Isı Değiştiriciler Ders Notu
Isı değiştiriciler; Farklı sıcaklıklara sahip iki akışkan arasında, birbiri içerisinde karışmalarına müsaade etmeden, ısı transferinin gerçekleştirildiği cihazlardır. Yaygın olarak ; Isıtma sistemlerinde, klima sistemlerinde, kimyasal proseslerde, güç santrallerinde kullanılır.
Isı Değiştiricilerin Sınıflandırılması;
Akışkanların Temas Şekline Göre Sınıflandırılması
– Direkt Temaslı Isı Değiştiriciler
– İndirekt Temaslı Isı Değiştiriciler
Akış Şekillerine Göre Sınıflandırılması
– Paralel Akım
– Zıt Akım
– Çapraz Akım
Direkt Temaslı Isı Değiştiriciler;
– İki farklı fiziksel durumdaki akışkan (sıvı-gaz, katı- gaz, katı-sıvı gibi) birbiri ile doğrudan temas ettirilir
– akışkan akışı genelde bir pompa, fan veya kompresörle hızlandırılır ve zorlanmış tipten ısı iletimi hakimdir
– soğutma kuleleri ( gaz-sıvı teması )
– direkt temaslı kondenserler ( gaz-sıvı teması)
– pnömatik kurutucular ( katı-gaz teması )
– ısı iletimi çok hızlıdır
– korozyon, erozyon, yosunlaşma gibi problemlerin kontrolü daha kolaydır
İndirekt Temaslı Isı Değiştiriciler;
Akışkanların ısı alışverişi sırasında karışması ara bir yüzey ile önlenir ( Boru-kabuk tipi ısı değiştiriciler).
Isı Değiştirici Çeşitleri
Farklı ısı transferi uygulamaları, farklı özelliklerde malzemelerin ve farklı geometrilere sahip ısı değiştiricilerin kullanımını gerektirmektedir.
– Çift borulu ısı değiştiriciler
– Kompakt ısı değiştiriciler
– Kabuk ve boru ısı değiştiriciler
Çift Borulu Isı Değiştiriciler :
En basit ısı değiştirici tipidir. Farklı çaplardaki eş merkezli iki boruludan oluşmaktadır.
Paralel Akış; Sıcak ve soğuk akışkan aynı yönde girmekte ve çıkmakta.
Zıt (ters) Akış; Sıcak ve soğuk akışkan zıt yönlerde girmekte ve çıkmakta.
Kompakt Isı Değiştiriciler;
Birim hacim başına çok daha geniş ısı transfer alanları elde edebilmek için özel olarak dizayn edilmişlerdir. Küçük bir hacim içerisinde yüksek ısı transfer hızı sağlar. Sık aralıklı yerleştirilen Oluklu veya ince plakalı kanat kullanımıyla alan arttırılır.
Örnekler: Araç radyatörü ( 1000 m2/m3); İnsan Akciğeri ( 20 000 m2/m3)
…
