Wat is het effect van het debiet op het drukverlies van shell-and-tube-warmtewisselaars?

1. De relatie tussen de vloeistofstroomtoestand en drukverlies
Laminaire stroming en turbulente stroming:
Wanneer de vloeistof met een lage stroomsnelheid in een pijpenbundelwarmtewisselaar stroomt, kan deze zich in een laminaire stromingstoestand bevinden. In de laminaire stromingstoestand is de vloeistofstroom relatief soepel, is de interactie tussen de vloeistoflagen klein en wordt het drukverlies voornamelijk veroorzaakt door de stroperige wrijving van de vloeistof.
Naarmate de stroomsnelheid toeneemt, verandert de vloeistof geleidelijk van laminaire stroming naar turbulente stroming. In de turbulente toestand is de stroming van de vloeistof ingewikkelder, zijn er sterke wervelingen en menging en neemt het drukverlies aanzienlijk toe. Dit komt omdat de vloeistof in de turbulente toestand niet alleen de viskeuze wrijving moet overwinnen, maar ook de extra weerstand moet overwinnen die wordt veroorzaakt door wervelingen en vermenging.
2. Het effect van het debiet op het drukverlies onderweg
Wrijvingsweerstand:
De toename van de stroomsnelheid zal leiden tot een toename van de wrijvingsweerstand tussen de vloeistof en de binnenwand van de warmtewisselaarbuis en de schaalstructuur. Volgens de principes van de vloeistofmechanica is de wrijvingsweerstand evenredig met het kwadraat van de stroomsnelheid.
Dit betekent dat wanneer het debiet verdubbelt, de wrijvingsweerstand vier keer toeneemt. Bij een shell-and-tube-warmtewisselaar wordt het drukverlies onderweg voornamelijk veroorzaakt door wrijvingsweerstand, dus de toename van de stroomsnelheid zal het drukverlies onderweg aanzienlijk vergroten.
Lengte en diameter van de pijpleiding:
Ook de buislengte en diameter van de shell-and-tube-warmtewisselaar zullen van invloed zijn op de mate van invloed van het debiet op het drukverlies onderweg. Onder dezelfde andere omstandigheden geldt: hoe langer de buislengte, hoe groter het drukverlies onderweg.
Bij een gegeven debiet geldt: hoe kleiner de buisdiameter, hoe hoger het debiet, en het drukverlies onderweg zal dienovereenkomstig ook toenemen. Daarom is het bij het ontwerpen van een shell-and-tube-warmtewisselaar noodzakelijk om uitgebreid rekening te houden met de relatie tussen de pijplengte en -diameter en de stroomsnelheid om het drukverlies onderweg te verminderen.
3. Het effect van het debiet op het lokale drukverlies
Buisfittingen en kleppen:
Er zijn meestal verschillende buisfittingen en kleppen in shell-and-tube-warmtewisselaars, zoals ellebogen, T-stukken, kleppen, enz. Wanneer de vloeistof door deze onderdelen stroomt, zal plaatselijk drukverlies optreden. Door de toename van het debiet zal het plaatselijke drukverlies toenemen, omdat de vloeistofstroom in deze delen bij hoge debieten turbulenter is en het energieverlies groter.
Schotten en schotten:
Schotten en schotten zijn veelgebruikte structuren in pijpenbundel-warmtewisselaars om de stroomrichting van de vloeistof te veranderen en de efficiëntie van de warmteoverdracht te verbeteren. Lokaal drukverlies zal echter ook optreden wanneer de vloeistof door de keerschotten en schotten stroomt.
De toename van de stroomsnelheid zal de impact en wrijving van de vloeistof op de schotten en schotten vergroten, waardoor het lokale drukverlies toeneemt. Bij het ontwerpen van een warmtewisselaar is het noodzakelijk om de vorm, afstand en hoek van de schotten en schotten redelijk te kiezen om lokaal drukverlies te verminderen.
Als u het effect van het debiet op het drukverlies van een shell-and-tube-warmtewisselaar wilt begrijpen, kunt u onze klantenservice raadplegen, wij staan ​​u 24 uur per dag met hart en ziel voor u klaar!