Hvad er en krydsvarmeveksler?

En krydsvarmeveksler er en varmeveksler kan have flere forskellige strømningsmønstre. Modstrøm, parallel strømning og tværstrøm er almindelige varmevekslertyper. En modstrømsvarmeveksler er det mest effektive strømningsmønster for de tre. 

Det fører til det laveste krævede varmeveksleroverfladeareal, fordi temperaturfaldet er det højeste for en modstrømsvarmeveksler.

En modstrømsvarmeveksler har den varme væske, der kommer ind i den ene ende af varmevekslerens strømningssti og kold væske, der kommer ind i den anden ende af strømningsvejen. Modstrøm er den mest almindelige type væske-væske varmeveksler, fordi den er den mest effektive. 

En dobbelt rørvarmeveksler kan betjenes i parallel flowtilstand som vist på diagrammet til venstre. På lignende måde kan en skal- og rørvarmeveksler betjenes i tilnærmelsesvis parallel strømning ved at have begge væsker ind i den ene ende og gå ud i den anden ende. 

Ved parallel strømning er temperaturforskellen mellem de to væsker stor ved indgangsenden, men den bliver lille ved udgangsenden, når de to fluidtemperaturer nærmer sig hinanden. 

Det overordnede mål for varmeoverføringsdrivkraft, logværkstemperaturforskellen er større for modstrømning, så kravet til varmevekslerens overfladeareal vil være større end for en modstrømsvarmeveksler med samme ind- og udløbstemperaturer for varmt og koldt væske.

En bilradiator og en fordamperbatteri med aircondition er eksempler på krydsvarmevekslere. I begge tilfælde varmeoverførsel finder sted mellem en væske, der strømmer inde i et rør eller rør, og luft, der strømmer forbi rørene. 

Med en bilradiator afkøles det varme vand i rørene af luft, der strømmer gennem radiatoren mellem rørene. 

Med en luftkonditioneringsspole afkøles luft, der strømmer forbi fordamperspolerne, af det kolde kølemiddel, der strømmer inde i røret / rørene i spolen. Krydsvarmevekslere bruges typisk til varmeoverførsel mellem en gas og en væske som i disse to eksempler.

For at forbedre effektiviteten af ​​varmeveksling er forskellige forskellige finstrukturer blevet anvendt på varmevekslere. Mange undersøgelser antyder, at luft-side-modstand og varmeoverførselsydelse af varmeveksler er stærkt påvirket af finnestruktur, finhøjde og antal rørrækker. 

Udover disse faktorer kan ujævnhed i luftstrøm også resultere i nedbrydning af varmeoverførsel og hydraulisk ydelse. For nemheds skyld ved design af køretøjets kølesystem og teoretisk beregning til varmeveksling er det ofte standard, at udvendig luftstrømfordeling er ensartet, og indvendigt kølevæske er også ensartet fordelt i alle fyldte rør.

I designprocessen for kølesystem opnås ydelsesdataene for varmeudveksling i laboratorietilstand, som normalt kan give ensartet fordeling af luftstrømmen.

I praksis er den ensartede fordeling af luftstrømmen imidlertid generelt ikke realistisk under faktiske forhold. Der er flere grunde, der inducerer ikke-ensartet distribution. 

Den ene er den komplekse struktur i motorrummet og den forreste grill på køretøjet fører til ikke-ensartet luftmodstand i kølesystemet og luftkonditioneringssystemet. 

Den anden væsentlige årsag er den aksiale ventilator, som er den største luftstrømskilde for tvungen konvektiv varmeoverførsel af køling, der støder op til varmevekslere. Således er den ikke-ensartede fordeling af luftstrømmen uundgåelig.

Krydsstrømsvarmevekslere er lavet af tynde metalpaneler, normalt bruges aluminium som metal. Den termiske energi udveksles via disse paneler. Tværstrømsvarmevekslere har kvadratisk tværsnit og har en termisk effektivitet på 40-65%. 

En modstrøm eller dobbelt tværstrømsvarmevekslere kan bruges til højere termisk effektivitet og kræves 75-85% effektivitet. De to luftstrømme dvs. udstødning og frisk luft strømmer gennem kanaler dannet mellem pladerne. 

Hver luftstrøm flyder i vekslende kanaler, dvs. tilførselsluft i en kanal og returluft i den næste kanal. Følsom energi fra den varme luft, der strømmer gennem den ene side af veksleren, overføres til den kolde luft, der strømmer gennem den anden.

De to luftstrømme blandes ikke med hinanden, hvorfor der ikke er nogen risiko for kortslutning eller krydskontaminering. Blandingen af ​​snavs, lugt, fugt, bakterier finder ikke sted, og opvarmer den kun transmitteret fra udstødningsluft til frisk luft ved ledning som følge af temperaturforskellen mellem til luftstrømme.

Disse er billigere end alle andre tilgængelige typer energivindingsenheder.