Кои фактори влијаат на перформансите на разменувачот на топлина?

Брзината на проток е еден од најзначајните фактори кои влијаат на коефициентот на пренос на топлина; колку е поголема брзината, толку е поголем степенот на турбуленција на течноста, толку е потенок граничниот слој на конвективниот пренос на топлина и, следствено, толку е поголем коефициентот и ефикасноста на пренос на топлина. На пример, во рамките на режимот на турбулентен проток-обично со брзини кои се движат од приближно 0,1 до 1,0 m/s-плочести разменувачи на топлина можат да постигнат високи коефициенти на пренос на топлина. Сепак, клучно е да се забележи дека зголемувањето на брзината на проток резултира со квадратно зголемување на падот на притисокот. Затоа, мора да се постигне рамнотежа помеѓу ефикасноста на пренос на топлина и оперативната потрошувачка на енергија; за време на процесот на селекција, дизајнот треба да се оптимизира земајќи ги предвид реалните дозволени барања за пад на притисокот.

Физичките својства на течностите-како што се топлинската спроводливост, специфичниот топлински капацитет, вискозноста и густината-директно влијаат на коефициентот на конвективниот пренос на топлина. Поточно, поголема топлинска спроводливост и специфичен топлински капацитет резултираат со поголема способност за пренос на топлина; на пример, водата, со топлинска спроводливост од приближно 0,6 W/(m·K) и специфичен топлински капацитет од околу 4,2 kJ/(kg·K), се рангира меѓу флуидите со супериорни перформанси за пренос на топлина меѓу обичните медиуми. Спротивно на тоа, повисокиот вискозитет доведува до зголемена отпорност на проток на течност, намалена турбуленција и следствено помала ефикасност на пренос на топлина; на пример, кога во водата се додаваат антифриз агенси како што е етилен гликол, топлинската спроводливост се намалува додека вискозноста се зголемува, што резултира со соодветно намалување на вкупниот коефициент на пренос на топлина.

Температурната разлика помеѓу топлите и ладните течности (особено логаритамската средна температурна разлика) е движечка сила за пренос на топлина. Колку е поголема температурната разлика, толку е поголема брзината на пренос на топлина и се подобри перформансите на разменувачот на топлина. Под услов да се исполнети барањата на процесот, соодветно зголемување на влезната температура на медиумот за извор на топлина или намалување на влезната температура на медиумот со ладен извор може да ја зголеми температурната разлика и да ја подобри ефикасноста на размена на топлина; обратно, премалата температурна разлика ќе доведе до недоволна движечка сила за пренос на топлина и ќе влијае на ефектот на размена на топлина. Дополнително, разликата во температурата на излезот помеѓу топлиот и ладниот медиум треба да се контролира во разумен опсег за да се избегне прекумерна температурна разлика што доведува до зголемен термички стрес на опремата.

Ако течноста содржи нечистотии, масло, бигор итн., на површината на разменувачот на топлина ќе се формира нечист слој. Топлинската спроводливост на нечистотијата е многу помала од онаа на металот, што ќе создаде значителен дополнителен термички отпор, што ќе резултира со намалување на коефициентот на пренос на топлина и опаѓање на перформансите на размена на топлина. На пример, страничниот канал за отпадна вода е подложен на таложење на бигор поради акумулација на нечистотии. Дури и тенок слој на бигор може значително да влијае на ефектот на размена на топлина. Неопходно е редовно да се чистат нечистотиите на течноста или да се оптимизира дизајнот на каналот за да се одложи формирањето на бигор.