تجعيدات شيفرون وزاوية شيفرون (β) في المبادلات الحرارية اللوحية

تجعيدات شيفرون وزاوية شيفرون (β) في المبادلات الحرارية اللوحية | الصين-نقل الحرارة

إجابة قصيرة:تستخدم معظم المبادلات الحرارية اللوحيةمتعرج/شيفروننقش بارز على كل لوحة.زاوية شيفرون (β)هو ميل الضلع بالنسبة للتدفق الرئيسي. عادةً ما يُنتج ارتفاع β اضطرابًا أكبر (معامل نقل حرارة أعلى)، ولكنه يُؤدي أيضًا إلى انخفاض ضغط أعلى؛ بينما يُخفف انخفاض β من انخفاض الضغط ولكنه يُنتج اضطرابًا أقل. غالبًا ما يجمع المصممون بين صفيحتي "H" (ثيتا عالية) و"L" (ثيتا منخفضة) لتحقيق كلٍّ من نهج درجة الحرارة وΔP المسموح به.

ماذا يعني "تموج شيفرون"

تموج شيفرونهو نمط ضلعي على شكل حرف V (متعرج) مضغوط في كل صفيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ. عند تكديس الصفائح المتجاورة بأنماط متقابلة، تدفع القنوات السائل إلى مسار دوامي مضطرب. يزيد هذا الشكل الهندسي من تجدد السطح، ويرفع معامل انتقال الحرارة بالحمل الحراري، ويساعد على تجنب المناطق الراكدة داخل القناة.

كما يعمل النمط على تقوية اللوحة ميكانيكيًا. موزعةنقاط الاتصاليتم تشكيلها عن طريق دعم التموج للضغط التفاضلي مع الحفاظ على سمك المعدن منخفضًا والمبادل المضغوط.

ما هي "زاوية شيفرون (β)"

الزاوية شيفرون (β)هي زاوية أضلاع عظم السمكة بالنسبة لاتجاه التدفق المتوسط. تُصنّف أدبيات الصناعة وكتالوجات مُصنّعي المعدات الأصلية (OEM) الصفائح عادةً إلى:

  • صفائح منخفضة ثيتا (L):β أصغر؛ هيدروليكيًا "أكثر انفتاحًا"، عادةًانخفاض الضغطوانخفاض نقل الحرارة.

  • صفائح هايتتا (H):β أكبر؛ يسبب المزيد من الاضطرابات؛ عادةًنقل حرارة أعلىمعانخفاض الضغط العالي.

بعض السلاسل تُشير أيضًا إلى قنوات مختلطة أو قنوات "M". تختلف التسمية باختلاف الشركة المصنعة؛ لذا يُرجى دائمًا التحقق من قيم β الفعلية وتعريفات القنوات في دليل اللوحات ذي الصلة.

كيف يؤثر β على الأداء

زيادة قيمة β تزيد عادةً من شدة الاضطراب في القناة. الميزة الإيجابية هي ارتفاع معامل انتقال الحرارة الإجمالي، بينما تكمن المشكلة في ارتفاع معامل الاحتكاك، وبالتالي زيادة قدرة الضخ. في المقابل، يؤدي انخفاض قيمة β إلى انخفاض مقاومة التدفق، ولكنه يُقلل أيضًا من الاضطراب ومعامل انتقال الحرارة.

في الممارسة العملية، يختار المصممون مزيج اللوحة/القناة الذي يلبي قيدين في وقت واحد:

  1. حراري:درجة الحرارة المطلوبة للواجب الحراري ودرجة حرارة الاقتراب المستهدفة.

  2. هيدروليكي:الحد الأقصى المسموح به لانخفاض الضغط على كل جانب (ورأس المضخة المتاح).

نظرًا لأن القيدين غالبًا ما يسحبان في اتجاهين متعاكسين، فغالبًا ما يتم بناء مجموعات الألواح منمزيج من لوحات H و L(أو "نوع قناة" محدد) بدلاً من β واحد عبر المبادل بأكمله.

لماذا تساعد تقنية التموجات الشيفرونية في التخلص من التلوث؟

يُعزز نمط الشيفرون الاضطراب والقص السطحي، مما يُقلل من احتمالية تكوّن مناطق ميتة حيث تتراكم الرواسب. لهذا السبب، تُفضّل ألواح عظم السمكة في المبادلات المدمجة المُصممة لدرجات حرارة قريبة. تجدر الإشارة إلى أن هذا لا يُلغي الحاجة إلى الترشيح والتنظيف المكاني (CIP) المناسبين؛ بل يُقلل ببساطة من احتمالية ركود القنوات موضعيًا.

ملاحظات ستراها في أوراق البيانات

تشمل المصطلحات الشائعة ما يلي:صفيحة H / عالية ثيتا،لوحة L / منخفضة ثيتا، وقنوات مختلطة (M). قد ترى أيضًا مراجع إلىمنطقة التوزيععند مدخل اللوحة، والذي تم نقشه لتوزيع التدفق بالتساوي عبر اللوحة؛ التوزيع الجيد ضروري لأي β لتحقيق الأداء المتوقع منه.

إرشادات الاختيار (غير الملكية)

ابدأ من قيمة التشغيل، ودرجات حرارة الدخول والخروج، والسوائل، وانخفاض الضغط المسموح به. إذا كان التقارب ضيقًا وΔP مرتفعًا، فاختر قنوات ذات اضطراب أعلى (غالبًا H أو مختلط). إذا كانت ΔP محدودة، فاستخدم قنوات ذات قيمة ثيتا أقل على الجانب المقيد، ثم عوّضها بالمساحة أو الممرات حسب الحاجة. تحقق دائمًا من صحة الاختيار باستخدام برنامج اختيار الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) وبيانات المنحنى لهندسة اللوحة المحددة.

تحذيرات

β خاص بالبائع.تختلف الزوايا الدقيقة، وهندسة الأضلاع، وكثافة نقاط التلامس، وحتى تسمية L/H باختلاف سلسلة الطراز. لا تستنتج أداء مختلف العلامات التجارية من ملصق L/H فقط. تأكد من بيانات الشركة المصنعة للحصول على رمز اللوحة وتعريف القناة بدقة.

شكل بسيط

الصفيحة أ (شيفرون \ / \ /) الصفيحة ب (شيفرون / \ / \) التدفق → مُجبر على مسارات دوامية بين الأضلاع المتقابلة β (بيتا) = ميل الأضلاع مقابل التدفق الرئيسي β الأصغر → ميل أقل للأضلاع → ΔP أقل، اضطراب أقل (صفيحة L) β الأكبر → ميل أكبر → ΔP أعلى، اضطراب أعلى (صفيحة H)
الشكل - تخلق الصفائح المتعاكسة ذات الشكل الشيفروني قنوات مضطربة ودوامة؛ ويتحكم β في مدى قوة الاختلاط (وΔP).

انظر أيضا:منطقة التوزيع،انخفاض الضغط،النهج الحراري،لوحة عالية/منخفضة.

وقت النشر: ١٦ سبتمبر ٢٠٢٥
المؤلف: يينغ تشيو هندسة ومبيعات المبادلات الحرارية اللوحية، PMP
مهندس ذو خبرة واسعة في مجال الميكانيكا والهندسة، يتمتع بخبرة واسعة في التواصل مع العملاء وإدارة المشاريع وتصميم المبادلات الحرارية اللوحية. يتمتع بخبرة هندسية واسعة، وحاصل على بكالوريوس في المعدات الكيميائية من جامعة سيتشوان.
© 2005-2025 Shanghai Heat Transfer - سياسة الخصوصية