একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার নির্বাচন করার সময়, অনেক গ্রাহক প্রাথমিকভাবে ক্রয় মূল্যের উপর ফোকাস করেন। যাইহোক, একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের গুণমান এবং খরচ মূলত প্লেট উপাদান, কাঠামোগত নকশা, তাপ স্থানান্তর এলাকা এবং প্রয়োজনীয় তাপ শুল্ক সহ বেশ কয়েকটি মূল কারণ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

এই নিবন্ধটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের সাইজিং গণনার একটি ব্যবহারিক ওভারভিউ প্রদান করে এবং দুটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত নকশা পদ্ধতির পরিচয় দেয়: লগ মিন টেম্পারেচার ডিফারেন্স (LMTD) পদ্ধতি এবং স্থানান্তর ইউনিটের সংখ্যা (NTU) পদ্ধতি।

যদিও প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের অনন্য অপারেটিং শর্ত রয়েছে, নিম্নলিখিত তথ্য সঠিক প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার নির্বাচন করার জন্য একটি দরকারী সূচনা পয়েন্ট প্রস্তাব করে।

1. প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারসাইজিং গণনা

হিট ডিউটি

হিট ডিউটি ​​বলতে বোঝায় যে পরিমাণ তাপ তাপ এক্সচেঞ্জারকে স্থানান্তর করতে হবে।

প্রক্রিয়া শর্ত, তরল প্রবাহ হার, খাঁড়ি এবং আউটলেট তাপমাত্রা এবং অন্যান্য অপারেটিং পরামিতিগুলির উপর ভিত্তি করে, প্রয়োজনীয় তাপ শুল্ক গণনা করা যেতে পারে।

তাপ স্থানান্তর এলাকা

প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের আকার নির্ধারণ করার সময় তাপ স্থানান্তর এলাকাটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরামিতিগুলির মধ্যে একটি।

এটি প্রয়োজনীয় তাপ শুল্ক, তরল প্রবাহের হার, অপারেটিং তাপমাত্রা এবং তাপ স্থানান্তর কর্মক্ষমতার উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়।

প্লেটের সংখ্যা

প্লেটের সংখ্যা তাপ এক্সচেঞ্জারের ভিতরে উপলব্ধ তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠ নির্ধারণ করে।

সাধারণভাবে, প্লেটের সংখ্যা বৃদ্ধি একটি বৃহত্তর তাপ স্থানান্তর এলাকা প্রদান করে এবং তাপ কর্মক্ষমতা উন্নত করে।

যাইহোক, অতিরিক্ত প্লেট এছাড়াও সরঞ্জাম খরচ এবং চাপ হ্রাস বৃদ্ধি.

প্লেটের প্রয়োজনীয় সংখ্যক তাপ স্থানান্তর এলাকা, প্লেটের মাত্রা এবং প্রবাহের অবস্থা অনুযায়ী নির্ধারণ করা উচিত।

মডেল এবং স্পেসিফিকেশন

মূল ডিজাইনের পরামিতিগুলি নির্ধারণ করার পরে, উপলব্ধ পণ্য পরিসর থেকে একটি উপযুক্ত মডেল নির্বাচন করা যেতে পারে।

নির্বাচন যেমন কারণ বিবেচনা করা উচিত:

• প্লেট উপাদান
• চাপ রেটিং
• জারা প্রতিরোধের
• অপারেটিং তাপমাত্রা
• প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয়তা

প্রেসার ড্রপ

প্রেসার ড্রপ বলতে হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় তরল দ্বারা অনুভূত চাপ হ্রাস বোঝায়।

এটি বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে:

• প্রবাহ হার
• প্লেটের সংখ্যা
• প্লেটের ব্যবধান
• প্লেটের বেধ

একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার নির্বাচন করার সময়, এটি যাচাই করা গুরুত্বপূর্ণ যে গণনা করা চাপ ড্রপ প্রক্রিয়া সিস্টেমের অনুমোদিত সীমার মধ্যে থাকে।

সারাংশ

সঠিক মাপ পদ্ধতি সর্বদা প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের নির্দিষ্ট অপারেটিং শর্ত অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা উচিত।

তাপীয় গণনার পাশাপাশি, নির্ভরযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য ইনস্টলেশনের প্রয়োজনীয়তা, রক্ষণাবেক্ষণ অ্যাক্সেসযোগ্যতা এবং পরিষ্কারের পদ্ধতিগুলিও বিবেচনা করা উচিত।

উপলব্ধ বিভিন্ন গণনা পদ্ধতি মধ্যে,লগ মিন টেম্পারেচার ডিফারেন্স (LMTD) পদ্ধতিএবংট্রান্সফার ইউনিটের সংখ্যা (NTU) পদ্ধতিপ্লেট হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইনের জন্য দুটি সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি।

উভয় পদ্ধতি তাপ স্থানান্তর নীতি এবং চাপ ড্রপ পারস্পরিক সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে।

2. লগ মিন টেম্পারেচার ডিফারেন্স (LMTD) পদ্ধতি কি?

লগ মিন টেম্পারেচার ডিফারেন্স (LMTD) পদ্ধতি হল একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের তাপ স্থানান্তর ক্ষমতা গণনা করার জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত পন্থাগুলির মধ্যে একটি।

এর মূল নীতি অনুমান করে যে গরম এবং ঠান্ডা তরলগুলির মধ্যে গড় তাপমাত্রার পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে তাপ বিনিময় ঘটে।

তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া ছোট ছোট বিভাগে বিভক্ত করা হয়।

প্রতিটি বিভাগের মধ্যে, দুটি তরলের তাপমাত্রা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়T₁, T₂, T₃, এবংT₄.

প্রতিটি বিভাগে স্থানান্তরিত তাপ পৃথকভাবে গণনা করা হয়, এবং মোট তাপ স্থানান্তর হার ফলাফলগুলি যোগ করে প্রাপ্ত হয়।

প্রতিটি বিভাগে প্রকৃত তাপমাত্রার পার্থক্য ব্যবহার করার পরিবর্তে, পদ্ধতিটি ব্যবহার করেলগ মানে তাপমাত্রার পার্থক্য.

LMTD সমীকরণ হল:

কোথায়:

• ΔT₁= হিট এক্সচেঞ্জারের এক প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্য
• ΔT₂= অন্য প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্য
• ΔTlm= লগ মানে তাপমাত্রার পার্থক্য

মোট তাপ স্থানান্তর হার হিসাবে গণনা করা হয়:

Q=U × A × ∆Tlm

কোথায়:

• Q= তাপ স্থানান্তর হার
• U= সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ
• A= কার্যকর তাপ স্থানান্তর এলাকা
• ΔTlm= লগ মানে তাপমাত্রার পার্থক্য

ব্যবহারিক প্রয়োগে, তরল তাপমাত্রা ক্রমাগত প্রবাহ পথ বরাবর পরিবর্তিত হয়।

অতএব, প্রকৃত অপারেটিং অবস্থা এবং উপযুক্ত মান ব্যবহার করে গণনা করা উচিতUএবংAসঠিক ফলাফল পেতে নির্বাচন করা উচিত.

3. প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইনের জন্য NTU পদ্ধতি

দট্রান্সফার ইউনিটের সংখ্যা (NTU) পদ্ধতিএকটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের তাপ কর্মক্ষমতা অনুমান করার জন্য আরেকটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি।

এলএমটিডি পদ্ধতির বিপরীতে, এনটিইউ পদ্ধতিটি ধারণার উপর ভিত্তি করেস্থানান্তর ইউনিটের সংখ্যা (NTU), একটি মাত্রাবিহীন প্যারামিটার যা তাপ এক্সচেঞ্জারের তাপ স্থানান্তর ক্ষমতাকে উপস্থাপন করে।

এনটিইউ নির্ভর করে ভর প্রবাহের হার, তাপ ক্ষমতা এবং সামগ্রিক তাপ স্থানান্তরের কার্যকারিতার মতো।

ধাপ 1. তাপ শুল্ক এবং তরল বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করুন

প্রক্রিয়া শর্তের উপর ভিত্তি করে, গণনা করুন:

• প্রয়োজনীয় তাপ শুল্ক
• ভর প্রবাহ হার
• প্রতিটি তরলের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা

ধাপ 2. তাপ স্থানান্তর ক্ষমতা নির্ধারণ করুন

হিট এক্সচেঞ্জারের তাপ স্থানান্তর ক্ষমতা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:

• সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ (U)
• কার্যকর তাপ স্থানান্তর এলাকা (A)

সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ প্রতি ইউনিট তাপমাত্রার পার্থক্যে দুটি তরলের মধ্যে তাপ স্থানান্তরের হার বর্ণনা করে।

ধাপ 3. NTU মান গণনা করুন

NTU ব্যবহার করে গণনা করা হয়:

কোথায়:

• সিমিনদুটি তরলের ছোট তাপ ক্ষমতার হার।

ধাপ 4. হিট এক্সচেঞ্জারের কার্যকারিতা গণনা করুন

তাপ এক্সচেঞ্জারের কার্যকারিতা ব্যবহার করে অনুমান করা যেতে পারে:

ε=1 - মেয়াদ (-NTU × (1 - কোটি))

কোথায়:

• ε= হিট এক্সচেঞ্জারের কার্যকারিতা
• ক্র= তাপ ক্ষমতার অনুপাত, ছোট তাপ ক্ষমতার হারের সাথে বৃহত্তর তাপ ক্ষমতার হারের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত।

ধাপ 5. তাপ স্থানান্তর হার গণনা করুন

তারপর তাপ স্থানান্তর হার হিসাবে গণনা করা হয়:

Q=ε × Cmin × (T1 - T2)

কোথায়:

• Q= তাপ স্থানান্তর হার
• T₁ – T₂= দুটি তরলের ইনলেট স্ট্রিমের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য।

নোট

এনটিইউ পদ্ধতিতে এলএমটিডি পদ্ধতির চেয়ে বেশি সংখ্যক ইনপুট পরামিতি প্রয়োজন এবং গণনাগুলি সাধারণত আরও জটিল।

এই কারণে, নির্ভরযোগ্য গণনার ফলাফল নিশ্চিত করার জন্য সঠিক অপারেটিং ডেটা অপরিহার্য।

সঠিকভাবে ব্যবহার করা হলে, NTU পদ্ধতি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারগুলির তাপীয় কার্যকারিতা মূল্যায়ন করার একটি কার্যকর উপায় প্রদান করে, বিশেষ করে যখন নকশা পর্যায়ে আউটলেটের তাপমাত্রা অজানা থাকে।