हीट एक्सचेंजर क्या है?
हीट पंप ऊर्जा के उपयोग में कटौती करने और पर्यावरण-अनुकूल तरीके से ऊर्जा दक्षता में सुधार करने के लिए उपयोगी हैं। एचवीएसी प्रौद्योगिकी के साथ दुनिया भर में बढ़ती संतुष्टि हीट एक्सचेंजर्स को अधिक कुशल बनाने के बेहतर तरीकों की खोज को प्रेरित कर रही है।
संपूर्ण ताप पंप प्रणाली को सुचारू रूप से चालू रखने के लिए हीट एक्सचेंजर महत्वपूर्ण है। जबकि सभी हीट पंप एक्सचेंजर्स समान बुनियादी डिजाइन का पालन करते हैं, शीर्ष पायदान के हीट पंपों को सर्वोत्तम संभव हीट एक्सचेंजर्स की आवश्यकता होती है। आइए देखें कि हीट एक्सचेंजर्स कैसे काम करते हैं, उनका डिज़ाइन, उपयुक्तता और अन्य महत्वपूर्ण पहलू।
हीट एक्सचेंजर क्या है?
हीट एक्सचेंजर एक उपकरण है जो ताप ऊर्जा प्रक्रिया के आवश्यक पहलुओं से संबंधित है। यह थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांतों के आधार पर संचालित होता है, जो विभिन्न गुणों वाले तरल पदार्थों के बीच गर्मी हस्तांतरण को सक्षम बनाता है। हीट एक्सचेंजर डिज़ाइन का एक स्पेक्ट्रम है, जो पारंपरिक से लेकर आधुनिक नवाचारों तक फैला हुआ है।
विशिष्ट डिज़ाइन सुविधाएँ औद्योगिक प्रसंस्करण संयंत्रों जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों से प्रभावित होती हैं। हीट एक्सचेंजर्स को व्यापक स्वीकृति प्राप्त हुई हैएचवीएसी सिस्टमउनके कुशल तापमान विनियमन और लागत-प्रभावशीलता के कारण। इनका उपयोगप्रशीतन प्रणालीभी व्यापक रूप से अपनाया गया है।
ऊष्मा का आदान-प्रदान कैसे होता है?
थर्मल डायनेमिक्स सिद्धांत नियंत्रित करते हैं कि डिवाइस के भीतर गर्मी कैसे स्थानांतरित होती है। ऊष्मा स्वाभाविक रूप से उच्च तापमान वाले क्षेत्रों से कम तापमान वाले क्षेत्रों की ओर बढ़ती है। हीट पंप सिस्टम मुख्य रूप से गर्मी को ऊष्मा स्रोत से हीट सिंक में स्थानांतरित करते हैं, जो इसे उत्पन्न करने के बजाय चलती गर्मी के सिद्धांत पर काम करते हैं।
गर्मी हस्तांतरण के विभिन्न तरीके यह सुनिश्चित करते हैं कि प्रक्रिया शीतलक के भीतर कुशलतापूर्वक होती है। हीट एक्सचेंजर एक एकल इकाई नहीं है, बल्कि हीट एक्सचेंज की सुविधा के लिए कॉइल्स, प्लेट्स, ट्यूब और अन्य घटकों का एक संयोजन है। आइए गहराई से जानें:
●प्रवाहकत्त्व- इसमें विभिन्न गतिज ऊर्जा वाले अणुओं के बीच ऊष्मा का स्थानांतरण शामिल है। जब अणु टकराते हैं, तो उच्च ऊर्जा वाले अणु कम ऊर्जा वाले अणुओं में ऊष्मा स्थानांतरित करते हैं। हीट एक्सचेंजर्स दीवारों का उपयोग करते हैं जो तरल पदार्थों के बीच बाधाओं के रूप में कार्य करते हैं, जिससे संचालन में सुविधा होती है। वे फूरियर के ऊष्मा चालन के नियम के आधार पर कार्य करते हैं, जो तब तक जारी रहता है जब तक कि तापीय संतुलन नहीं पहुँच जाता।
●कंवेक्शन -न्यूटन के शीतलन नियम द्वारा शासित, इस प्रक्रिया में तापीय ऊर्जा का स्थानांतरण शामिल होता है क्योंकि अणु हीट एक्सचेंजर की दीवारों के साथ चलते हैं। गर्म अणु अपने कम घनत्व के कारण फैलते और बढ़ते हैं, चलते समय गर्मी को ठंडे अणुओं में स्थानांतरित करते हैं। यह निरंतर प्रक्रिया एक संवहन धारा बनाती है।
●ऊष्मीय विकिरण-इस प्रक्रिया में, उच्च तापमान वाली सतह से विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा उत्सर्जित होती है। संचालन और संवहन के विपरीत, विकिरण को स्थानांतरण माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है और यह स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होता है।
हीट एक्सचेंजर के प्रकार
विभिन्न प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स विभिन्न कार्य करते हैं, जिसमें अप्रत्यक्ष संपर्क प्रकार एक श्रेणी है। ये हीट एक्सचेंजर्स प्लेटों और ट्यूबों को विभाजन के रूप में नियोजित करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि इसमें शामिल तरल पदार्थ हीट एक्सचेंज प्रक्रिया के दौरान मिश्रण नहीं करते हैं।
आमतौर पर धातु से निर्मित, ट्यूबों या प्लेटों की दीवारें प्रमुख घटक होती हैं। अप्रत्यक्ष ताप विनिमायकों को आगे वर्गीकृत किया जा सकता है:
●प्लेट हीट एक्सचेंजर्स- इन उपकरणों में पतली प्लेटें एक साथ कसकर पैक की जाती हैं, जो अलग-अलग द्रव प्रवाह की अनुमति देती हैं। वे आम तौर पर एक काउंटरकरंट फ्लो कॉन्फ़िगरेशन को नियोजित करते हैं और तकिया पंख या प्लेट पंख जैसे अनुकूलन विकल्प प्रदान करते हैं।
●शैल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स- इस प्रकार में एक बड़े बेलनाकार बाड़े के भीतर स्थित कई ट्यूब शामिल हैं। ट्यूब अलग-थलग हैं, हीट एक्सचेंजर ट्यूब के अंदर और बाहरी सतह पर तरल पदार्थ बहते हैं। शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स प्रतिधारा और समवर्ती प्रवाह विन्यास दोनों का समर्थन करते हैं और एकल और दोहरे चरण वाले तरल पदार्थ दोनों के साथ संगत हैं।
हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?
हीट एक्सचेंजर्स कैसे संचालित होते हैं
हीट एक्सचेंजर्स ऐसे उपकरण हैं जिन्हें विभिन्न तापमानों के द्रव अणुओं के बीच गर्मी के हस्तांतरण को सक्षम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एयर कंडीशनर हीट एक्सचेंजर्स प्रक्रिया तरल पदार्थ या उपयोगिता तरल पदार्थ के रूप में वर्गीकृत विभिन्न प्रकार के तरल पदार्थों के साथ संगत हैं।
रेफ्रिजरेंट आधुनिक ताप पंपों में आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला तरल पदार्थ है, जो हीटिंग और कूलिंग दोनों कार्यों के लिए विभिन्न उद्योगों में महत्वपूर्ण घटक हैं।
एचवीएसी सिस्टम में हीट एक्सचेंजर्स की कार्यप्रणाली
मुख्य रूप से, एचवीएसी सिस्टम तापीय ऊर्जा के आदान-प्रदान के लिए स्थान का उपयोग करते हैं। एचवीएसी सिस्टम के भीतर हीट एक्सचेंजर गर्मी और ठंडी हवा का आदान-प्रदान करके कार्य करता है। हीट एक्सचेंजर्स से जुड़ी समस्याएं एचवीएसी प्रणाली के समग्र प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं।
एक खराब हीट एक्सचेंजर हीट एक्सचेंज प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने में विफल रहता है, जिससे असुविधा होती है और इमारत के भीतर हवा की गुणवत्ता से समझौता होता है।
