लेखक पुरालेख शाओहाई

स्प्रे ड्राइंग हीट रिकवरी में एयर टू एयर हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?

में स्प्रे सुखाने गर्मी वसूली, एक हवा से हवा में ऊष्मा एक्सचेंजर इसका उपयोग सुखाने वाले कक्ष से निकलने वाली गर्म, नम निकास हवा से अपशिष्ट ऊष्मा को पुनः प्राप्त करने और उसे आने वाली ताज़ी (लेकिन ठंडी) हवा में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। इससे सुखाने की प्रक्रिया में ऊर्जा की आवश्यकता काफी कम हो जाती है।

यह काम किस प्रकार करता है:

  1. निकास वायु संग्रहण:

    • स्प्रे सुखाने के बाद, गर्म निकास हवा (अक्सर 80-120 डिग्री सेल्सियस) में गर्मी और जल वाष्प दोनों होते हैं।

    • इस हवा को कक्ष से बाहर खींचकर हीट एक्सचेंजर में भेज दिया जाता है।

  2. ऊष्मा विनिमय प्रक्रिया:

    • गर्म निकास हवा हीट एक्सचेंजर के एक तरफ से प्रवाहित होती है (संभावित चिपचिपाहट या हल्की अम्लता के कारण अक्सर संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री से बनी होती है)।

    • इसी समय, ठंडी परिवेशी वायु दूसरी ओर से, एक अलग चैनल (प्रति-प्रवाह या क्रॉस-फ्लो सेटअप) में प्रवाहित होती है।

    • ऊष्मा स्थानांतरित होती है एक्सचेंजर दीवारों के माध्यम से गर्म पक्ष से ठंडे पक्ष की ओर, बिना मिलाए हवा की धाराएँ.

  3. आने वाली हवा को पहले से गर्म करना:

    • आने वाली ताजी हवा स्प्रे ड्रायर के मुख्य हीटर (गैस बर्नर या स्टीम कॉइल) में प्रवेश करने से पहले गर्म हो जाती है।

    • यह आवश्यक ईंधन या ऊर्जा को कम करता है वांछित सुखाने के तापमान तक पहुँचने के लिए (आमतौर पर इनलेट पर 150-250 डिग्री सेल्सियस)।

  4. निकास वायु उपचार पश्चात (वैकल्पिक):

    • ऊष्मा निष्कर्षण के बाद, कूलर की निकास हवा को छोड़ने या आगे उपयोग करने से पहले धूल और नमी के लिए फ़िल्टर या उपचारित किया जा सकता है।

फ़ायदे:

  • ऊर्जा बचत: सेटअप के आधार पर ईंधन या भाप की खपत में 10–30% की कटौती होती है।

  • कम परिचालन लागत: कम ऊर्जा इनपुट से उपयोगिता व्यय कम हो जाता है।

  • पर्यावरणीय प्रभाव: ऊर्जा दक्षता में सुधार करके CO₂ उत्सर्जन को कम करता है।

  • तापमान स्थिरता: लगातार सुखाने के प्रदर्शन को बनाए रखने में मदद करता है।

एनएमपी हीट रिकवरी में एयर टू एयर हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?

एनएमपी ताप पुनर्प्राप्ति में वायु-से-वायु ताप एक्सचेंजर, औद्योगिक प्रक्रिया से निकलने वाली गर्म, एनएमपी-युक्त निकास वायु धारा और ठंडी आने वाली ताजी वायु धारा के बीच तापीय ऊर्जा का स्थानांतरण करता है, जिससे बैटरी निर्माण जैसे उद्योगों में ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।

गर्म निकास हवा (जैसे, 80-160°C) और ठंडी ताज़ी हवा अलग-अलग चैनलों से या किसी ऊष्मा-चालक सतह (जैसे, प्लेट, ट्यूब या घूर्णन चक्र) के ऊपर से बिना मिश्रित हुए गुज़रती है। ऊष्मा, गर्म निकास से ठंडी ताज़ी हवा में संवेदी ऊष्मा स्थानांतरण के माध्यम से स्थानांतरित होती है। सामान्य प्रकारों में प्लेट हीट एक्सचेंजर, रोटरी हीट एक्सचेंजर और हीट पाइप हीट एक्सचेंजर शामिल हैं।

एनएमपी-विशिष्ट डिज़ाइनों में एनएमपी के आक्रामक स्वभाव का सामना करने के लिए स्टेनलेस स्टील या ग्लास फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक जैसी संक्षारण-रोधी सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। पंखों के बीच ज़्यादा जगह या क्लीन-इन-प्लेस प्रणालियाँ धूल या अवशेषों से होने वाली गंदगी को रोकती हैं। रुकावटों या संक्षारण से बचने के लिए संघनन का प्रबंधन किया जाता है।

गर्म निकास वायु, ऊष्मा को ताज़ी हवा में स्थानांतरित करती है, उसे पहले से गर्म करती है (उदाहरण के लिए, 20°C से 60-80°C तक) और बाद की प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आवश्यकता को कम करती है। ठंडी निकास वायु (उदाहरण के लिए, 30-50°C) को विलायक को ग्रहण करने और पुनर्चक्रित करने के लिए एक NMP पुनर्प्राप्ति प्रणाली (उदाहरण के लिए, संघनन या अधिशोषण) में भेजा जाता है। डिज़ाइन के आधार पर ऊष्मा पुनर्प्राप्ति दक्षता 60-95% होती है।

इससे ऊर्जा की खपत 15-30% तक कम हो जाती है, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन कम होता है, और विलायक को आसानी से पकड़ने के लिए निकास वायु को ठंडा करके NMP पुनर्प्राप्ति में सुधार होता है। गंदगी जैसी चुनौतियों का समाधान चौड़े अंतरालों, निकालने योग्य तत्वों या सफाई प्रणालियों से किया जाता है, जबकि मज़बूत सीलिंग क्रॉस-संदूषण को रोकती है।

एक बैटरी निर्माण संयंत्र में, एक प्लेट हीट एक्सचेंजर 120°C निकास वायु का उपयोग करके ताज़ी हवा को 20°C से 90°C तक गर्म करता है, जिससे ओवन की ऊर्जा की मांग लगभग 70% कम हो जाती है। ठंडी निकास वायु को संसाधित करके 95% NMP प्राप्त किया जाता है।

लकड़ी सुखाने में एयर टू एयर हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?

लकड़ी सुखाने में एक वायु-से-वायु ताप विनिमायक दो वायु धाराओं के बीच ऊष्मा का स्थानांतरण करता है, उन्हें मिलाए बिना, जिससे ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है और सुखाने की स्थिति नियंत्रित होती है। यह इस प्रकार काम करता है:

  1. लकड़ी सुखाने का उद्देश्यलकड़ी सुखाने (भट्ठी सुखाने) के लिए सटीक तापमान और आर्द्रता नियंत्रण की आवश्यकता होती है ताकि लकड़ी में दरार या टेढ़ापन जैसी कोई खराबी पैदा किए बिना उसमें से नमी निकाली जा सके। हीट एक्सचेंजर, भट्ठे से निकलने वाली हवा से ऊष्मा प्राप्त करता है और उसे आने वाली ताज़ी हवा में स्थानांतरित करता है, जिससे ऊर्जा की लागत कम होती है और सुखाने की स्थिति स्थिर बनी रहती है।
  2. अवयव:
    • एक ताप एक्सचेंजर इकाई, जिसमें आमतौर पर धातु की प्लेटों, ट्यूबों या पंखों की एक श्रृंखला होती है।
    • दो अलग-अलग वायु मार्ग: एक भट्ठे से निकलने वाली गर्म, आर्द्र हवा के लिए और दूसरा ठंडी, ताजी आने वाली हवा के लिए।
    • सिस्टम के माध्यम से हवा को चलाने के लिए पंखे या ब्लोअर।
  3. कार्य तंत्र:
    • निकालने की हवाभट्ठे से निकलने वाली गर्म, नमी से भरी हवा (जैसे, 50-80°C) हीट एक्सचेंजर के एक तरफ से होकर गुजरती है। यह हवा सुखाने की प्रक्रिया से उत्पन्न ऊष्मा ऊर्जा को वहन करती है।
    • गर्मी का हस्तांतरणनिकास वायु से निकलने वाली ऊष्मा एक्सचेंजर की पतली धातु की दीवारों से होकर दूसरी ओर आने वाली ठंडी ताज़ी हवा (जैसे, 20-30°C) तक पहुँचती है। धातु दो वायु धाराओं को मिलाए बिना कुशल ऊष्मा स्थानांतरण सुनिश्चित करती है।
    • ताज़ी हवा का तापन: आने वाली हवा ऊष्मा को अवशोषित कर लेती है, जिससे भट्ठे में प्रवेश करने से पहले उसका तापमान बढ़ जाता है। यह पहले से गर्म की गई हवा भट्ठे को वांछित सुखाने के तापमान तक गर्म करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम कर देती है।
    • नमी पृथक्करणअब ठंडी हो चुकी निकास वायु अपनी कुछ नमी को संघनित कर सकती है, जिसे बाहर निकाला जा सकता है, जिससे भट्ठे में आर्द्रता को नियंत्रित करने में मदद मिलती है।
  4. हीट एक्सचेंजर्स के प्रकार:
    • प्लेट हीट एक्सचेंजर्स: वायु धाराओं को अलग करने के लिए सपाट प्लेटों का उपयोग करें, जिससे उच्च दक्षता प्राप्त होती है।
    • ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स: वायु प्रवाह के लिए ट्यूबों का उपयोग करें, उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए टिकाऊ।
    • हीट पाइप एक्सचेंजर्स: ऊष्मा स्थानांतरण के लिए कार्यशील तरल पदार्थ के साथ सीलबंद पाइपों का उपयोग करें, जो बड़े भट्टों के लिए प्रभावी है।
  5. लकड़ी सुखाने में लाभ:
    • ऊर्जा दक्षता: निकास वायु से 50-80% ऊष्मा की वसूली करता है, जिससे ईंधन या बिजली की लागत कम होती है।
    • लगातार सुखाना: पहले से गर्म हवा भट्टी के तापमान को स्थिर बनाए रखती है, जिससे लकड़ी की गुणवत्ता में सुधार होता है।
    • पर्यावरणीय प्रभाव: ऊर्जा खपत और उत्सर्जन को कम करता है।
  6. चुनौतियां:
    • रखरखावलकड़ी से धूल या राल एक्सचेंजर सतहों पर जमा हो सकती है, जिसे नियमित सफाई की आवश्यकता होती है।
    • प्रारंभिक लागतस्थापना महंगी हो सकती है, हालांकि दीर्घकालिक ऊर्जा बचत से इसकी भरपाई हो जाती है।
    • आर्द्रता नियंत्रणअत्यधिक आर्द्र स्थितियों से बचने के लिए सिस्टम को उचित नमी निष्कासन के साथ गर्मी की वसूली को संतुलित करना चाहिए।

संक्षेप में, लकड़ी सुखाने में एक एयर-टू-एयर हीट एक्सचेंजर, आने वाली हवा को पहले से गर्म करने के लिए निकास हवा से ऊष्मा ग्रहण करता है, जिससे ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है और सुखाने की इष्टतम स्थितियाँ बनी रहती हैं। यह टिकाऊ, उच्च-गुणवत्ता वाली लकड़ी प्रसंस्करण के लिए आधुनिक भट्ठी प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण घटक है।

ताज़ी हवा प्रणाली में एयर टू एयर हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?

ताज़ी हवा प्रणाली में एक एयर-टू-एयर हीट एक्सचेंजर, आने वाली ताज़ी हवा और बाहर जाने वाली बासी हवा के बीच, दोनों धाराओं को मिलाए बिना, ऊष्मा का स्थानांतरण करता है। यह इस प्रकार काम करता है:

  1. संरचनाएक्सचेंजर में एक कोर होता है जिसमें पतली, वैकल्पिक चैनल या प्लेटें होती हैं, जो अक्सर धातु या प्लास्टिक से बनी होती हैं, जो आने वाली और जाने वाली हवा के प्रवाह को अलग करती हैं। ये चैनल हवा के प्रवाह को अलग रखते हुए ऊष्मा स्थानांतरण की अनुमति देते हैं।
  2. गर्मी का हस्तांतरण:
    • सर्दियों में, गर्म इनडोर हवा (निकास के कारण) अपनी गर्मी को ठंडी आने वाली ताजी हवा में स्थानांतरित कर देती है, जिससे वह पहले से गर्म हो जाती है।
    • गर्मियों में, ठंडी इनडोर हवा अपनी "ठंडक" को गर्म आने वाली हवा में स्थानांतरित कर देती है, जिससे वह पहले से ही ठंडी हो जाती है।
    • यह प्रक्रिया एक्सचेंजर की दीवारों के आर-पार चालन के माध्यम से होती है, जो तापमान अंतर से संचालित होती है।
  3. प्रकार:
    • क्रॉस प्रवाह: वायु धाराएं लंबवत प्रवाहित होती हैं, जो मध्यम दक्षता प्रदान करती हैं (50-70%)।
    • प्रति-प्रवाह: वायु धाराएं विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं, जिससे ऊष्मा स्थानांतरण अधिकतम होता है (90% दक्षता तक)।
    • रोटरी (एन्थैल्पी व्हील): एक घूमता हुआ पहिया गर्मी और नमी दोनों को अवशोषित और स्थानांतरित करता है, जो आर्द्रता नियंत्रण के लिए आदर्श है।
  4. फ़ायदे:
    • निकास वायु से 50-90% ऊष्मा की वसूली करके ऊर्जा हानि को कम करता है।
    • हीटिंग/कूलिंग लागत को न्यूनतम करते हुए ताजी हवा की आपूर्ति करके इनडोर वायु गुणवत्ता को बनाए रखता है।
  5. ताज़ी हवा प्रणाली में संचालन:
    • एक पंखा एक्सचेंजर के माध्यम से भवन से बासी हवा खींचता है, जबकि दूसरा पंखा बाहर से ताजी हवा अंदर खींचता है।
    • एक्सचेंजर यह सुनिश्चित करता है कि वितरण से पहले आने वाली हवा को संतुलित किया जाए (आंतरिक तापमान के करीब), जिससे HVAC प्रणालियों पर भार कम हो जाता है।
  6. नमी नियंत्रण (कुछ मॉडलों में):
    • एन्थैल्पी एक्सचेंजर्स नमी का स्थानांतरण भी करते हैं, जिससे घर के अंदर अत्यधिक शुष्क या आर्द्र स्थिति उत्पन्न नहीं होती।

यह प्रणाली वायु की गुणवत्ता बनाए रखते हुए ऊष्मा का पुनर्चक्रण करके वेंटिलेशन दक्षता, ऊर्जा बचत और आराम सुनिश्चित करती है।

how does air to air heat exchanger work

An air-to-air heat exchanger transfers heat between two separate air streams without mixing them. It typically consists of a series of thin plates or tubes made of a thermally conductive material, like aluminum, arranged to maximize surface area. One airstream (e.g., warm exhaust air from a building) flows on one side, and another (e.g., cold incoming fresh air) flows on the opposite side.

Heat from the warmer airstream passes through the conductive material to the cooler airstream, warming it up. This process recovers energy that would otherwise be lost, improving efficiency in heating or cooling systems. Some designs, like cross-flow or counter-flow exchangers, optimize heat transfer by directing air in specific patterns. Effectiveness depends on factors like airflow rates, temperature difference, and exchanger design, typically recovering 50-80% of the heat.

Moisture transfer can occur in some models (e.g., enthalpy exchangers), which use special membranes to move water vapor alongside heat, useful for humidity control. The system requires fans to move air, and maintenance involves cleaning to prevent blockages or contamination.

बॉयलर में हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?

बॉयलर में हीट एक्सचेंजर दहन गैसों से ऊष्मा को सिस्टम में प्रवाहित होने वाले पानी में स्थानांतरित करता है। यह चरणबद्ध तरीके से कैसे काम करता है, यहाँ बताया गया है:

  1. दहन होता हैबॉयलर ईंधन स्रोत (जैसे प्राकृतिक गैस, तेल या बिजली) को जलाता है, जिससे गर्म दहन गैसें उत्पन्न होती हैं।

  2. हीट एक्सचेंजर में ऊष्मा स्थानांतरणये गर्म गैसें एक ताप एक्सचेंजर के माध्यम से प्रवाहित होती हैं - जो आमतौर पर एक कुंडलित या पंखदार धातु ट्यूब या स्टील, तांबे या एल्यूमीनियम से बनी प्लेटों की श्रृंखला होती है।

  3. जल परिसंचरण: Cold water from the central heating system is pumped through the heat exchanger.

  4. Heat absorption: As the hot gases pass over the surfaces of the heat exchanger, heat is conducted through the metal into the water inside.

  5. Hot water delivery: The now-heated water is circulated through radiators or to hot water taps, depending on the boiler type (combi or system boiler).

  6. Gas expulsion: The cooled combustion gases are vented out through a flue.

में condensing boilers, there's an extra stage:

  • After the initial heat transfer, the remaining heat in the exhaust gases is used to preheat incoming cold water, extracting even more energy and improving efficiency. This process often creates condensate (water), which is drained from the boiler.

industrial air to air heat exchanger | counterflow heat exchanger

An industrial air-to-air heat exchanger transfers heat between two air streams without mixing them, improving energy efficiency in HVAC systems, industrial processes, or ventilation. A counterflow heat exchanger is a specific type where the two air streams flow in opposite directions, maximizing heat transfer efficiency due to a consistent temperature gradient across the exchange surface.

Key Features of Industrial Air-to-Air Counterflow Heat Exchangers:

  • क्षमता: Counterflow designs achieve higher thermal efficiency (often 70-90%) compared to crossflow or parallel-flow exchangers because the temperature difference between the hot and cold streams remains relatively constant.
  • Construction: Typically made of materials like aluminum, stainless steel, or polymers for durability and corrosion resistance. Plate or tube configurations are common.
  • अनुप्रयोग: Used in industrial drying, waste heat recovery, data centers, and building ventilation to preheat or precool air.
  • फ़ायदे: Reduces energy costs, lowers carbon footprint, and maintains air quality by preventing cross-contamination.
  • चुनौतियां: Higher pressure drops due to the counterflow design may require more fan power. Maintenance is needed to prevent fouling or clogging.

Example:

In a factory, a counterflow heat exchanger might recover heat from hot exhaust air (e.g., 80°C) to preheat incoming fresh air (e.g., from 10°C to 60°C), saving significant heating energy.

industrial air to air heat exchanger | counterflow heat exchanger

industrial air to air heat exchanger | counterflow heat exchanger

क्या हीट एक्सचेंजर आर्द्रता को हटाता है?

A standard air-to-air heat exchanger primarily transfers heat between two airstreams and does not directly remove humidity. The airstreams remain separate, so moisture (humidity) in one airstream typically stays within that airstream. However, there are nuances depending on the type of heat exchanger:

  1. Sensible Heat Exchangers: These (e.g., most plate or heat pipe exchangers) only transfer heat, not moisture. Humidity levels in the incoming and outgoing air remain unchanged, though relative humidity may shift slightly due to temperature changes (warmer air can hold more moisture, so heating incoming air may lower its relative humidity).
  2. Enthalpy (Total Energy) Exchangers: Some advanced designs, like rotary wheel or certain membrane-based exchangers, can transfer both heat and moisture. These are called hygroscopic or enthalpy recovery ventilators (ERVs). The core material or wheel absorbs moisture from the humid airstream (e.g., warm, humid indoor air) and transfers it to the drier airstream (e.g., cold, dry outdoor air), effectively managing humidity levels to some extent.
  3. Condensation Effects: In certain conditions, if the heat exchanger cools humid air below its dew point, condensation may occur on the exchanger’s surfaces, removing some moisture from that airstream. This is incidental, not a primary function, and requires a drainage system.

So, a standard heat exchanger doesn’t remove humidity unless it’s an enthalpy-type ERV designed for moisture transfer or if condensation occurs. If humidity control is a goal, you’d need an ERV or a separate dehumidification system.

हीट रिकवरी व्हील एयर हैंडलिंग यूनिट

heat recovery wheel in an air handling unit (AHU) is a device that improves energy efficiency by transferring heat and sometimes moisture between incoming fresh air and outgoing exhaust air. Here's a concise explanation:

यह काम किस प्रकार करता है

  • संरचना: The heat recovery wheel, also called a rotary heat exchanger, thermal wheel, or enthalpy wheel, is a rotating cylindrical matrix typically made of aluminum or a polymer, often coated with a desiccant (e.g., silica gel) for moisture transfer. It has a honeycomb structure to maximize surface area.
  • Operation: Positioned between the supply and exhaust air streams in an AHU, the wheel rotates slowly (10-20 RPM). As it turns, it captures heat from the warmer air stream (e.g., exhaust air in winter) and transfers it to the cooler air stream (e.g., incoming fresh air). In summer, it can pre-cool incoming air.
  • प्रकार:

    • Sensible Heat Wheel: Transfers only heat, affecting air temperature without changing moisture content.
    • Enthalpy Wheel: Transfers both heat (sensible) and moisture (latent), using a desiccant to adsorb and release water vapor based on humidity differences. This is more effective for total energy recovery.

  • क्षमता: Sensible heat recovery can achieve up to 85% efficiency, while enthalpy wheels may add 10-15% more by recovering latent heat.

फ़ायदे

  • Energy Savings: Pre-conditions incoming air, reducing heating or cooling loads, especially in climates with large indoor-outdoor temperature differences.
  • बेहतर वायु गुणवत्ता: Supplies fresh air while recovering energy from exhaust air, maintaining indoor comfort.
  • अनुप्रयोग: Common in commercial buildings, hospitals, schools, and gyms where high ventilation rates are needed.

Key Considerations

  • रखरखाव: Regular cleaning is critical to prevent dirt or clogs from reducing efficiency. Filters should be replaced, and the wheel inspected for buildup.
  • Leakage: Slight cross-contamination between air streams is possible (Exhaust Air Transit Ratio <1% in well-maintained systems). Overpressure on the supply side minimizes this risk.
  • Frost Prevention: In cold climates, wheel frosting can occur. Systems use variable speed control (via VFD), preheating, or stop/jogging to prevent this.
  • Bypass Dampers: Allow the wheel to be bypassed when heat recovery isn’t needed (e.g., during mild weather), saving fan energy and extending wheel life.

Example

In a hospital AHU, a heat recovery wheel might pre-heat incoming winter air (e.g., from 0°C to 15°C) using exhaust air (e.g., 24°C), reducing the heating system’s workload. In summer, it could pre-cool incoming air (e.g., from 35°C to 25°C) using cooler exhaust air.

Limitations

  • Space: Wheels are large, often the biggest AHU component, requiring careful installation planning.
  • Cross-Contamination: Not ideal for applications requiring complete air stream separation (e.g., labs), though modern designs minimize this.
  • Cost: Initial cost is high, but energy savings often justify it in high-ventilation settings.

क्रॉस फ्लो हीट एक्सचेंजर कैसे काम करता है?

क्रॉसफ्लो हीट एक्सचेंजर यह दो तरल पदार्थों को एक-दूसरे के समकोण (लंबवत) पर प्रवाहित करके काम करता है, आमतौर पर एक तरल पदार्थ नलियों से होकर बहता है और दूसरा नलियों के बाहर की ओर बहता है। इसका मुख्य सिद्धांत यह है कि ऊष्मा नलियों की दीवारों के माध्यम से एक तरल पदार्थ से दूसरे तरल पदार्थ में स्थानांतरित होती है। यह कैसे काम करता है, इसका चरण-दर-चरण विवरण इस प्रकार है:

अवयव:

  1. ट्यूब साइड: तरल पदार्थों में से एक ट्यूब के माध्यम से बहता है।
  2. शेल साइड: दूसरा तरल पदार्थ नलिकाओं के ऊपर, नलिका बंडल के आर-पार, नलिकाओं के अन्दर तरल पदार्थ के प्रवाह के लंबवत दिशा में बहता है।

कार्य प्रक्रिया:

  1. द्रव प्रवेशदोनों तरल पदार्थ (गर्म और ठंडे) अलग-अलग प्रवेश द्वारों से ऊष्मा विनिमायक में प्रवेश करते हैं। एक तरल पदार्थ (मान लीजिए गर्म तरल पदार्थ) नलियों के माध्यम से प्रवेश करता है, और दूसरा तरल पदार्थ (ठंडा तरल पदार्थ) नलियों के बाहर के स्थान में प्रवेश करता है।
  2. द्रव प्रवाह:

    • नलिकाओं के अंदर बहने वाला तरल पदार्थ सीधे या थोड़े मुड़े हुए रास्ते में बहता है।
    • नलिकाओं के बाहर बहने वाला द्रव उनके ऊपर से लंबवत दिशा में बहता है। इस द्रव का मार्ग या तो क्रॉसफ़्लो (नलिकाओं के सीधे आर-पार) हो सकता है या अधिक जटिल विन्यास वाला हो सकता है, जैसे क्रॉसफ़्लो और काउंटरफ़्लो का संयोजन।

  3. गर्मी का हस्तांतरण:

    • गर्म तरल पदार्थ से ऊष्मा ट्यूब की दीवारों में स्थानांतरित होती है और फिर ट्यूबों में प्रवाहित होने वाले ठंडे तरल पदार्थ में स्थानांतरित होती है।
    • ऊष्मा स्थानांतरण की दक्षता दो तरल पदार्थों के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करती है। तापमान का अंतर जितना अधिक होगा, ऊष्मा स्थानांतरण उतना ही अधिक कुशल होगा।

  4. दुकानऊष्मा स्थानांतरण के बाद, अब ठंडा गर्म तरल एक आउटलेट से बाहर निकलता है, और अब गर्म ठंडा तरल दूसरे आउटलेट से बाहर निकलता है। ऊष्मा विनिमय प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, ऊष्मा एक्सचेंजर से प्रवाहित होने पर दोनों तरल पदार्थों के तापमान में परिवर्तन होता है।

डिज़ाइन विविधताएँ:

  • एकल-पास क्रॉसफ़्लोएक तरल पदार्थ नलिकाओं में एक ही दिशा में बहता है, और दूसरा तरल पदार्थ नलिकाओं के माध्यम से चलता है।
  • मल्टी-पास क्रॉसफ़्लोट्यूब के अंदर का तरल पदार्थ कई बार प्रवाहित हो सकता है, जिससे बाहरी तरल पदार्थ के साथ संपर्क समय बढ़ जाता है, जिससे ऊष्मा हस्तांतरण में सुधार होता है।

दक्षता पर विचार:

  • क्रॉसफ़्लो हीट एक्सचेंजर्स आमतौर पर काउंटरफ़्लो हीट एक्सचेंजर्स की तुलना में कम कुशल होते हैं क्योंकि दोनों तरल पदार्थों के बीच तापमान प्रवणता हीट एक्सचेंजर की लंबाई के साथ घटती जाती है। काउंटरफ़्लो में, तरल पदार्थ अधिक स्थिर तापमान अंतर बनाए रखते हैं, जिससे यह ऊष्मा स्थानांतरण के लिए अधिक प्रभावी हो जाता है।
  • हालांकि, क्रॉसफ्लो हीट एक्सचेंजर्स को डिजाइन करना आसान होता है और अक्सर उन स्थितियों में उपयोग किया जाता है जहां स्थान सीमित होता है या जहां तरल पदार्थों को अलग करने की आवश्यकता होती है (जैसे एयर-टू-एयर हीट एक्सचेंजर्स में)।

अनुप्रयोग:

  • वायु-शीतित ताप एक्सचेंजर्स (जैसे एचवीएसी सिस्टम या कार रेडिएटर में)।
  • इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का शीतलन.
  • वेंटिलेशन सिस्टम के लिए हीट एक्सचेंजर्स.

इसलिए, हालांकि ये काउंटरफ्लो हीट एक्सचेंजर्स की तरह तापीय रूप से कुशल नहीं हैं, क्रॉसफ्लो डिजाइन बहुमुखी हैं और आमतौर पर तब उपयोग किए जाते हैं जब सादगी या स्थान की बचत महत्वपूर्ण होती है।

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