껍데기 및 튜브 열 교환기에 대한 새로운 유형의 바플

열 교환기는 전력 생산, 식품 가공, 석유 정제 등 많은 산업의 핵심 장비입니다.껍질과 튜브 열 교환기는 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다., 40% 이상의 응용 프로그램을 차지합니다. 셸 및 튜브 열 교환기는 다양한 유형의 바프를 가지고 있으며, 그 중 단일 세그먼트 바프가 낮은 제조 비용으로 널리 채택됩니다.높은 열 전달 속도그러나 단일 세그먼트 바플은 종종 죽은 구역의 존재로 인해 높은 압력 하락과 심한 진동으로 고통받습니다.열 전달 효율을 줄이는, 특히 고압을 필요로 하는 냉각 응용 프로그램에서.

껍질 및 튜브 열 교환기의 효율성을 향상시키기 위해 다양한 방법이 제안되었습니다.그 중 많은 것은 바프로 인한 흐름 침체를 줄이기 위해 길쭉한 나선 바프를 사용하는 것을 포함합니다..

헬리컬 바프의 사용은 이러한 대안 중 하나이며 가장 일반적으로 사용되는 방법이며, 헬리컬 바프는 더 큰 흐름 격변을 유발할 수 있기 때문에,따라서 압력 하락을 줄이고 열 전달 속도를 증가추가 연구는 40°의 나선형 각이 최적의 열-수압 성능을 제공한다는 것을 보여주었습니다.이러한 바벨 디자인의 제조 비용은 전통적인 단일 세그먼트 바벨보다 훨씬 높습니다., 이는 많은 산업에서 도입에 큰 도전을 제기합니다.

다음 다이어그램은 세 가지 다른 종류의 배플을 보여줍니다.

a) 단일 세그먼트 바프

b) 나선형 배프

c) 엇갈리는 기울기 바프

번갈아 기울기 바벨 디자인의 바벨 쌍은 아래와 같습니다.

동일한 수압 경계 조건에서 새로운 구조의 성능을 평가하고 단일 세그먼트 및 나선형 열 교환기와 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었습니다.

그 결과, 교차 기울기 바프 구조는 열 교환기 효율을 향상시키는 효과적인 방법이라는 것을 나타냅니다.그것은 설계와 제조 복잡성을 크게 줄이는 동시에 나선 바프 디자인의 장점을 유지하기 때문에현재 이론적 평가에 제한되어 있지만, 새로운 바플 디자인은 단일 세그먼트 바플과 부분적으로 유사하기 때문에 좋은 호환성과 확장성을 보여줍니다.기하학의 추가 최적화, 구조적 안정성에 대한 실용적인 고려 사항, 그리고 교차 기울기 바프 구조의 유지가 미래의 연구의 핵심 영역이 될 것입니다.