Výměníky tepla jsou dnes již běžně používány v různých topných, chladicích nebo průmyslových systémech. Aby fungovaly efektivně, je velmi důležitý způsob, jakým kapalina nebo jiné médium (např. voda, chladivo, glykol) prochází kanály výměníku. Jedním z klíčových jevů, které ovlivňují účinnost přenosu tepla, je turbulentní proudění - nebo otázka, zda daný výměník nebo jiné zařízení dokáže vytvořit turbulentní proudění.
Turbulentní proudění je typ proudění kapaliny, při kterém se částice pohybují neuspořádaně, dokonce chaoticky, vířivě a nepravidelně. Na rozdíl od laminárního proudění, které se vyznačuje klidným, uspořádaným pohybem jednotlivých médií, turbulentní proudění charakterizují neustálé změny směru a rychlosti. Médium se během pohybu také dodatečně míchá - tento pohyb výrazně zvyšuje mísení kapaliny. Tímto způsobem turbulentní proudění vede k efektivnějšímu přenosu tepla.
U výměníků tepla je cílem v podstatě maximalizace přenosu tepelné energie mezi dvěma médii, nejlépe při zachování malých rozměrů, nízké spotřeby materiálu potřebného pro výrobu atd. Turbulentní proudění výrazně zlepšuje účinnost tohoto procesu - chaotický pohyb kapaliny zvětšuje plochu tepelného kontaktu a zkracuje čas potřebný k vyrovnání teplot. Díky tomu zařízení pracují efektivněji, rychleji se zahřívají nebo ochlazují a spotřeba energie může být nižší.
Aby proudění bylo turbulentní, musí být překročena určitá hodnota tzv. Reynoldsova čísla. Toho se dosahuje vhodně zvolenou rychlostí proudění, průměrem trubek a také geometrií kanálů výměníku. V praxi se často navrhují výměníky tak, aby zajišťovaly turbulentní proudění v typickém pracovním rozsahu zařízení.
To znamená, že desky výměníku tepla musí být vhodně profilované, opatřené vhodně navrženými drážkami, aby udržovaly a podporovaly turbulentní proudění.
☑️✅ Většina výrobců výměníků uvádí, že jejich zařízení mají drážkované desky - to však neznamená, že dosahují turbulentního proudění. Ve většině případů jde o čistě marketingový tah a pouze správné profilování desky zajišťuje, že proudění bude turbulentní - a že výměna tepla bude účinná i při relativně nízkých průtocích.
Turbulentní proudění je jev, který může výrazně zlepšit účinnost výměníků tepla. Jeho pochopení a kontrola jsou klíčové při navrhování moderních, energeticky úsporných topných a chladicích systémů. Ačkoli s sebou nese určité výzvy, v mnoha případech se jeho použití ukazuje jako nejvýhodnější.
Zveme vás k prohlédnutí katalogu výměníků tepla s turbulentním prouděním značky Nordic Tec.
☑️✅ Podívejte se také - BLOG:
Nedostatečné dimenzování výměníku tepla - co to v praxi znamená?
Předimenzování výměníku tepla - k čemu to slouží?
Jak vybrat výměník tepla pro plynový kotel?
Jak správně připojit tepelný výměník Nordic Tec? Je možné zaměnit směry průtoku?
Jak probíhá výrobní proces pájených deskových výměníků tepla?
Dějepis - Historie deskových výměníků tepla - odkud pocházejí?
Zanechat komentář