ในการผลิตอุตสาหกรรมและการประมวลผลทางเคมีการระบายความร้อนของวัสดุที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาการทำงานที่มั่นคงของสายการผลิตให้แน่ใจว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์และปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน เป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ฟีด Counterflow Cooler บรรลุเป้าหมายนี้ผ่านกลไกการถ่ายเทความร้อนที่ชาญฉลาด หลักการหลักของมันคือการถ่ายเทความร้อนเป็นกุญแจสำคัญในการระบายความร้อนของวัสดุในตัวทำความเย็นฟีดเคาน์เตอร์ฟีด
1. หลักการพื้นฐานของการถ่ายเทความร้อน
การถ่ายเทความร้อนเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพทั่วไปในธรรมชาติ เหตุผลพื้นฐานของมันอยู่ในความแตกต่างของพลังงานของการเคลื่อนที่ผิดปกติของอนุภาคกล้องจุลทรรศน์ (เช่นโมเลกุลและอะตอม) ภายในวัตถุ ในตัวทำความเย็นฟีดฟีดฟีดการถ่ายเทความร้อนเป็นสาเหตุโดยตรงของการลดอุณหภูมิของวัสดุ เมื่ออุณหภูมิของวัสดุสูงกว่าสื่อการระบายความร้อน (เช่นน้ำอากาศหรือของเหลวอื่น ๆ ) ความร้อนในวัสดุจะถ่ายโอนไปยังสื่อความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจนกระทั่งทั้งสองถึงสมดุลความร้อน พลังของกระบวนการนี้มาจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทั้งสอง ยิ่งความแตกต่างของอุณหภูมิมากเท่าไหร่อัตราการถ่ายเทความร้อนก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น
2. ข้อดีของการระบายความร้อนแบบโต้กลับ
ประสิทธิภาพของฟีดเคาน์เตอร์คูลเลอร์นั้นส่วนใหญ่เกิดจากการออกแบบแบบตอบโต้ ในการออกแบบนี้วัสดุและสื่อความเย็นในทิศทางตรงกันข้ามในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การกำหนดค่านี้ช่วยเพิ่มเวลาสัมผัสและการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างวัสดุและสื่อความเย็นสูงสุดซึ่งจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน เมื่อวัสดุค่อยๆเย็นลงตามทิศทางการไหลอุณหภูมิของมันจะค่อยๆลดลงในขณะที่สื่อทำความเย็นจะค่อยๆเพิ่มขึ้นในอุณหภูมิเนื่องจากการดูดซึมของความร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทั้งสองนั้นยังคงอยู่ในระดับที่ค่อนข้างสูงตลอดกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งส่งเสริมการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ
3. การถ่ายเทความร้อนสามวิธี
การนำความร้อน: ในตัวทำความเย็นฟีดเคาน์เตอร์การนำความร้อนส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างวัสดุและผนังเย็นและระหว่างผนังเย็นและสื่อความเย็น เมื่ออุณหภูมิของวัสดุสูงความร้อนของมันจะถูกถ่ายโอนไปยังผนังเย็นผ่านการสั่นสะเทือนระดับโมเลกุลของวัสดุที่เป็นของแข็งและจากนั้นถ่ายโอนไปยังสื่อการทำความเย็นที่สัมผัสได้ ประสิทธิภาพของการนำความร้อนขึ้นอยู่กับการนำความร้อนพื้นที่สัมผัสและการไล่ระดับอุณหภูมิของวัสดุ
การพาความร้อน: การพาความร้อนหมายถึงการไหลของของเหลว (ในกรณีนี้สื่อความเย็น) ที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิจึงนำความร้อนออกไป ในเครื่องทำความเย็นแบบเคาน์เตอร์สื่อความเย็นจะหมุนเวียนอยู่ภายใต้การกระทำของปั๊มโดยนำความร้อนที่ดูดซับออกจากวัสดุอย่างต่อเนื่อง ผลของการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นความเร็วของเหลวคุณสมบัติของเหลวเรขาคณิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและลักษณะพื้นผิว
การแผ่รังสี: แม้ว่าผลโดยตรงของการแผ่รังสีในตัวทำความเย็นฟีดเคาน์เตอร์จะค่อนข้างเล็ก แต่การถ่ายเทความร้อนจากรังสีไม่สามารถละเว้นในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงหรือสุญญากาศ การแผ่รังสีคือการถ่ายโอนความร้อนผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยไม่จำเป็นต้องใช้สื่อ ในตัวทำความเย็นพื้นผิวของวัสดุและสื่อความเย็นอาจสูญเสียความร้อนเล็กน้อยไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบในรูปแบบของการแผ่รังสี
4. กลยุทธ์ในการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวทำความเย็นฟีดเคาน์เตอร์ฟีดสามารถนำกลยุทธ์ที่หลากหลายมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการถ่ายเทความร้อนเช่นการเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างวัสดุและสื่อความเย็นเพิ่มอัตราการไหลของสื่อทำความเย็นการเลือกวัสดุที่มีการนำความร้อนสูงเพื่อให้ผนังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน นอกจากนี้การทำความสะอาดภายในของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นประจำเพื่อป้องกันการก่อตัวของการปรับขนาดและการสะสมยังเป็นมาตรการสำคัญในการรักษาความร้อนที่มีประสิทธิภาพ