เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมช่วยลดความเสี่ยงของการกระแทกด้วยความร้อนหรือความเสียหายเนื่องจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วระหว่างของเหลว?

วัสดุที่ใช้ใน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรม ถูกเลือกสำหรับความสามารถในการทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วโดยไม่ล้มเหลวของโครงสร้าง ตัวอย่างเช่นโลหะสมรรถนะสูงเช่นสแตนเลส, ไทเทเนียมและโลหะผสมทองแดงมักใช้กันเพราะความต้านทานต่อความเครียดจากความร้อนและการกัดกร่อน วัสดุเหล่านี้มีค่าการนำความร้อนสูงซึ่งอำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้อุณหภูมิที่ผันผวน คุณสมบัติการขยายตัวทางความร้อนโดยธรรมชาติของพวกเขานั้นเข้าใจได้ดีทำให้มั่นใจได้ว่าพวกเขาสามารถขยายและหดตัวได้โดยไม่ทำให้เกิดรอยร้าวหรือการเสียรูป สำหรับแอพพลิเคชั่นอุณหภูมิสูงโดยเฉพาะอัลลอยด์ที่ใช้นิกเกิลหรือการเคลือบเซรามิกอาจถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีความทนทานภายใต้สภาวะที่รุนแรง

เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการกระแทกด้วยความร้อนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมจำนวนมากได้รวมคุณสมบัติการออกแบบที่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนอุณหภูมิที่ควบคุมหรือค่อยเป็นค่อยไป ยกตัวอย่างเช่นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลายสตรีมหรือหลายขั้นตอนมักจะถูกใช้เพื่อจัดการการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิผ่านชุดของขั้นตอนแทนที่จะให้ระบบเปลี่ยนไปอย่างฉับพลัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายผ่านผ่านการใช้หลายขั้นตอนของการไหลของของไหลซึ่งจะช่วยลดการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างของเหลวที่เข้าและออกจากระบบ ในการออกแบบบางอย่างกลไกการทำความร้อนล่วงหน้าหรือการระบายความร้อนก่อนการระบายความร้อนอาจถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อค่อยๆนำของเหลวเข้าใกล้อุณหภูมิที่สมดุลก่อนที่พวกเขาจะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนลดความเสี่ยงของการกระแทกด้วยความร้อน

การขยายตัวทางความร้อนเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความเสียหายเนื่องจากการกระแทกด้วยความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมแก้ไขปัญหานี้โดยการออกแบบกลไกที่อนุญาตให้มีการเคลื่อนไหวอย่างอิสระของส่วนประกอบขณะที่พวกเขาขยายหรือหดตัวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ข้อต่อการขยายตัวและเครื่องสูบลมมักใช้ในการดูดซับการเคลื่อนไหวของความร้อนและป้องกันความเครียดในโครงสร้างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนประกอบเหล่านี้ให้ความยืดหยุ่นในพื้นที่ที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการขยายตัวเช่นเชลล์หรือชุดท่อ การออกแบบบางอย่างยังรวมถึงระบบการติดตั้งแบบ slotted ที่อนุญาตให้มีการเคลื่อนไหวเล็กน้อยภายในระบบทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังคงเป็นโครงสร้างที่มีโครงสร้างแม้จะมีอุณหภูมิที่ผันผวน

วัสดุฉนวนถูกนำไปใช้กับด้านนอกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อปกป้องส่วนประกอบภายในจากอุณหภูมิภายนอกสุดขั้ว ฉนวนนี้ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ความร้อนลดโอกาสในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่ส่งผลกระทบต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรง การเคลือบป้องกันจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ชั้นการป้องกันเพิ่มเติม การเคลือบเหล่านี้มักจะทนความร้อนป้องกันปัญหาเช่นการแคร็กและสึกหรอจากการปั่นจักรยานด้วยความร้อน ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูงการเคลือบสิ่งกีดขวางด้วยความร้อนหรือการเคลือบเซรามิกอาจใช้ซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รุนแรงโดยไม่ลดลง

อัตราที่ของเหลวไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพความร้อน โดยการปรับอัตราการไหลผู้ใช้สามารถลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวร้อนและเย็นซึ่งจะช่วยลดโอกาสในการช็อกความร้อน ปั๊มความเร็วแปรปรวนและวาล์วควบคุมการไหลสามารถใช้เพื่อปรับการไหลของของเหลวแบบไดนามิกตามอุณหภูมิของของเหลวที่เข้ามา อัตราการไหลที่ช้าลงช่วยให้การถ่ายเทความร้อนค่อยเป็นค่อยไปมากขึ้นเพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีความผันผวนของอุณหภูมิที่ฉับพลันซึ่งอาจทำให้เกิดความเครียดบนส่วนประกอบภายในของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบปรับอัตราการไหลอัตโนมัติสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการถ่ายเทความร้อนในแบบเรียลไทม์ซึ่งจะช่วยลดความเครียดจากความร้อน