स्पायरल प्लेट हीट एक्सचेंजर आणि औष्णिक ऊर्जा प्रणाली यांच्यातील संबंध

थंड करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, उष्ण उपकरणांमधील उच्च-तापमानाचे उष्णता हस्तांतरण तेल रेफ्रिजरंट टाकीने बदलणेच नव्हे, तर उष्ण उपकरणांना शक्य तितक्या कमी वेळेत थंड करणे देखील आवश्यक असते. या प्रक्रियेचा प्रवाह खालीलप्रमाणे वर्णन केला जाऊ शकतो: रेफ्रिजरंट साठवण टाकीमधील उष्णता हस्तांतरण तेल हे Y-आकाराचे ऑइल फिल्टर असते, आणि रेफ्रिजरंट पंपापासून 'लिपिडेशन केटल' या उष्णता विनिमयकाच्या तेल आणि वायू विभाजकापर्यंत आणि तेथून रेफ्रिजरंट साठवण टाकीपर्यंत एक सक्तीचे बंद-चक्रीय द्रव-अवस्था शीतकरण चक्र चालवले जाते. या प्रक्रियेतील मुख्य उपकरण म्हणजे उष्णता विनिमयक (हीट एक्सचेंजर).

प्रक्रियेच्या आवश्यकतेनुसार, स्पायरल प्लेट हीट एक्सचेंजरमध्ये उच्च उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता, मोठे उष्णता हस्तांतरण क्षेत्र, कमी तापमान फरकाचा ताण, आउटलेट तापमानाचे अचूक नियंत्रण आणि घाण साचण्याचा व अडथळ्याचा कमी धोका ही कार्ये आहेत. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या ट्युब्युलर हीट एक्सचेंजरची उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता कमी असते, त्याचा आकार मोठा असतो आणि त्यात तापमान फरकाचा लक्षणीय ताण असतो. जेव्हा सेंद्रिय उष्णता वाहक औष्णिक ऊर्जा प्रणालींमध्ये याचा वापर केला जातो, तेव्हा त्याच्या शेलला एक्सपान्शन जॉइंट्स लावावे लागतात, ज्यामुळे धातूचा वापर वाढतो; ट्युब्युलर हीट एक्सचेंजर्सच्या तुलनेत, स्पायरल प्लेट हीट एक्सचेंजर्सचे स्वतःचे फायदे आहेत, जे सेंद्रिय उष्णता वाहक औष्णिक ऊर्जा प्रणालींच्या प्रक्रियेच्या गरजा अचूकपणे पूर्ण करतात.

स्पायरल प्लेट हीट एक्सचेंजर हा स्पायरल प्लेट फॉर्मिंग बेडवर दोन समांतर पातळ स्टील प्लेट्स रोल करून बनवला जातो, ज्यामुळे द्रवाच्या प्रवाहासाठी दोन समांतर आयताकृती स्पायरल प्रवाह वाहिन्या तयार होतात. पातळ स्टील प्लेट ही उष्णता हस्तांतरण पृष्ठभाग असते, आणि दोन स्पायरल आकाराच्या पातळ स्टील प्लेट्सची आतील टोके मध्यवर्ती विभाजकाला वेल्ड केली जातात, जो प्रवाह वाहिनीला वेगळे करतो. एंड कॅप्स दोन्ही बाजूंनी प्रवाह वाहिनी प्रणालीला झाकतात. दोन स्पायरल प्लेट्स एकमेकांपासून दूर ठेवण्यासाठी आणि स्पायरल प्लेट्सची दाब सहन करण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी डिस्टन्स कॉलम्सचा वापर केला जातो.

सेंद्रिय उष्णता वाहक औष्णिक ऊर्जा प्रणालींच्या शीतलीकरण प्रक्रियेत, उष्ण आणि थंड द्रवांमधील तापमानाचा फरक मोठा असतो आणि उष्ण द्रवाचे तापमान सुमारे २००°C पर्यंत पोहोचू शकते. थंड द्रव, म्हणजेच फिरणारे पाणी, खोलीच्या तापमानावर असते, ज्यामुळे ट्यूब हीट एक्सचेंजरमध्ये तापमानाच्या फरकामुळे लक्षणीय ताण निर्माण होतो. स्पायरल प्लेट हीट एक्सचेंजरचे वैशिष्ट्य हे आहे की ते प्रसरणास परवानगी देते.

त्याच्या दोन लांब सर्पिल वाहिन्यांमुळे, जेव्हा सर्पिल भाग गरम किंवा थंड होतो, तेव्हा तो घड्याळातील मुख्य स्प्रिंगप्रमाणे ताणला किंवा आकुंचन पावला जाऊ शकतो. सर्पिल भागाच्या एका बाजूला गरम द्रव आणि दुसऱ्या बाजूला थंड द्रव असतो, आणि बाहेरील कडी वातावरणाच्या संपर्कात असते. ट्यूब हीट एक्सचेंजरमधील ट्यूब आणि शेल यांच्यातील तापमानाच्या फरकाइतका सर्पिल भागांमधील तापमानाचा फरक स्पष्ट नसतो, त्यामुळे तापमानाच्या फरकामुळे कोणताही लक्षणीय ताण निर्माण होत नाही. सेंद्रिय उष्णता वाहक औष्णिक ऊर्जा प्रणालींशी जुळवून घेणे हे याचे वैशिष्ट्य आहे; संक्षिप्त रचना, मोठे उष्णता विनिमय क्षेत्र, सोपी निर्मिती आणि कमी गुंतवणूक. घाणीमुळे सहजपणे बंद होत नाही.

स्पायरल प्लेट हीट एक्सचेंजरमध्ये, इतर प्रकारच्या हीट एक्सचेंजर्सच्या तुलनेत माध्यमाचा प्रवाह मार्ग एकल असल्यामुळे आणि त्याचा अनुज्ञेय प्रवाह दर जास्त असल्यामुळे, घाण सहजपणे साचत नाही. जर चॅनलच्या विशिष्ट भागात घाण साचली, तर चॅनलचे आडवे क्षेत्रफळ कमी होते आणि स्थानिक प्रवाह दर वाढतो, ज्यामुळे घाणीच्या भागावर स्वच्छतेचा परिणाम होतो. त्यामुळे, घाण साचण्याचा दर ट्युब्युलर हीट एक्सचेंजरच्या तुलनेत केवळ १०% असतो आणि ते स्वच्छ करणे सोपे असते. यामुळे केवळ सेंद्रिय उष्णता वाहक औष्णिक ऊर्जा प्रणालीच्या सामान्य कार्यालाच फायदा होत नाही, तर उष्णता हस्तांतरण परिणामावरही परिणाम होत नाही; आउटलेट तापमानावर अचूक नियंत्रण ठेवता येते.