शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर के लिए एक नया प्रकार का बफ़ल

हीट एक्सचेंजर कई उद्योगों जैसे बिजली उत्पादन, खाद्य प्रसंस्करण और तेल शोधन में उपकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर सबसे अधिक इस्तेमाल किया प्रकार हैशेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स में विभिन्न प्रकार के बफ़ल होते हैं, जिनमें से एकल खंड बफ़ल को इसकी कम विनिर्माण लागत के कारण व्यापक रूप से अपनाया जाता है,उच्च ताप हस्तांतरण दर, और स्थापना में आसानी। हालांकि, एकल खंड बफ़ल अक्सर मृत क्षेत्रों की उपस्थिति के कारण उच्च दबाव गिरावट और गंभीर कंपन से पीड़ित होता है,जिससे गर्मी हस्तांतरण दक्षता कम हो जाती है, विशेष रूप से उच्च दबाव की आवश्यकता वाले शीतलन अनुप्रयोगों में।

शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स की दक्षता बढ़ाने के लिए विभिन्न तरीकों का प्रस्ताव दिया गया है।जिनमें से कई में बफल्स के कारण होने वाले प्रवाह ठहराव को कम करने के लिए अनुदैर्ध्य हेलिकल बफल्स का उपयोग शामिल है.

हेलिकल बैफल्स का प्रयोग एक ऐसा विकल्प है और सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला तरीका है, क्योंकि हेलिकल बैफल्स अधिक प्रवाह अशांति पैदा कर सकते हैं,इस प्रकार दबाव में गिरावट को कम करने और गर्मी हस्तांतरण दरों में वृद्धिआगे के अध्ययनों से पता चला है कि 40° के हेलिकल कोण से इष्टतम थर्मल-हाइड्रोलिक प्रदर्शन होता है।इस तरह के बफ़ल डिजाइनों की विनिर्माण लागत पारंपरिक एकल खंड बफ़ल से काफी अधिक है।, जो कई उद्योगों में अपनाने के लिए एक बड़ी चुनौती है।

निम्नलिखित आरेख में तीन प्रकार के बाफल्स दिखाए गए हैंः

a) एकल खंडीय बैफल

b) हेलिकल बैफल

(ग) वैकल्पिक झुकाव बैफल

वैकल्पिक झुकाव वाले बैफल डिजाइन में बैफल की जोड़ी नीचे दिखाई गई हैः

समान हाइड्रोलिक सीमा स्थितियों में, नई संरचना के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया गया और एकल खंड और हेलिकल हीट एक्सचेंजर्स के साथ तुलना की गई। निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले गएः

परिणामों से पता चलता है कि वैकल्पिक झुकाव वाले बैफल संरचना हीट एक्सचेंजर की दक्षता में सुधार के लिए एक प्रभावी विधि है,क्योंकि यह डिजाइन और विनिर्माण जटिलता को काफी कम करते हुए हेलिकल बैफल डिजाइन के फायदे बरकरार रखता हैयद्यपि वर्तमान में सैद्धांतिक मूल्यांकन तक सीमित है, नया बैफल डिजाइन एकल खंड बैफल के साथ इसकी आंशिक समानता के कारण अच्छी संगतता और स्केलेबिलिटी प्रदर्शित करता है।ज्यामिति का और अनुकूलन, संरचनात्मक स्थिरता के लिए व्यावहारिक विचार, और वैकल्पिक झुकाव वाले बैफल संरचना के रखरखाव भविष्य के अनुसंधान के लिए प्रमुख क्षेत्र होंगे।