The majority of heat exchangers used in sanitary processing indirectly move heat from warmer to colder fluids without causing the fluids to mix. স্যানিটারি প্রক্রিয়াকরণে ব্যবহৃত বেশিরভাগ হিট এক্সচেঞ্জারগুলি তরলগুলিকে মিশ্রিত না করেই পরোক্ষভাবে তাপকে উষ্ণ থেকে ঠান্ডা তরলে স্থানান্তর করে।
Varies between its applications, type of heat exchangers employed differ and the heat transferring process can occur in such a way that gas-to-gas, liquid-to-gas, or liquid-to-liquid via a solid separator which prevents the direct fluid contacting each other. এর প্রয়োগের মধ্যে পরিবর্তিত হয়, নিযুক্ত হিট এক্সচেঞ্জারের ধরন আলাদা এবং তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া এমনভাবে ঘটতে পারে যে গ্যাস থেকে গ্যাস, তরল থেকে গ্যাস, বা তরল থেকে তরল একটি কঠিন বিভাজকের মাধ্যমে যা সরাসরি তরলকে বাধা দেয়। একে অপরের সাথে যোগাযোগ
The various kinds of heat exchangers that are accessible are further classified and categorized by other design features, such as flow configurations, heat transfer methods, and construction materials and components. বিভিন্ন ধরণের হিট এক্সচেঞ্জারগুলি যেগুলি অ্যাক্সেসযোগ্য তা আরও শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে এবং অন্যান্য ডিজাইন বৈশিষ্ট্যগুলির দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, যেমন প্রবাহ কনফিগারেশন, তাপ স্থানান্তর পদ্ধতি এবং নির্মাণ সামগ্রী এবং উপাদানগুলি।
Numerous sectors find use for these heat-exchanging devices, which come in a variety of designs and capacities for heating and cooling operations. অনেক সেক্টর এই তাপ-বিনিময় ডিভাইসগুলির জন্য ব্যবহার খুঁজে পায়, যা গরম এবং শীতল করার জন্য বিভিন্ন ডিজাইন এবং ক্ষমতায় আসে।
In this article, we will get to understand in more details on heat exchangers, exploring the various designs and types available, as well as their respective working principles. এই নিবন্ধে, আমরা হিট এক্সচেঞ্জার সম্পর্কে আরও বিশদভাবে বুঝতে পারব, উপলব্ধ বিভিন্ন ডিজাইন এবং প্রকারগুলি, সেইসাথে তাদের নিজ নিজ কাজের নীতিগুলি অন্বেষণ করব।
Heat Exchangers Thermodynamics হিট এক্সচেঞ্জার থার্মোডাইনামিক্স
As a derivation in Thermodynamics, there are three methods in which heat can be transferred – Conduction, Convection and Radiation. থার্মোডাইনামিক্সে একটি ডেরিভেশন হিসাবে, তিনটি পদ্ধতিতে তাপ স্থানান্তর করা যেতে পারে – পরিবাহী, পরিচলন এবং বিকিরণ।
In Conduction, it is referred to as the transfer of thermal energy between materials which are in contact with one another. পরিবাহিতে, একে অপরের সংস্পর্শে থাকা উপকরণগুলির মধ্যে তাপ শক্তির স্থানান্তর হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
When a warmer (higher temperature) object is in contact with a cooler object (lower temperature), it is said that there is a thermal energy transfer between two materials, until thermal equilibrium is achieved. যখন একটি উষ্ণ (উচ্চ তাপমাত্রা) বস্তু একটি শীতল বস্তুর (নিম্ন তাপমাত্রা) সংস্পর্শে থাকে, তখন বলা হয় যে দুটি পদার্থের মধ্যে তাপীয় শক্তি স্থানান্তর হয়, যতক্ষণ না তাপীয় ভারসাম্য অর্জিত হয়।
The heat energy transfer rate in thermal conduction can be performed by equation below:- তাপ সঞ্চালনে তাপ শক্তি স্থানান্তর হার নিচের সমীকরণ দ্বারা সঞ্চালিত হতে পারে:-
Where, কোথায়,
Q = Amount of heat transferred through the material in time, t সময়ের মধ্যে উপাদানের মাধ্যমে স্থানান্তরিত তাপের পরিমাণ, টি
= Thermal gradient between two materials দুটি উপাদানের মধ্যে তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট
A = Cross-sectional area of material উপাদানের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা
d = Thickness of material উপাদানের বেধ
k = Thermal conductivity of material উপাদানের তাপ পরিবাহিতা
In Convection, heat energy is transferred from a surface through the movement of a heated fluid, such water or air. When heated, most fluids expand, becoming less dense and rising in relation to other, cooler portions of the fluid. পরিচলনে, উত্তপ্ত তরল, যেমন জল বা বায়ু চলাচলের মাধ্যমে একটি পৃষ্ঠ থেকে তাপ শক্তি স্থানান্তরিত হয়। যখন উত্তপ্ত হয়, বেশিরভাগ তরল প্রসারিত হয়, কম ঘন হয় এবং তরলের অন্যান্য, শীতল অংশের তুলনায় বৃদ্ধি পায়।
Therefore, a free convection current process occurs and in some occasions, forced or assisted convection when heated water is pumped through a pipe such as in a hydronic heating system. অতএব, একটি মুক্ত পরিচলন কারেন্ট প্রক্রিয়া ঘটে এবং কিছু ক্ষেত্রে, জোরপূর্বক বা সহায়ক পরিচলন যখন পাইপের মাধ্যমে উত্তপ্ত জল পাম্প করা হয় যেমন একটি হাইড্রোনিক হিটিং সিস্টেমে।
By Newton’s law of cooling, rate of heat transfer in free convection is derived as:- নিউটনের শীতলকরণের নিয়ম অনুসারে, মুক্ত পরিচলনে তাপ স্থানান্তরের হার নিম্নরূপ:-
Where, কোথায়,
= Rate of heat transfer তাপ স্থানান্তরের হার
= Convective heat transfer coefficient পরিবাহী তাপ স্থানান্তর সহগ
A = Convection surface area পরিচলন পৃষ্ঠ এলাকা
= Temperature difference between surface and fluid পৃষ্ঠ এবং তরল মধ্যে তাপমাত্রা পার্থক্য
In Radiation, it refers to the heat energy transfer which involves the electromagnetic waves emission from a heated surface or object. Radiation process is carried out without any mediums as all objects whose temperature is above absolute zero (-273.15°C) emit thermal radiation. বিকিরণে, এটি তাপ শক্তি স্থানান্তরকে বোঝায় যার মধ্যে একটি উত্তপ্ত পৃষ্ঠ বা বস্তু থেকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত হয়। বিকিরণ প্রক্রিয়া কোন মাধ্যম ছাড়াই পরিচালিত হয় কারণ সমস্ত বস্তুর তাপমাত্রা পরম শূন্যের উপরে (-273.15°C) তাপীয় বিকিরণ নির্গত করে।
Types of Heat Exchanger হিট এক্সচেঞ্জারের প্রকারভেদ
Several variants of heat exchangers are available in the market nowadays and the selection of types of heat exchangers is purely based on the application of use. Three of the most common types of heat exchangers are:- হিট এক্সচেঞ্জারের বিভিন্ন রূপ আজকাল বাজারে পাওয়া যায় এবং হিট এক্সচেঞ্জারের প্রকারের নির্বাচন সম্পূর্ণরূপে ব্যবহারের প্রয়োগের উপর ভিত্তি করে। তিনটি সাধারণ ধরনের হিট এক্সচেঞ্জার হল:-
Shell & Tube Heat Exchangers শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার
Shell and Tube heat exchangers are made up of a single tube or series of parallel tubes enclosed within a sealed, cylindrical pressure vessel. The working principle of this heat exchanger allows one fluid or gas to flow through the smaller tube(s), whereas the other fluid flows within its shell side. The countercurrent flow, cocurrent flow, or crossflow configurations in design characteristics will further determine the efficiency of heat exchange. শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলি একটি একক টিউব বা একটি সীলমোহরযুক্ত, নলাকার চাপযুক্ত জাহাজের মধ্যে আবদ্ধ সমান্তরাল টিউবগুলির সিরিজ দিয়ে তৈরি। এই হিট এক্সচেঞ্জারের কাজের নীতিটি একটি তরল বা গ্যাসকে ছোট টিউব(গুলি) দিয়ে প্রবাহিত করতে দেয়, যেখানে অন্য তরলটি তার শেলের পাশ দিয়ে প্রবাহিত হয়। কাউন্টারকারেন্ট ফ্লো, কোকারেন্ট ফ্লো, বা ডিজাইনের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে ক্রসফ্লো কনফিগারেশনগুলি তাপ বিনিময়ের দক্ষতা আরও নির্ধারণ করবে।
Several common industries and applications of this type of shell & tube heat exchangers are:- এই ধরণের শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের বেশ কয়েকটি সাধারণ শিল্প এবং প্রয়োগ হল:-
Oil refining তেল পরিশোধন
Preheating প্রিহিটিং
Oil cooling তেল কুলিং
Steam generation বাষ্প প্রজন্ম
Boiler blowdown heat recovery বয়লার ব্লোডাউন তাপ পুনরুদ্ধার
Vapor recovery systems বাষ্প পুনরুদ্ধার সিস্টেম
Industrial paint systems শিল্প পেইন্ট সিস্টেম
These designs are typically employed in high pressure applications, but they can also be used in situations where a vacuum may call for a structure that can withstand high stresses. এই ডিজাইনগুলি সাধারণত উচ্চ চাপ প্রয়োগে নিযুক্ত করা হয়, তবে এগুলি এমন পরিস্থিতিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে একটি ভ্যাকুয়াম এমন একটি কাঠামোর জন্য কল করতে পারে যা উচ্চ চাপ সহ্য করতে পারে।
Because of its containment properties, a shell and tube bank may be a better option for handling hot gases than a finned tube bank, especially in situations where the gases are toxic, potentially harmful to human health, or require special handling to prevent leakage into the atmosphere. এর কন্টেনমেন্ট বৈশিষ্ট্যের কারণে, একটি শেল এবং টিউব ব্যাঙ্ক একটি ফিনড টিউব ব্যাঙ্কের চেয়ে গরম গ্যাসগুলি পরিচালনা করার জন্য একটি ভাল বিকল্প হতে পারে, বিশেষ করে এমন পরিস্থিতিতে যেখানে গ্যাসগুলি বিষাক্ত, মানব স্বাস্থ্যের জন্য সম্ভাব্য ক্ষতিকারক, বা ভিতরে ফুটো প্রতিরোধের জন্য বিশেষ পরিচালনার প্রয়োজন হয়। বায়ুমণ্ডল
Another form of shell & tube heat exchanger, double pipe heat exchanger in HVAC air-conditioning system employs two or more concentric, cylindrical pipes or tube (one larger and one smaller tubes to allow one fluid flowing through the small tubes, and the other fluid flows in between the small tubes within the larger tube. শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের আরেকটি রূপ, এইচভিএসি এয়ার-কন্ডিশনিং সিস্টেমে ডবল পাইপ হিট এক্সচেঞ্জার দুটি বা ততোধিক ঘনকেন্দ্রিক, নলাকার পাইপ বা টিউব (একটি বড় এবং একটি ছোট টিউব যাতে একটি তরল ছোট টিউবের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, এবং অন্যটি তরল)। বড় টিউবের মধ্যে ছোট টিউবের মধ্যে প্রবাহিত হয়।
Double pipe heat exchangers can be constructed with cocurrent or countercurrent flow arrangements, and they can be employed in series, parallel, or series-parallel combinations within a system. This gives them some design flexibility as well to achieve required capacity and efficiency. ডাবল পাইপ হিট এক্সচেঞ্জারগুলিকে কোকারেন্ট বা কাউন্টারকারেন্ট প্রবাহ ব্যবস্থার সাথে তৈরি করা যেতে পারে এবং সেগুলিকে একটি সিস্টেমের মধ্যে সিরিজ, সমান্তরাল বা সিরিজ-সমান্তরাল সংমিশ্রণে নিযুক্ত করা যেতে পারে। এটি তাদের প্রয়োজনীয় ক্ষমতা এবং দক্ষতা অর্জনের জন্য কিছু নকশা নমনীয়তা দেয়।
Finned Tube Heat Exchanger or Air Cooled Heat Exchanger ফিনড টিউব হিট এক্সচেঞ্জার বা এয়ার কুলড হিট এক্সচেঞ্জার
Fluids like air, water, oil, or gas can be heated or cooled using finned tube heat exchangers, which can also be used to recover or capture waste heat. Numerous industries, such as oil and gas, power generation, maritime, and HVAC&R, can use these heat exchangers. Several applications of the finned tube heat exchanger includes:- বায়ু, জল, তেল বা গ্যাসের মতো তরলগুলি ফিনড টিউব হিট এক্সচেঞ্জার ব্যবহার করে উত্তপ্ত বা ঠান্ডা করা যেতে পারে, যা বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার বা ক্যাপচার করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। তেল ও গ্যাস, বিদ্যুৎ উৎপাদন, সামুদ্রিক, এবং HVAC&R এর মতো অসংখ্য শিল্প এই তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি ব্যবহার করতে পারে। ফিনড টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের বেশ কয়েকটি অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে রয়েছে:-
Diesel charge air coolers ডিজেল চার্জ এয়ার কুলার
Oil Coolers তেল কুলার
Hydrogen coolers হাইড্রোজেন কুলার
Waste Heat Recovery বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার
Driers ড্রায়ার
Air-conditioning শীতাতপনিয়ন্ত্রণ
Air heaters এয়ার হিটার
Steam Condensers স্টিম কনডেন্সার
Generator Coolers জেনারেটর কুলার
When air is the desired medium for cooling or heating, such as when there is little or low-quality water, finned tube heat exchangers are frequently utilized. Heat is transferred between a fluid that transfers heat efficiently—such as a liquid with some viscosity—and a fluid that does not—such as air or gas with low density—in a finned tube heat exchanger. যখন বাতাস শীতল বা গরম করার জন্য কাঙ্খিত মাধ্যম হয়, যেমন যখন অল্প বা নিম্নমানের জল থাকে, তখন ফিনড টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলি প্রায়শই ব্যবহার করা হয়। একটি তরলের মধ্যে তাপ স্থানান্তরিত হয় যা দক্ষতার সাথে তাপ স্থানান্তর করে - যেমন কিছু সান্দ্রতাযুক্ত তরল - এবং একটি তরল যা হয় না - যেমন বায়ু বা গ্যাস কম ঘনত্বের - একটি ফিনড টিউব হিট এক্সচেঞ্জারে৷
In order to expand the tube's surface area and optimize its thermal performance, fins or other components like looped wires are added to the "air side" of the tube. টিউবের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে প্রসারিত করতে এবং এর তাপীয় কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করার জন্য, পাখনা বা অন্যান্য উপাদান যেমন লুপ করা তারগুলি টিউবের "এয়ার সাইডে" যোগ করা হয়।
Fins can vary in height from high to low, and they can be molded into the surface of the tube or pressure-connected to its outside. পাখনা উচ্চ থেকে নিম্ন পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে, এবং তারা টিউবের পৃষ্ঠে ঢালাই করা যেতে পারে বা এর বাইরের সাথে চাপ-সংযুক্ত হতে পারে।
Finned tubes can be produced in a variety of designs and with a combination of different materials for the tubes and the fins, depending on the intended use and operating environment. ফিনড টিউবগুলি বিভিন্ন ডিজাইনে এবং টিউব এবং পাখনার জন্য বিভিন্ন উপকরণের সংমিশ্রণে উত্পাদিত হতে পারে, উদ্দেশ্য ব্যবহার এবং অপারেটিং পরিবেশের উপর নির্ভর করে।
Plate Heat Exchangers প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জার
A plate type heat exchanger consists of multiple thin, corrugated plates bundled together and each pair of plates creates a channel through which one fluid can flow, while the pairs are binned via brazing or fastened in such a way that a second passage is created between pairs, allowing other fluid can flow through. This process is referred to as heat exchange in plate heat exchangers. একটি প্লেট টাইপ হিট এক্সচেঞ্জারে একাধিক পাতলা, ঢেউতোলা প্লেট একসাথে বান্ডিল করে থাকে এবং প্রতিটি জোড়া প্লেট একটি চ্যানেল তৈরি করে যার মধ্য দিয়ে একটি তরল প্রবাহিত হতে পারে, যখন জোড়াগুলি ব্রেজিংয়ের মাধ্যমে বাঁধা হয় বা এমনভাবে বেঁধে দেওয়া হয় যাতে জোড়াগুলির মধ্যে একটি দ্বিতীয় প্যাসেজ তৈরি হয়। , অন্য তরল মাধ্যমে প্রবাহ করতে পারবেন. এই প্রক্রিয়াটিকে প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে তাপ বিনিময় হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
Wider spaces between plates can aid in maintaining flow requirements when fluids are somewhat viscous (thick) or include trace amounts of particles. Particulates can move across plates with wide gaps without blocking flow. প্লেটগুলির মধ্যে বিস্তৃত স্থানগুলি প্রবাহের প্রয়োজনীয়তা বজায় রাখতে সাহায্য করতে পারে যখন তরলগুলি কিছুটা সান্দ্র (ঘন) হয় বা কণার ট্রেস পরিমাণ অন্তর্ভুক্ত করে। কণা প্রবাহকে বাধা না দিয়ে প্রশস্ত ফাঁক দিয়ে প্লেট জুড়ে যেতে পারে।
Chevron patterns are commonly found on standard plates in order to optimize plate strength under high pressure. Different chevron angles on plates can be used to maximize heat transmission for particular pressure drops. উচ্চ চাপে প্লেটের শক্তি অপ্টিমাইজ করার জন্য শেভরন প্যাটার্নগুলি সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড প্লেটে পাওয়া যায়। প্লেটের বিভিন্ন শেভরন কোণ বিশেষ চাপের ড্রপের জন্য তাপ সংক্রমণ সর্বাধিক করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
Due to having fewer points of contact, wider-stream plates aid in preventing clogs. When heated with liquid or steam, they work particularly well for applications using raw juice. যোগাযোগের কম পয়েন্ট থাকার কারণে, প্রশস্ত-প্রবাহের প্লেটগুলি আটকে যাওয়া প্রতিরোধে সহায়তা করে। যখন তরল বা বাষ্প দিয়ে উত্তপ্ত করা হয়, তারা কাঁচা রস ব্যবহার করে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে ভাল কাজ করে।
There are two characteristics of wide-gap plates that can facilitate the flow of fluids or particles when they are employed with fibrous, viscous, or particulate fluids: প্রশস্ত-ব্যবধান প্লেটের দুটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তরল বা কণার প্রবাহকে সহজ করতে পারে যখন তারা তন্তুযুক্ত, সান্দ্র বা কণাযুক্ত তরলগুলির সাথে নিযুক্ত করা হয়:
1. Greater distances between plates than in typical designs সাধারণ ডিজাইনের তুলনায় প্লেটের মধ্যে বৃহত্তর দূরত্ব
2. Pattern of plates প্লেটের প্যাটার্ন
In the unlikely event that a break appears in one of the plates, the media cannot mix between the two sheets that make up a double-walled plate. অসম্ভাব্য ঘটনা যে প্লেটগুলির একটিতে একটি বিরতি প্রদর্শিত হয়, মিডিয়া দুটি শীটের মধ্যে মিশ্রিত করতে পারে না যা একটি দ্বি-প্রাচীরযুক্ত প্লেট তৈরি করে।
Gaskets can be clipped or glued to the plates, playing an important role in this type of heat exchanger to prevent misalignment which causes leaking. Applications for plate-and-frame heat exchangers are usually on low to medium viscosity products with little to no particulate such as milk, cream, ice-cream mixes, beverages and beer wort. গ্যাসকেটগুলিকে প্লেটগুলিতে ক্লিপ করা বা আঠালো করা যেতে পারে, এই ধরনের হিট এক্সচেঞ্জারে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে যাতে ভুলভাবে লিক হওয়া রোধ করা যায়। প্লেট-এবং-ফ্রেম হিট এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি সাধারণত কম থেকে মাঝারি সান্দ্রতাযুক্ত পণ্যগুলিতে থাকে যেখানে দুধ, ক্রিম, আইসক্রিম মিশ্রণ, পানীয় এবং বিয়ার ওয়ার্টের মতো সামান্য থেকে কোনও কণা থাকে না।
In a Nutshell সংক্ষেপে
Heat exchangers can exist in various forms and they are highly dependent on their applications. TCW Group, as a one stop HVAC manufacturer based in Malaysia able to provide professional advice and offer solutions via manufacturing of the appropriate heat exchangers used in different applications. Feel free to drop us an inquiry at support.hvac@tcw-my.com. হিট এক্সচেঞ্জারগুলি বিভিন্ন আকারে বিদ্যমান থাকতে পারে এবং তারা তাদের প্রয়োগের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। টিসিডব্লিউ গ্রুপ, মালয়েশিয়া ভিত্তিক ওয়ান স্টপ এইচভিএসি প্রস্তুতকারক হিসাবে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত উপযুক্ত হিট এক্সচেঞ্জারগুলির উত্পাদনের মাধ্যমে পেশাদার পরামর্শ এবং সমাধান সরবরাহ করতে সক্ষম। support.hvac@tcw-my.com-এ আমাদের একটি তদন্ত ড্রপ করতে নির্দ্বিধায়।