9+ हीट एक्सचेंजर उदाहरण: विस्तृत तथ्य

यह लेख हीट एक्सचेंजर उदाहरणों के बारे में चर्चा करता है। नाम से हमारे लिए हीट एक्सचेंजर का अर्थ समझना आसान हो जाता है।

हीट एक्सचेंजर और कुछ नहीं बल्कि एक उपकरण है जो तापमान को वांछित स्तर तक नीचे लाने या ऊपर उठाने के लिए दो पदार्थों के बीच गर्मी का आदान-प्रदान करता है। इस लेख में हम इस बारे में अध्ययन करेंगे कि हीट एक्सचेंजर क्या है, इसके विभिन्न प्रकार क्या हैं और विभिन्न उदाहरण जहां हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जाता है।

• एयर प्री हीटर
• अर्थशास्त्री
• इवैपोरेटर
• सुपरहिटर्स
• condensers
• जल शीतलक मीनार
• स्विमिंग पूल हीट एक्सचेंजर
• हाइड्रोलिक तेल कूलर
• बॉयलर
• वाटर जैकेट

हीट एक्सचेंजर क्या है?

हीट एक्सचेंजर एक उपकरण है जिसका उपयोग काम कर रहे तरल पदार्थ और तरल पदार्थ के बीच गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है जिसका तापमान नीचे लाया या बढ़ाया जाना है।

हीट एक्सचेंजर्स खोखले ट्यूबों का उपयोग करते हैं जिनके माध्यम से तरल पदार्थ पारित होते हैं। द्रवों के बीच तापमान का अंतर होता है जिसके कारण गर्मी हस्तांतरण होता है। गर्मी हस्तांतरण के लिए सबसे महत्वपूर्ण चीज दो वस्तुओं/तरल पदार्थों के बीच तापमान का अंतर है। इस लेख में हम विभिन्न के बारे में चर्चा करेंगे हीट एक्सचेंजर्स के प्रकार और उनके उदाहरण।

छवि क्रेडिट: विकिपीडिया

तरल पदार्थ के प्रवाह की दिशा के अनुसार हीट एक्सचेंजर्स के प्रकार

एक दूसरे के सापेक्ष तरल पदार्थों के प्रवाह की दिशा के अनुसार, हम हीट एक्सचेंजर्स को तीन प्रकारों में वर्गीकृत कर सकते हैं। ये प्रकार नीचे दी गई सूची में दिए गए हैं-

1. समानांतर प्रवाह हीट एक्सचेंजर- जब तरल पदार्थ एक दूसरे के सापेक्ष एक ही दिशा में प्रवाहित होते हैं, तो हीट एक्सचेंजर को समानांतर प्रवाह हीट एक्सचेंजर के रूप में संदर्भित किया जाएगा। गर्म द्रव का तापमान कम हो जाता है जबकि ठंडे तरल पदार्थ का तापमान बढ़ जाता है।
2. काउंटर फ्लो हीट एक्सचेंजर- जब तरल पदार्थ एक दूसरे के सापेक्ष विपरीत दिशा में प्रवाहित होते हैं, तो हीट एक्सचेंजर को काउंटर फ्लो हीट एक्सचेंजर के रूप में संदर्भित किया जाएगा। हम की प्रभावशीलता पा सकते हैं सूत्र का उपयोग कर हीट एक्सचेंजर इस लेख के बाद के खंडों में चर्चा की गई।
3. क्रॉस फ्लो हीट एक्सचेंजर- जैसा कि नाम से पता चलता है, क्रॉस फ्लो हीट एक्सचेंजर्स वे हीट एक्सचेंजर्स हैं जिनमें तरल पदार्थ एक दूसरे के लंबवत प्रवाहित होते हैं। ट्यूब एक दूसरे को नब्बे डिग्री बनाते हैं।

स्थानांतरण प्रक्रिया के अनुसार हीट एक्सचेंजर्स के प्रकार

स्थानांतरण प्रक्रियाओं के आधार पर हीट एक्सचेंजर्स का वर्गीकरण नीचे दी गई सूची में दिया गया है-

1. अप्रत्यक्ष संपर्क प्रकार- इस प्रकार की व्यवस्था में, द्रव की धाराएँ अलग हो जाती हैं और एक अस्थायी रूप से दीवार के अंदर और बाहर एक विभाजित दीवार के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण लगातार होता रहता है। विभिन्न प्रकार के अप्रत्यक्ष संपर्क प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स में स्टोरेज टाइप हीट एक्सचेंजर शामिल हैं, द्रविकृत बिस्तर हीट एक्सचेंजर आदि
2. सीधा संपर्क प्रकार- सीधे संपर्क प्रकार के हीट एक्सचेंजर में, दो तरल पदार्थ एक दूसरे के सीधे संपर्क में आकर एक दूसरे के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करते हैं। वे ऊष्मा का आदान-प्रदान करते हैं और फिर एक दूसरे से अलग हो जाते हैं।

हीट एक्सचेंजर की प्रभावशीलता

हीट एक्सचेंजर की प्रभावशीलता वास्तविक हीट ट्रांसफर के बीच का अनुपात है जो हीट एक्सचेंजर में हो सकने वाले अधिकतम हीट ट्रांसफर के बीच होता है।

प्रभावशीलता का महत्व यह है कि यह डिजाइनरों को यह अनुमान लगाने की अनुमति देता है कि दिया गया हीट एक्सचेंजर एक नया काम कैसे करेगा। यदि हम हीट एक्सचेंजर की प्रभावशीलता को जानते हैं तो परीक्षण और त्रुटि प्रक्रिया समाप्त हो जाती है।

हीट एक्सचेंजर उदाहरण

जिन स्थानों पर हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जाता है, वे नीचे दी गई सूची में दिए गए हैं-

एयर प्री हीटर

नाम से पता चलता है कि किसी अन्य प्रक्रिया को करने के लिए भेजने से पहले हवा को गर्म किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, उनका उपयोग बॉयलर में बिजली संयंत्र की तापीय क्षमता बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। पूर्व गर्म हवा बिजली संयंत्र में ईंधन इनपुट की गुणवत्ता में सुधार करेगी।

अर्थशास्त्री

यह एयर कंडीशनिंग सिस्टम का एक विकल्प है। अर्थशास्त्री एयर कंडीशनिंग सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले कंप्रेशर्स की तरह चलने के बजाय इमारत को ठंडा करने के लिए बाहरी हवा का उपयोग करते हैं। यह भी एक बड़ी राशि बचाता है क्योंकि यह ऊर्जा की बचत करता है।

इवैपोरेटर

किसी भी तरल को उसके गैसीय रूप में बदलने के लिए बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग किया जाता है। द्रव का ताप समान रहता है। चरण परिवर्तन प्रक्रिया एक इज़ोटेर्माल प्रक्रिया है। तरल पानी को गैसीय भाप में बदलने के लिए बॉयलर में बाष्पीकरणकर्ताओं का उपयोग किया जाता है। बाष्पीकरणकर्ताओं में, ईंधन का तापमान समान होता है क्योंकि यह चरण परिवर्तन से गुजरता है। दूसरी ओर, ठंडे द्रव का तापमान बढ़ जाता है जिसका उपयोग हीट एक्सचेंजर के अंदर कार्यशील द्रव के रूप में किया जाता है।

सुपरहिटर्स

सुपरहीटर्स का उपयोग बॉयलरों के अंदर किया जाता है जो गीली भाप को शुष्क भाप में परिवर्तित करते हैं। शुष्क भाप वह भाप है जिसमें पानी की कोई तरल सामग्री नहीं होती है। शुष्क भाप का सूखापन अंश 1 या 100% होता है। सुपरहीटर्स का उपयोग भाप को सुपरहीट करने के लिए किया जाता है। अतितापित भाप की गुणवत्ता और एन्थैल्पी सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली गीली भाप या संतृप्त भाप से अधिक होती है।

condensers

कंडेनसर बाष्पीकरण करने वालों के विपरीत होते हैं। संघनित्र द्रव को उसके तापमान में परिवर्तन किए बिना उसकी गैसीय अवस्था से वापस लाते हैं। कंडेनसर साधारण हीट एक्सचेंजर्स होते हैं जो भाप से गर्मी को अवशोषित करते हैं और इसे वापस तरल पानी में परिवर्तित करते हैं। अवशोषित ऊष्मा की मात्रा जल के वाष्पन की गुप्त ऊष्मा के बराबर होती है। बाष्पीकरण करने वालों के समान, ईंधन का तापमान समान रहता है और हीट एक्सचेंजर के अंदर काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में उपयोग किए जाने वाले गर्म द्रव का तापमान कम हो जाता है।

जल शीतलक मीनार

कूलिंग टॉवर एक टॉवर है जिसका उपयोग सिस्टम से आसपास के क्षेत्र में गर्मी को अस्वीकार करने के लिए किया जाता है। सिस्टम से बाहर निकलने वाली गर्मी बेकार गर्मी है जिसका आगे की प्रक्रिया में कोई उपयोग नहीं है। ये मीनारें चिमनी के रूप में दिखाई देती हैं जिसके माध्यम से गैस के बादल को बाहर निकाल दिया जाता है। यह गैस बादल और कुछ नहीं बल्कि कार्यशील द्रव की गैस है। भाप के रूप में गर्मी का प्रसार हो रहा है।

स्विमिंग पूल हीट एक्सचेंजर

एक स्विमिंग पूल हीट एक्सचेंजर एक दूसरे के सीधे संपर्क में आए बिना गर्म पानी की धारा से कूलर पूल की पानी की धारा में गर्मी स्थानांतरित करता है।

हाइड्रोलिक तेल कूलर

हाइड्रोलिक तेल कूलर हाइड्रोलिक तेल को ठंडा करता है। इनका उपयोग पावर पैक, पावर वाशर और इंजन में किया जा सकता है, लगभग कहीं भी हाइड्रोलिक तेल का उपयोग किया जाता है। हाइड्रोलिक तेल को ठंडा करने की आवश्यकता है क्योंकि ठंडा किए बिना, तेल उच्च तापमान के कारण आग पकड़ सकता है और ऑपरेटर के साथ-साथ मशीनरी के लिए भी घातक हो सकता है।

बॉयलर

हीट एक्सचेंजर्स का सबसे आम उपयोग बॉयलरों में होता है। बॉयलर तरल पानी को गर्म करने के लिए हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग करते हैं जैसे कि यह भाप में परिवर्तित हो जाता है। पूरे चरण परिवर्तन प्रक्रिया में, तरल/गैस का तापमान समान रहता है जिसका अर्थ है कि यह एक समतापी प्रक्रिया है। हम पहले ही उपरोक्त अनुभागों में चर्चा कर चुके हैं कि ताप विनिमायक कैसे होते हैं बॉयलर के अंदर काम करें.

वाटर जैकेट

वाटर जैकेट में, इंजन के माध्यम से चलने वाले निकास को ठंडा या गर्म करने के लिए पानी का उपयोग किया जाता है। हम रॉकेट इंजन में जैकेटिंग देख सकते हैं, गर्म निकास गैसें ईंधन को गर्म करती हैं और फिर ईंधन को दहन के लिए वापस भेज दिया जाता है। इससे रॉकेट इंजन की दहन क्षमता बढ़ जाती है। ऑटोमोबाइल में, इंजन को ठंडा करने और अत्यधिक गर्मी के नुकसान को रोकने के लिए वॉटर जैकेटिंग का उपयोग किया जाता है। वाटर जैकेटिंग से इंजन का तापमान कम हो जाता है।

अन्य प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स

व्यापक आधार पर, हीट एक्सचेंजर्स के कई और प्रकार हैं। उन्हें नीचे दी गई सूची में दिया गया है-

• शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स
• प्लेट उष्मा का आदान प्रदान करने वाला
• प्लेट और शेल हीट एक्सचेंजर
• एडियाबेटिक व्हील हीट एक्सचेंजर
• फिनेड ट्यूब हीट एक्सचेंजर
• तकिया प्लेट उष्मा का आदान प्रदान करने वाला