Gövde Borulu Eşanjörlerde Kompaktlık

Bu yazımızda ısı değiştiricilerin sınıflandırılmasında kullanılan bir terime açıklık getirmek isteriz.

Basit şekilde ifade etmek gerekirse kompaktlık; ısı geçişi yüzeyinin ısı geçişi hacmine oranına göre ısı değiştiricilerin sınıflandırılmasıdır. Bu sınıflandırma için eşanjörler de β şekliyle yüzey alanı yoğunluğu adı verilen bir büyüklük tanılanmaktadır.

β = Isı Geçişi Yüzeyi (m2) / Isı Değiştirici Hacmi (m3)

Yukarıda belirtilen formüle göre β > 700 m2/m3 olan ısı değiştiricileri kompakt, β ≤ 700 m2/m3 olanlar ise kompakt olmayan ısı değiştiriciler olarak tanımlanabilmektedir. Gövde borulu ısı değiştiriciler için kompaktlık A ısı değiş yüzeyi, V hacmi, K toplam ısı geçiş katsayısı, ∆tm logaritmik sıcaklık farkını göstermek üzere β büyüklüğü ile Q geçen ısı miktarı aşağıdaki şekilde tanımlanabilmektedir.



Teknik olarak daha detaylı bilgi vermek gerekirse, aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi gövde borulu eşanjörlerin geometrik büyüklükleri ile kompaktlığı arasında yaklaşık değerde bir bağlantı kurmakta mümkündür.

Gövde borulu ısı değiştiricilerinde;

Eşanjörler de kompaktlığı akışkan fazları cinsinden yorumlamak gerekirse, genellikle gaz akışkanlardaki ısı taşınım katsayıları, sıvı akışkanlara göre daha küçüktür. Bu nedenle bir tarafta gaz diğer tarafta sıvı bulunan eşanjörlerde gaz fazında buluna tarafı yüzey alanı arttırılmalıdır. Yüzey alanın arttırılması yukarıda da formül de belirtildiği gibi kompaktlığın artmasını sağlamaktadır. Aşağıdaki örnek görselde olduğu gibi boru dış yüzeylerine kanatların ilave edilmesi eşanjör kompaktlığını arttıracaktır.