوح گرم یا سرد اطراف آن بر میزان انتقال حرارت اشعه تأثیر می گذارد.
هندسه پیچیده لوله های HH - فنلاندی می تواند محاسبه فاکتور نمای را به چالش کشیده شود. با این حال ، چیدمان مناسب لوله و طراحی باله می تواند ضریب نمای را بهینه کند. به عنوان مثال ، تنظیم لوله ها به گونه ای که به حداکثر رساندن قرار گرفتن در معرض سطوح فنر شده به منبع گرما یا سینک می تواند ضریب نمای را افزایش داده و انتقال حرارت اشعه را افزایش دهد.
3. مقایسه با سایر انواع لوله های ریز
3.1لوله های فنری طولی جوش داده شده
لوله های فنر طولی جوش داده شده دارای باله هایی هستند که در طول لوله جوش داده می شوند. از نظر انتقال حرارت تابش ، آنها برخی از شباهت ها را با لوله های HH - مانند افزایش سطح سطح به اشتراک می گذارند. با این حال ، هندسه باله لوله های فنر طولی متفاوت است. باله های طولی معمولاً مستقیم و موازی با محور لوله هستند ، در حالی که باله های HH ممکن است شکل پیچیده تری داشته باشند.
ضریب مشاهده لوله های فنلاندی طولی جوش داده شده ممکن است بسته به چیدمان لوله و محیط اطراف ، متفاوت از لوله های HH -Fined باشد. در بعضی موارد ، هندسه مستقیم خط باله های طولی ممکن است در مقایسه با ساختار سه بعدی HH - باله ها ، عامل کمتری داشته باشد ، که به طور بالقوه می تواند عملکرد انتقال حرارت تابش را محدود کند.
3.2لوله فنری طولی نخست
لوله های فنر طولی نخست برای انتقال حرارت بالا با راندمان طراحی شده اند. آنها اغلب در برنامه هایی استفاده می شوند که انتقال و انتقال حرارت تابش مهم است. مشابه لوله های فنر طولی جوش داده شده ، لوله های فنر طولی اصلی دارای باله های مستقیم هستند.
فرآیند تولید لوله های فنر طولی نخست ممکن است منجر به پایان سطح و انتشار متفاوت در مقایسه با لوله های HH - شود. در حالی که آنها می توانند عملکرد انتقال حرارت خوبی را ارائه دهند ، طراحی منحصر به فرد لوله های HH - Fined ممکن است انتقال حرارت تشعشع بهتری را در موقعیت های خاص ارائه دهد ، به خصوص وقتی که یک عامل دید بالا و توزیع سطح پیچیده مورد نیاز است.
3.3فرکانس بالا لوله مارپیچ جوش داده شده
فرکانس بالا لوله های مارپیچ جوش داده شده دارای باله هایی هستند که به صورت مارپیچ در اطراف لوله زخم می شوند. هندسه مارپیچ افزایش مداوم در سطح سطح در طول لوله را فراهم می کند. در انتقال حرارت تابش ، باله های مارپیچی می توانند یک مسیر تابش پیچیده تر در مقایسه با لوله های HH - فنلاندی ایجاد کنند.
محاسبه ضریب مشاهده برای لوله های فنری مارپیچ نیز متفاوت است. بسته به کاربرد ، طراحی باله مارپیچ ممکن است انتقال حرارت اشعه را در مقایسه با لوله های HH - فنر افزایش یا محدود کند. به عنوان مثال ، در برخی موارد ، همپوشانی باله های مارپیچ ممکن است عامل دید را کاهش دهد ، در حالی که در موارد دیگر ، سطح مارپیچ مداوم ممکن است منطقه تابش مؤثر را افزایش دهد.
4. کاربردهای لوله های HH - در انتقال حرارت تابش
4.1 کوره های صنعتی
در کوره های صنعتی ، انتقال حرارت تابش حالت غالب انتقال حرارت در دماهای بالا است. از لوله های HH - می توان در عناصر گرمایش یا مبدل های حرارتی کوره های صنعتی استفاده کرد. افزایش سطح سطح و انتشار بهینه از لوله های فنر می تواند انتقال حرارت را از گازهای گرم یا شعله های آتش به مایع کار در لوله ها افزایش داده و باعث افزایش کارایی کلی کوره شود.
4.2 تولید برق
در نیروگاه های تولید برق ، به ویژه در دیگهای بخار و کندانسورها ، انتقال حرارت اشعه جنبه مهمی است. از لوله های HH - می توان برای بهبود انتقال حرارت بین گازهای احتراق گرم و آب یا بخار موجود در لوله ها استفاده کرد. این می تواند منجر به افزایش توان و کاهش مصرف سوخت شود.
4.3 بازیابی گرمای زباله
سیستم های بازیابی گرمای زباله با هدف جذب و استفاده مجدد از گرمای زباله ایجاد شده در فرآیندهای صنعتی. از لوله های HH - می توان در این سیستم ها برای تقویت انتقال حرارت تابش از منبع گرمای زباله به مایع کار استفاده کرد و باعث بهبود کارایی فرآیند بازیابی گرمای زباله می شود.
5. مزیت ما به عنوان یک تامین کننده لوله HH -
ما به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در لوله های HH - فنلاندی ، درک عمیقی از جنبه های انتقال حرارت تابش این لوله ها داریم. ما از مواد با کیفیت بالا و دارایی های مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه انتقال حرارت اشعه استفاده می کنیم. فرآیندهای تولید پیشرفته ما به ما این امکان را می دهد تا لوله های فنلاندی را با هندسه های دقیق تولید کنیم که می تواند سطح سطح و ضریب مشاهده را بهینه کند.
ما همچنین راه حل های سفارشی ارائه می دهیم. بسته به نیازهای کاربردی خاص شما ، می توانیم لوله های HH - Finned را با مناسب ترین هندسه ، مواد و سطح باله ، برای حداکثر رساندن انتقال حرارت اشعه طراحی و تولید کنیم.
اگر به دنبال لوله های HH با عملکرد بالا برای برنامه های تبادل گرما هستید ، ما در اینجا برای کمک به شما هستیم. تیم متخصصان ما می توانند پشتیبانی و راهنمایی فنی مفصلی را در اختیار شما قرار دهند. امروز برای بحث در مورد نیازهای تهیه خود با ما تماس بگیرید و همکاری موفقیت آمیز را آغاز کنید.
منابع
- Incropera ، FP ، & DeWitt ، DP (2002). اصول گرما و انتقال انبوه. جان ویلی و پسران.
- هولمن ، JP (2002). انتقال حرارت مک گرا - هیل.
- سیگل ، ر. ، و هاول ، جونیور (2002). انتقال حرارت تابش حرارتی. تیلور و فرانسیس.