Greek

HiTRAN
SOFTWARE
E.S.D
REFERENCE
CONTACTS
LINKS

Ο εκπρόσωπός μας στην Ελλάδα: Thermal Management Solutions

Παρουσίαση της τεχνολογίας hiTRAN®

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Τα θερμικά συστήματα hiTRAN έχουν αποδειχθεί ότι είναι μία ιδανική λύση για πληθώρα προβλημάτων (Μονοφασικής και Διφασικής ροής) που παρουσιάζονται στους σωληνωτούς εναλλάκτες θερμότητας στη βιομηχανία χημικών διεργασιών κι ενέργειας. Αυτό το πατενταρισμένο θερμικό σύστημα επιτρέπει στους χειριστές των εναλλακτών τη δυνατότητα να αυξήσουν το επίπεδο παραγωγής και να ελαχιστοποιήσουν το κόστος συντήρησης, μέσω της βελτιστοποίησης των εναλλακτών θερμότητας.

Το πρόβλημα του οριακού στρώματος.

Η δυναμική του ρευστού που ρέει μέσα σε λείους σωλήνες δεν είναι ιδανική για τη μετάδοση θεμότητας. Οι αντιστάσεις στη ροή που ασκούνται από το τοίχωμα (τριβές) και οι διατμητικές δυνάμεις μέσα στο ρευστό περιορίζουν την ταχύτητα στο τοίχωμα με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα οριακό στρώμα και μία άνιση κατανομή της ταχύτητας στο σωλήνα μεταξύ κεντρικού άξονα ροής και τοιχώματος (εικόνα1).

Εικόνα 1.

Η μετάδοση θερμότητας σε ένα λείο σωλήνα που διαρέεται από ένα ρευστό εξαρτάται από δύο μηχανισμούς. Από τη συναγωγή και την αγωγιμότητα λόγω επαφής. Η συναγωγή εξαρτάται από τις συνθήκες ροής (την ταχύτητα) του ρευστού μέσα στο σωλήνα κι επομένως όταν το ρευστό εχει ελάχιστη ταχύτητα η συμβολή λόγω αυτού του μηχανισμού είναι μηδαμινή και ο συντελεστής μετάδοσης θερμότητας χαμηλός αφού εξαρτάται μόνο από την αγωγιμότητα λόγω επαφής. Το φαινόμενο αυτό είναι αισθητό για ένα εύρος ταχυτήτων που εκτείνεται από συνθήκες νηματικής ροής (Re ≤ 2300), μεταβατικό στάδιο ροής

(2300<Re<10,000) κι ακόμη περιλαμβάνει καταστάσεις τυρβώδους ροής με Re έως 100,000.

Η τεχνολογία HiTRAN είναι η λύση σε αυτό το πρόβλημα.

Τα στοιχεία hiTRAN απομακρύνουν το στάσιμο ρευστό από το τοίχωμα (Εικόνα 2) και το αντικαθιστούν με ρευστό από το κεντρικό άξονα ροής (Εικόνα 3). Η χρήση τους εξαφανίζει τη δημιουργία του οριακού στρώματος (σημείο Α Εικόνα 2) στα τοιχώματα του σωλήνα, προκαλεί ψευδοτυρβώδη φαινόμενα (σημείο Β Εικόνα 2) και εξαιρετική ανάμειξη του ρευστού με αποτέλεσμα την αύξηση του συντελεστή μετάδοσης θερμότητας και την ομογενοποίηση της θερμοκρασίας. Επιπρόσθετα τα στοιχεία μειώνουν τον κίνδυνο επικαθιζήσεων και ρύπανσης των σωλήνων με τη συνεχή ανάμειξη αφού ο χρόνος παραμονής του ρευστού στο τοίχωμα είναι αμελητέος.

Εικόνα 2.

Εικόνα 3.

Σχεδιασμός για υψηλές αποδόσεις.

Ο μοναδικός σχεδιασμός των πλεγματικών στοιχείων hiTRAN επιτρέπει την κατασκευή τους ώστε να καλύπτουν πλήρως και με εξαιρετική ακρίβεια τις απαιτήσεις θερμικού φορτίου και τους περιορισμούς του συστήματος. Η τεχνολογία hiTRAN λειτουργεί για ταχύτητες με αριθμό Reynolds από 1 μέχρι και 100000. Η πυκνότητα του πλέγματος είναι μεταβλητή για την κάλυψη των διαφορετικών θερμικών απαιτήσεων της εκάστοτε εφαρμογής. Στην Εικόνα 4 παρουσιάζεται ο παράγοντας βελτίωσης συντελεστή θερμότητας (α_f= α _hiTRAN / α _{λείου αυλού}) που τα στοιχεία hiTRAN μπορούν να προσδώσουν. Οι διαφορετικές καμπύλες (1) κ (2) αντιστοιχούν σε πυκνότερη και πιο αραιή πλέξη του συρμάτινου στοιχείου. Αντίστοιχα είναι και τα σχετικά ωφέλη, δηλαδή με την πιο πυκνή πλέξη (1) ο παράγοντας βελτίωσης είναι υψηλότερος. Παρουσιάζεται επίσης το εύρος όπου τα hiTRAN έχουν τη βέλτιστη απόδοση, το οποίο εκτείνεται από Re 10 έως Re 10,000. Για υψηλότερες τιμές Re το αποτέλεσμα είναι ναι μεν αισθητό αλλά ακολουθεί μία φθίνουσα πορεία.

Εικόνα 4.

Τα πλεγματικά θερμικά συστήματα hiTRAN είναι εύκαμπτα για την εύκολη εγκατάστασή κι απομάκρυνσή τους όταν απαιτείται επιθεώρηση των σωλήνων. Κατασκευάζονται από μία πλατιά γκάμα υλικών και διαμέτρους που ξεκινούν από 4mm έως 150mm.

Τα πλεονεκτήματα των hiTRAN

Βελτιστοποίηση υπάρχοντων εναλλακτών.

Αύξηση του θερμικού φορτίου.
Εύκολη μεταβολή της χρήσης του εναλλάκτη.
Μείωση ρύπανσης και κόστους συντήρησης.
Μείωση του χρόνου σε κατάσταση μη λειτουργίας.
Λιγότερα έξοδα λειτουργίας.

Σχεδιασμός νέων εναλλακτών με χρήση των hiTRAN.

Μείωση μεγέθους και βάρους.
Ανταπόκριση σε περιορισμούς διαθέσιμου χώρου.
Μείωση κόστους κατασκευής.
Μαρκύτερη ζωή μονάδων.

Προσφερόμενες υπηρεσίες από την Cal Gavin.

Θερμικός σχεδιασμός/ προσομοίωση λειτουργίας.
Σχεδιασμός νέων εναλλακτών.
Παραγωγή ειδικών προϊόντων.
Εγκατάσταση και επίβλεψη.

Προσφερόμενο λογισμικόπροσομοίωσης απόδοσης των hiTRAN

Επισκόπηση λογισμικού

Το λογισμικό hiTRAN SP είναι μία αυτόνομη εφαρμογή που λειτουργεί σε περιβάλλον Windows.

Η διαθέσιμη έκδοση μπορεί να υπολογίσει τις συνθήκες/ απόδοση σε εναλλάκτες θερμότητας τύπου Αυλών & Κελύφους καθώς και σε Αερόψυκτες μονάδες που έχουν εξοπλιστεί με τα πλεγματικά στοιχεία hiTRAN. Στην Εικόνα 5 παρουσιάζεται το στιγμιότυπο του αποτελέσματος των υπολογισμών που προσφέρει το λογισμικό.

Εικόνα 5.

Το πρόγραμμα μπορεί επίσης να υπολογίσει ένα πλήρως βελτιστοποιημένο σχεδιασμό για Αερόψυκτους εναλλάκτες με τη δυνατότητά του διασύνδεσης και χρήσης στοιχείων από τα σχεδιαστικά πακέτα HTRI & HTFS/ Aspentech.

Το λογισμικό και ο οδηγός χρήσης είναι διαθέσιμα από την ιστοσελιδα της Cal Gavin:

[hiTRAN® SP software]