열 교환기에서 타원형 평평한 튜브의 사용은 주로 다음과 같은 이유에 기인합니다.
1. 열 전달 성능의 장점
큰 열 전달 영역: 동일한 단면적 아래에서 타원형 평평한 튜브의 열 전달 주변은 원형 튜브의 열전달 주변이 더 길어 더 큰 열전달 영역을 제공하고 더 완전한 열 전달을 허용합니다. 예를 들어, 튜브 핀 열 교환기에서 타원형 평평한 튜브는 핀과의 접촉 영역을 증가시키고 전체 열 전달 효율을 향상시킬 수 있습니다.
유체 교란이 향상되었습니다: 타원형 평평한 튜브의 흐름 단면 영역은 원형 튜브에 비해 비교적 작다. 유속이 일정하게 유지되면 튜브 내부의 유체의 유속이 증가하고 교란이 강화되고 튜브 내부의 대류 열 전달이 향상됩니다. 튜브 외부의 유체의 경우, 타원형 평평한 튜브가 거의 간소화되고 유체가 바깥쪽으로 스윕 될 때 저항이 작습니다. 유속을 증가시키고 외부 열 전달을 향상시키면서 동일한 흐름 저항을 허용 할 수 있습니다.
균일 한 온도 분포: CFD 계산 유체 역학 시뮬레이션을 통해 타원형 평면 튜브 주변의 속도 및 온도 분포는 튜브의 완전 열 전달에 도움이되며 열 교환기에서 국부적 과열 또는 과냉각 현상을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 열전기의 안정성 및 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
2. 좋은 유체 역학 특성
흐름 저항을 줄입니다: 타원형 평평한 튜브는 에어 사이드 저항을 줄일 수 있습니다. 타원형 튜브의 장축 방향이 유체 흐름의 방향과 일치 할 때, 분리 지점은 원형 튜브에 비해 뒤로 이동하고, 분리 구역의 Karman Vortex Street에 의한 흐름 손실이 크게 줄어 듭니다. 동일한 공기 부피 및 풍력 면적을 갖는 열교환 기에서, 타원형 평평한 튜브의 실제 순 흐름 채널은 풍력한 풍속이 상대적으로 낮아서 느린 측면의 난류를 효과적으로 감소시키고 바람 저항을 더욱 감소시킬 수 있습니다.
진동 위험 감소: 나선형 꼬인 타원형 플랫 튜브를 예로 들어, 쉘 측면 유체는 나선형 전방 형태로 흐르며, 전통적인 배플 열교환 기에서 지속적으로 변화하는 유체 흐름 방향으로 인한 압력 강하를 피하고 측면 플러싱 열 전달에 의해 야기 된 열 전달 튜브의 진동을 감소시킨다.
3. 구조 설계 및 공간 활용 장점
더 컴팩트 한 배열: 타원형 평평한 튜브는 더 작게 배열되어 동일한 공간에 더 많은 열 교환 튜브를 배치하여 열교환 기 구조가 더 작고 단위 부피당 열 전달을 증가시켜 열교환 기의 전체 부피와 발자국을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다. 일부 공간에서는 선박, 소규모 화학 식물 등과 같은 제한된 장소에서는 큰 장점이 있습니다.
자체 지원 구조: 나선형 꼬인 타원형 평평한 튜브를 열교환기로 조립할 때, 추가 튜브 번들 지지대 지지대, 재료 및 비용 절약, 흐름 죽은 영역 및지지로 인한 스케일링 문제를 피할 필요없이 외부 나선 라인의 지점 접촉에 의존 할 수 있습니다.
4. 높은 포괄적 인 경제 이익
운영 비용을 줄입니다: 타원형 플랫 튜브 히트 교환기는 풍력성 저항이 낮으며 작동 중에 팬과 같은 전력 장비의 에너지 소비는 낮아 장기 운영 비용을 줄일 수 있습니다. 동시에, 더 높은 열 전달 효율은 동일한 양의 열 전달을 달성하는 데 필요한 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
유지 보수 비용을 줄입니다: 타원형 플랫 튜브의 구조적 특성으로 인해 쉘 측에는 데드 존이 없으며, 스케일링 성능이 우수하여 열교환 기의 청소 및 유지 보수 빈도와 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 강도가 높고 겨울에는 기본 파이프가 쉽게 얼어 붙지 않으며 서비스 수명이 길고 장비 교체 및 유지 보수 비용도 줄어 듭니다.
