हीट एक्सचेंजर दक्षता: क्या, फॉर्मूला, विभिन्न हीट एक्सचेंजर दक्षता की गणना कैसे करें, अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

हीट एक्सचेंजर दक्षता के साथ "हीट एक्सचेंजर दक्षता" की अवधारणा से संबंधित कई तथ्यों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाएगा। आदर्श प्रणाली के प्रदर्शन के आधार पर हीट एक्सचेंजर दक्षता निर्धारित की जाएगी।

हीट एक्सचेंजर दक्षता की अवधि को भौतिक में स्थानांतरित होने वाली गर्मी की मात्रा के बीच संबंध के रूप में समझाया जा सकता है उष्मा का आदान प्रदान करने वाला गर्मी की मात्रा के लिए जो आदर्श हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित होती है। हीट एक्सचेंजर दक्षता की मदद से हम हीट एक्सचेंजर का विश्लेषण और डिजाइन कर सकते हैं।

हीट एक्सचेंजर दक्षता क्या है?

हीट एक्सचेंजर की प्रक्रिया दो तरल पदार्थों के बीच होती है जिनमें अलग-अलग तापमान होते हैं और तरल पदार्थ को किसी भी ठोस दीवार द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है या तरल पदार्थ को एक दूसरे को छुआ जा सकता है।

हीट एक्सचेंजर दक्षता की अवधि के रूप में समझाते हैं, हीट एक्सचेंजर के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण की मात्रा के बीच का अनुपात जो वास्तविक है जो सिस्टम के इनपुट के रूप में काम करता है और हीट एक्सचेंजर के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण की मात्रा जो व्यावहारिक है जो एक है सिस्टम से बाहर के रूप में काम करता है।

हीट एक्सचेंजर दक्षता शब्द को इस प्रकार लिखा जा सकता है,

= क्यू_{कार्य}/Q_{आदर्श}

कहा पे,

η = हीट एक्सचेंजर दक्षता

Q_{कार्य} = ऊष्मा की वह मात्रा जो भौतिक ताप विनिमायक में स्थानांतरित होती है

Q_{आदर्श} = ऊष्मा की वह मात्रा जो आदर्श हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित होती है

हीट एक्सचेंजर दक्षता सूत्र:

RSI हीट एक्सचेंजर दक्षता का सूत्र नीचे दिया गया है,

क्यू̇ = यूए ΔT

कहा पे,

Q̇= हीट एक्सचेंजर्स और इसकी इकाई के माध्यम से गर्मी प्रवाह की मात्रा वाट है

यू = गर्मी हस्तांतरण गुणांक और इसकी इकाई वाट प्रति मीटर वर्ग डिग्री सेंटीग्रेड है

A = वह क्षेत्र जहाँ से ऊष्मा प्रवाहित होती है और इसकी इकाई वर्ग मीटर है

ΔT= तापमान अंतर और इसकी इकाई केल्विन है।

हीट एक्सचेंजर दक्षता की गणना कैसे करें?

प्रणाली के लिए उष्मा का आदान प्रदान करने वाला व्यावहारिक प्रदर्शन के साथ वास्तविक प्रदर्शन के कारकों की तुलना करके दक्षता की गणना की जा सकती है।

उष्मा का आदान प्रदान करने वाला दक्षता = वास्तविक उत्पादन / व्यावहारिक प्रणाली का उत्पादन ….eqn (1)

लेकिन जहां व्यावहारिक ताप विनिमायक उपलब्ध नहीं है उस स्थिति के लिए eqn (1) लागू नहीं होता है। उस स्थिति में हम गर्मी हस्तांतरण गुणांक और सतह क्षेत्र के उत्पाद का उपयोग कर सकते हैं जहां से गर्मी बह रही है जो कि गर्मी हस्तांतरण की सर्वोत्तम दर को व्यक्त करने के लिए यूए के रूप में व्यक्त की जाती है जिसे आसानी से दी गई प्रक्रिया की स्थिति ΔT द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। तो, उस मामले में हम जिस समीकरण का उपयोग करते हैं, वह नीचे दिया गया है,

क्यू = यूए(FΔT_LM) ... .eqn (2)

कहा पे,

क्यू = हीट एक्सचेंजर्स और इसकी इकाई के माध्यम से गर्मी प्रवाह की मात्रा वाट है

यू = गर्मी हस्तांतरण गुणांक और इसकी इकाई वाट प्रति मीटर वर्ग डिग्री सेंटीग्रेड है

A = वह क्षेत्र जहाँ से ऊष्मा प्रवाहित होती है और इसकी इकाई वर्ग मीटर है

एफटी_LM = लॉग माध्य तापमान अंतर और इसकी इकाई केल्विन है

LMTD दृष्टिकोण तब लागू होता है जब इनपुट और आउटपुट तापमान दिया जाता है लेकिन हीट एक्सचेंजर का आकार नहीं चुना जाता है। के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण एलएमटीडी थर्मल प्रभावशीलता विधि लागू किया जाता है जो व्यावहारिक विश्व ताप अंतरण राशि की गणना कर रहा है और हीट एक्सचेंजर हीट ट्रांसफर राशि के अंदर है। अभिव्यक्ति नीचे दी गई है,

ई = क्यू / क्यू_{अधिकतम}..इकन (3)

विशिष्ट हीट एक्सचेंजर दक्षता:

विशिष्ट शब्द उष्मा का आदान प्रदान करने वाला दक्षता की व्याख्या के रूप में, भौतिक ताप विनिमायक में स्थानांतरित होने वाली गर्मी की मात्रा के बीच का संबंध जो आदर्श हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित होता है, प्रवाह दर लगभग 90 प्रतिशत देता है।

विशिष्ट हीट एक्सचेंजर दक्षता मूल्य शेल और ट्यूब, सर्पिल, केतली और ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर से अधिक है।

हीट एक्सचेंजर दक्षता में सुधार कैसे करें?

हीट एक्सचेंजर की दक्षता में सुधार नीचे दिया गया है,

1. ऑनलाइन सफाई
2. ऑफलाइन
3. आवधिक सफाई
4. हीट एक्सचेंजर बनाए रखना
5. मैन्युअल रूप से पीएचई की सफाई

ऑनलाइन सफाई:-

ऑनलाइन सफाई हीट एक्सचेंजर के संचालन को बाधित किए बिना या हीट एक्सचेंजर के संचालन को रोके बिना स्केलिंग और फाउलिंग को रोकने में मदद करती है। टोकरी, ब्रश और बॉल टाइप सिस्टम सहित ऑनलाइन सफाई। ऑनलाइन सफाई एक रासायनिक संयोजन व्यवस्था और स्टैंडअलोन दृष्टिकोण का इलाज करती है।

ऑफलाइन:-

ऑफलाइन सफाई का दूसरा नाम पिगिंग है। हीट एक्सचेंजर की दक्षता में सुधार के लिए ऑफ़लाइन सफाई बहुत उपयोगी है। इस प्रक्रिया में उपयोग किया जाने वाला उपकरण एक गोली की तरह दिखता है जिसे की प्रत्येक ट्यूब में रखा जाता है हीट एक्सचेंजर और हवा के उच्च दबाव के साथ नीचे धकेल दिया;. ऑफ़लाइन सफाई का उपयोग करने के लिए रासायनिक सफाई, हाइड्रो लांसिंग और हाइड्रो ब्लास्टिंग सामान्य तरीके हैं।

समय-समय पर सफाई:-

हीट एक्सचेंजर से गंदगी और मलबे को साफ करने का सबसे उपयोगी तरीका आवधिक सफाई है। एक निश्चित समय के बाद बहुत सारी अवांछित गंदगी सिस्टम में जमा हो जाएगी जिससे कार्य क्षमता कम हो जाती है इसलिए एक समय के बाद समय-समय पर सफाई बहुत आवश्यक है।

हीट एक्सचेंजर बनाए रखना:-

हीट एक्सचेंजर की दक्षता बढ़ाने के लिए नियमित रखरखाव बहुत महत्वपूर्ण है। हीट एक्सचेंजर का रखरखाव सिस्टम की रुकावट, रिसाव और खराब होने को रोकने में मदद करता है।

मैन्युअल रूप से पीएचई की सफाई:-

निर्माता के निर्देशों का पालन करने के लिए मैन्युअल सफाई महत्वपूर्ण है। जब पीएचई स्थापित किया जाता है तो सिस्टम की प्लेटों को सिस्टम के फ्रेम से अलग किए बिना साफ करना पसंद करते हैं।

प्लेट हीट एक्सचेंजर दक्षता की गणना कैसे करें?

हीट एक्सचेंजर की प्रणाली के लिए व्यावहारिक प्रदर्शन के साथ वास्तविक प्रदर्शन के कारकों की तुलना करके दक्षता की गणना की जा सकती है।

हीट एक्सचेंजर दक्षता = व्यावहारिक प्रणाली का वास्तविक आउटपुट / आउटपुट ….eqn (1)

लेकिन जहां व्यावहारिक ताप विनिमायक उपलब्ध नहीं है उस स्थिति के लिए eqn (1) लागू नहीं होता है। उस स्थिति में हम गर्मी हस्तांतरण गुणांक और सतह क्षेत्र के उत्पाद का उपयोग कर सकते हैं जहां से गर्मी बह रही है जो कि गर्मी हस्तांतरण की सर्वोत्तम दर को व्यक्त करने के लिए यूए के रूप में व्यक्त की जाती है जिसे आसानी से दी गई प्रक्रिया की स्थिति ΔT द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। तो, उस मामले में हम जिस समीकरण का उपयोग करते हैं, वह नीचे दिया गया है,

क्यू = यूए(FΔT_LM) ... .eqn (2)

कहा पे,

क्यू = हीट एक्सचेंजर्स और इसकी इकाई के माध्यम से गर्मी प्रवाह की मात्रा वाट है

यू = गर्मी हस्तांतरण गुणांक और इसकी इकाई वाट प्रति मीटर वर्ग डिग्री सेंटीग्रेड है

A = वह क्षेत्र जहाँ से ऊष्मा प्रवाहित होती है और इसकी इकाई वर्ग मीटर है

एफटी_LM = लॉग माध्य तापमान अंतर और इसकी इकाई केल्विन है

LMTD दृष्टिकोण तब लागू होता है जब इनपुट और आउटपुट तापमान दिया जाता है लेकिन हीट एक्सचेंजर का आकार नहीं चुना जाता है। एलएमटीडी के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण थर्मल प्रभावशीलता विधि लागू किया जाता है जो व्यावहारिक विश्व ताप अंतरण राशि की गणना कर रहा है और हीट एक्सचेंजर हीट ट्रांसफर राशि के अंदर है। अभिव्यक्ति नीचे दी गई है,

ई = क्यू / क्यू_{मैक्स} …समीकरण (3)

प्लेट हीट एक्सचेंजर की दक्षता में सुधार कैसे करें?

प्लेट हीट एक्सचेंजर की दक्षता में सुधार का तरीका नीचे सूचीबद्ध है,

1. प्लेट की मोटाई कम करें
2. प्लेट चुननी चाहिए
3. थर्मल प्रतिरोध में कमी

प्लेट की मोटाई कम करें:-

प्लेट की मोटाई का डिज़ाइन संक्षारण प्रतिरोध पर निर्भर नहीं करता है। प्लेट डिजाइन की मोटाई दबाव वहन क्षमता पर निर्भर करती है। प्लेट की मोटाई हीट एक्सचेंजर को दबाव असर क्षमता से बढ़ाया जा सकता है।

प्लेट चुननी चाहिए:-

हीट एक्सचेंजर के लिए प्लेट चुनना बहुत भूमिका निभाता है। जिन सामग्रियों में तापीय चालकता होती है जैसे तांबा मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम स्टील का चयन किया जाता है। स्टेनलेस स्टील के लिए तापीय चालकता लगभग 14.4 वाट प्रति मीटर केल्विन है।

तापीय प्रतिरोध में कमी:-

फाउलिंग परत के हीट एक्सचेंजर का थर्मल प्रतिरोध केवल प्लेट से स्केलिंग से बचने के लिए कम किया जाता है। फाउलिंग मोटाई तब होती है जब उस समय लगभग 1 मिमी गर्मी हस्तांतरण गुणांक की मात्रा लगभग 10 प्रतिशत कम हो जाती है। इस कारण से हीट एक्सचेंजर के दोनों हिस्सों पर पानी की मात्रा को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर दक्षता की गणना कैसे करें?

हीट एक्सचेंजर की प्रणाली के लिए व्यावहारिक प्रदर्शन के साथ वास्तविक प्रदर्शन के कारकों की तुलना करके दक्षता की गणना की जा सकती है।

हीट एक्सचेंजर दक्षता = व्यावहारिक प्रणाली का वास्तविक आउटपुट / आउटपुट ….eqn (1)

लेकिन जहां व्यावहारिक ताप विनिमायक उपलब्ध नहीं है उस स्थिति के लिए eqn (1) लागू नहीं होता है।

तो, उस मामले में हम जिस समीकरण का उपयोग करते हैं, वह नीचे दिया गया है,

क्यू = यूए(FΔT_LM) ... .eqn (2)

कहा पे,

क्यू = हीट एक्सचेंजर्स और इसकी इकाई के माध्यम से गर्मी प्रवाह की मात्रा वाट है

यू = गर्मी हस्तांतरण गुणांक और इसकी इकाई वाट प्रति मीटर वर्ग डिग्री सेंटीग्रेड है

A = वह क्षेत्र जहाँ से ऊष्मा प्रवाहित होती है और इसकी इकाई वर्ग मीटर है

एफटी_LM = लॉग माध्य तापमान अंतर और इसकी इकाई केल्विन है

LMTD दृष्टिकोण तब लागू होता है जब इनपुट और आउटपुट तापमान दिया जाता है लेकिन हीट एक्सचेंजर का आकार नहीं चुना जाता है। एलएमटीडी के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण थर्मल प्रभावशीलता विधि लागू किया जाता है जो व्यावहारिक विश्व ताप अंतरण राशि की गणना कर रहा है और हीट एक्सचेंजर हीट ट्रांसफर राशि के अंदर है। अभिव्यक्ति नीचे दी गई है,

ई = क्यू / क्यू_{मैक्स} …समीकरण (3)

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर की दक्षता कैसे बढ़ाएं?

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर की दक्षता बढ़ाने की प्रक्रिया नीचे सूचीबद्ध है,

1. ऑनलाइन सफाई
2. ऑफलाइन
3. आवधिक सफाई
4. प्लेट की मोटाई कम करें
5. प्लेट चुननी चाहिए
6. थर्मल प्रतिरोध में कमी
7. हीट एक्सचेंजर बनाए रखना
8. मैन्युअल रूप से पीएचई की सफाई

हीट एक्सचेंजर दक्षता बनाम प्रभावशीलता:

हीट एक्सचेंजर दक्षता और प्रभावशीलता के बीच प्रमुख अंतर नीचे चर्चा की गई है,

हीट एक्सचेंजर दक्षता बनाम प्रवाह दर:

हीट एक्सचेंजर दक्षता और प्रवाह दर के बीच प्रमुख अंतर नीचे चर्चा की गई है,

फायरप्लेस हीट एक्सचेंजर दक्षता के लाभ:

फायरप्लेस हीट एक्सचेंजर दक्षता के लाभ नीचे सूचीबद्ध हैं,

• धुआं उत्पन्न नहीं होता है
• कुशल ऊर्जा
• किफ़ायती
• रखरखाव कम है
• लंबी उम्र
• उपलब्धता

पानी से पानी हीट एक्सचेंजर दक्षता:

जल से जल ताप विनिमायक दक्षता की व्याख्या इस प्रकार की जा सकती है, ताप विनिमायक उपकरण का प्रकार जो तरल शीतलन करता है और जो औद्योगिक विधियों के कई वर्गीकरणों से गर्मी को कम करने के लिए उपयुक्त प्रक्रिया है।

हवा से हवा हीट एक्सचेंजर दक्षता:

हवा से हवा की इकाई में हीट एक्सचेंजर हवा लंबे समय तक चलती है, हीट एक्सचेंजर का उपकरण अधिक होता है। रिकवरी हीट की मात्रा लगभग 80 प्रतिशत है। हवा से हवा हीट एक्सचेंजर की इकाइयाँ लंबी, आयताकार और उथली होती हैं।

हीट एक्सचेंजर दक्षता को क्या प्रभावित करता है?

हीट एक्सचेंजर दक्षता का प्रभाव काउंटर फ्लो हीट एक्सचेंजर के लिए क्षमता अनुपात में वृद्धि के साथ भी एक वृद्धि है और फ्लो हीट एक्सचेंजर के लिए क्षमता अनुपात में वृद्धि के साथ भी कमी है।

समानांतर प्रवाह हीट एक्सचेंजर के लिए अधिकतम दक्षता क्या है?

कोई फर्क नहीं पड़ता कि एक्सचेंजर कितना बड़ा है या ट्रांसफर गुणांक पर अतिप्रवाह का प्रवाह कितना अधिक है, समानांतर प्रवाह हीट एक्सचेंजर के लिए अधिकतम दक्षता 5% है।