فرآیند انتقال حرارت در دیگ بخار چیست؟

سلام! من به عنوان تأمین کننده دیگهای بخار بخار ، اغلب در مورد نحوه کار این ماشین های nifty سؤال می کنم. یکی از اساسی ترین جنبه های دیگ بخار ، فرآیند انتقال حرارت است. بنابراین ، بیایید درست شیرجه بزنیم و آن را بشکنیم.

مبانی دیگ بخار

اول از همه ، دیگ بخار چیست؟ به عبارت ساده ، این یک کشتی بسته است که در آن آب گرم می شود و به بخار تبدیل می شود. این بخار پس از آن می تواند برای اهداف مختلفی مانند ساختمانهای گرمایش ، نیرو دادن به فرآیندهای صنعتی یا حتی در امکانات لباسشویی استفاده شود. ما انواع مختلفی از دیگهای بخار را ارائه می دهیم ، از جملهبخار بخار بخار و گازبابخار بخار برقیوتدیگ بخار بخاربشر

روند انتقال حرارت

فرآیند انتقال حرارت در یک دیگ بخار همه چیز در مورد انتقال حرارت از منبع گرما به آب داخل دیگ بخار است. سه روش اصلی قابل انتقال است: هدایت ، همرفت و تابش.

انتقال

هدایت انتقال گرما از طریق یک ماده جامد است. در یک دیگ بخار ، این معمولاً در لوله های دیگ بخار یا پوسته دیگ بخار اتفاق می افتد. هنگامی که منبع گرما ، مانند سوزاندن سوخت در یک دیگ بخار یا گاز - شلیک شده ، فلز لوله ها یا پوسته را گرم می کند ، گرما از طریق فلز به طرف دیگر آب انجام می شود.

به آن فکر کنید مانند نگه داشتن یک انتهای میله فلزی بر روی آتش. گرما از طریق میله حرکت می کند و می توانید احساس کنید که در انتهای دیگر آن را گرمتر می کند. در یک دیگ بخار ، این فلز به عنوان یک هادی عمل می کند و باعث می شود گرما از طرف گرم (جایی که سوخت در حال سوختن است) به سمت کولر (جایی که آب است) عبور کند.

همرفت

همرفت انتقال گرما از طریق حرکت یک مایع است که می تواند یک مایع یا گاز باشد. در یک دیگ بخار ، آب داخل دیگ بخار مایع است. با گرم شدن آب در نزدیکی منبع گرما ، متراکم تر می شود و بالا می رود. سپس آب خنک کننده برای گرفتن جای خود به داخل حرکت می کند و یک جریان دایره ای ایجاد می کند.

این حرکت مداوم آب به توزیع گرما به طور مساوی در سراسر دیگ کمک می کند. مثل این است که وقتی سوپ را روی اجاق گاز درست می کنید. شما سوپ را هم بزنید تا مطمئن شوید که همه آن گرم می شود. در یک دیگ بخار ، جریان های همرفت طبیعی باعث هم زدن برای شما می شوند و اطمینان می دهند که آب به طور یکنواخت گرم می شود و در نهایت به بخار تبدیل می شود.

تابش

تابش انتقال گرما از طریق امواج الکترومغناطیسی است. در یک دیگ بخار ، تابش هنگامی اتفاق می افتد که شعله های گرم یا گازهای گرم ناشی از سوخت سوزان ، گرما را به شکل تابش مادون قرمز ساطع می کنند. این تابش از طریق هوا در داخل دیگ بخار حرکت می کند و توسط آب و دیواره های دیگ بخار جذب می شود.

این شبیه به نحوه احساس گرمای خورشید بر روی پوست است. خورشید تابش را ساطع می کند و وقتی به شما می رسد ، می توانید گرما را احساس کنید. در یک دیگ بخار ، شعله های گرم مانند یک مینی - خورشید عمل می کنند و گرما را به آب و سطوح اطراف تابش می کنند.

انتقال حرارت در انواع مختلف دیگهای بخار

حال ، بیایید نگاهی بیندازیم که چگونه این روش های انتقال حرارت در انواع مختلف دیگهای بخار ارائه می دهیم.

روغن و گاز - دیگهای بخار آتش

در دیگهای بخار بخار روغن و گاز - سوخت در یک محفظه احتراق سوخته می شود. سوخت سوزان باعث ایجاد شعله های گرم و گاز می شود. این گازهای گرم از طریق ترکیبی از تابش ، همرفت و هدایت ، گرما را به آب موجود در دیگ منتقل می کنند.

شعله های آتش مستقیماً به لوله های دیگ بخار و آب تابش می کنند. گازهای گرم سپس بر روی لوله ها جریان می یابند و گرما را از طریق همرفت انتقال می دهند. با انتقال گرما به لوله ها ، از طریق فلز لوله ها به آب داخل آن انجام می شود. این فرآیند تا زمانی که آب به نقطه جوش خود برسد و به بخار تبدیل شود ادامه می یابد.

دیگهای بخار برقی

در دیگهای بخار برقی ، منبع گرما یک عنصر برقی است. جریان الکتریکی از عنصر عبور می کند و باعث گرم شدن آن می شود. سپس گرما به طور عمده از طریق هدایت به آب منتقل می شود.

عنصر گرم شده در تماس مستقیم با آب است ، بنابراین گرما از عنصر به آب می رود. همچنین با افزایش آب گرم شده و آب خنک کننده برای جایگزینی آن ، برخی از همرفتها اتفاق می افتد و به توزیع گرما کمک می کند.

دیگهای بخار بخار آتش

دیگهای بخار آتش سوزی از نظر فرآیند انتقال حرارت شبیه به دیگهای بخار روغن و گاز هستند. روغن به داخل محفظه احتراق پاشیده و مشتعل می شود. روغن سوزان باعث ایجاد شعله های گرم و گاز می شود. گرمای ناشی از شعله های آتش و گازها از طریق تابش ، همرفت و هدایت به آب منتقل می شود.

شعله های گرم گرما را به اجزای دیگ بخار تابش می کنند و گازهای گرم روی لوله ها جریان می یابند و گرما را از طریق همرفت منتقل می کنند. سپس گرما از طریق دیواره های لوله به آب انجام می شود.

اهمیت انتقال حرارت کارآمد

انتقال حرارت کارآمد در دیگ بخار بسیار مهم است. هنگامی که گرما به طور کارآمد منتقل می شود ، به این معنی است که سوخت کمتری هدر می رود و بیشتر از انرژی ناشی از سوخت برای گرم کردن آب و تولید بخار استفاده می شود. این منجر به کاهش هزینه های عملیاتی و یک دیگ بخار سازگار با محیط زیست می شود.

اگر انتقال حرارت ضعیف باشد ، دیگ بخار برای تولید همان مقدار بخار باید از سوخت بیشتری استفاده کند. این نه تنها هزینه را افزایش می دهد بلکه آلاینده های بیشتری را نیز در محیط آزاد می کند. بنابراین ، ما دیگهای خود را برای بهینه سازی فرآیند انتقال حرارت ، با استفاده از مواد با کیفیت بالا و طرح های پیشرفته طراحی می کنیم.

عوامل مؤثر در انتقال حرارت

عوامل مختلفی وجود دارد که می تواند در یک دیگ بخار بر روند انتقال حرارت تأثیر بگذارد.

طراحی دیگ بخار

طراحی دیگ بخار نقش مهمی در نحوه انتقال گرمای کارآمد دارد. شکل و اندازه محفظه احتراق ، چیدمان لوله ها و مسیر جریان گازهای گرم همه باعث انتقال حرارت می شود. یک دیگ چاه طراحی شده دارای سطح بزرگی برای انتقال حرارت خواهد بود که باعث می شود گرمای بیشتری از منبع گرما به آب منتقل شود.

کیفیت آب

کیفیت آب موجود در دیگ نیز مهم است. اگر آب حاوی ناخالصی مانند مواد معدنی یا مقیاس باشد ، می تواند لایه ای را روی لوله های دیگ بخار تشکیل دهد. این لایه به عنوان عایق عمل می کند و باعث کاهش کارایی انتقال حرارت می شود. تصفیه آب منظم برای جلوگیری از ایجاد مقیاس و اطمینان از انتقال حرارت کارآمد لازم است.

نگهدار

نگهداری مناسب برای حفظ انتقال حرارت خوب ضروری است. با گذشت زمان ، لوله های دیگ بخار می توانند کثیف یا فاسد شوند. تمیز کردن لوله ها و سایر قطعات به طور مرتب به تمیز نگه داشتن سطوح انتقال حرارت و در شرایط مناسب کمک می کند. همچنین تضمین می کند که جریان های همرفتی می توانند آزادانه جریان پیدا کنند و تابش مسدود نشود.

پایان

بنابراین ، در آنجا آن را دارید - فرآیند انتقال حرارت در یک دیگ بخار. این ترکیبی از هدایت ، همرفت و تابش است که با هم کار می کند تا آب را گرم کند و آن را به بخار تبدیل کند. این که آیا شما به دنبال یک دیگ بخار بخار ، یک دیگ بخار برقی ، یا یک دیگ بخار بخار با روغن ، هستید ، درک فرایند انتقال حرارت می تواند به شما در تصمیم گیری آگاهانه کمک کند.

اگر علاقه مند به خرید دیگ بخار برای تجارت یا امکانات خود هستید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. ما می توانیم اطلاعات بیشتری در مورد محصولات خود و نحوه عملکرد آنها در اختیار شما قرار دهیم. برای شروع بحث در مورد نیازهای خاص خود و اینکه چگونه دیگهای بخار ما می توانند با آنها روبرو شوند ، با ما تماس بگیرید. ما همیشه خوشحالیم که به هر سؤالی که ممکن است پاسخ دهید و به شما در یافتن بهترین راه حل برای نیازهای گرما و بخار خود کمک می کنیم.

منابع

• Incropera ، FP ، DeWitt ، DP ، Bergman ، TL ، & Lavine ، AS (2007). اصول گرما و انتقال انبوه. ویلی
• Cengel ، Ya ، & Ghajar ، AJ (2015). گرما و انتقال انبوه: اصول و برنامه ها. مک گرا - آموزش هیل.