IsıTransferi

Isı transferi kanatçıkları, ısı değiştiricilerin (eşanjörlerin) yüzey alanını artırarak ısı transferini optimize eden yapılardır. Temel özellikleri: - Malzeme: Genellikle bakır, alüminyum veya paslanmaz çelik gibi yüksek ısı iletkenliği olan malzemelerden yapılır. - Tasarım: Düz, dalgacıklı, yırtmaçlı veya balıksırtı gibi çeşitli tiplerde olabilir. - Amaç: Borunun dış yüzeyine eklenerek, sıcak veya soğuk akışkanın ısısını dış ortama daha etkin bir şekilde aktarmasını sağlar. Isı transferi kanatçıkları, klima sistemleri, endüstriyel fırınlar, kurutma makineleri ve enerji santralleri gibi birçok alanda kullanılır.

Isı ve kütle transferi ders notları aşağıdaki konuları içerebilir: 1. Isı Transferi: Isının üç temel yolla aktarılması: iletim, konveksiyon ve ışıma. - İletim: Katı maddelerde etkili olup, moleküllerin titreşimi ile gerçekleşir. - Konveksiyon: Sıvı ve gaz taneciklerinin hareket ederek ısıyı taşımasıdır. - Işıma: Elektromanyetik dalgalar aracılığıyla gerçekleşir ve maddesel ortama ihtiyaç duymaz. 2. Kütle Transferi: Maddelerin bir fazdan diğerine transferi. - Distilasyon: Birbiri ile karışan bileşiklerin ayrılması. - Gaz absorbsiyonu: Gaz karışımındaki çözünebilme özelliğindeki gazın bir sıvı ile çekilmesi. - Nem giderme: Sıvı fazın, gaz akımından ayrılan bileşen ile aynı bileşimde saf bir madde olması. 3. Isı ve Kütle Transferinin Uygulamaları: Mühendislik ve endüstriyel alanlarda ısı ve kütle transferinin kullanımı.

Krom plakalı eşanjörler, çeşitli sektörlerde ısı transferi amacıyla kullanılır. Başlıca kullanım alanları şunlardır: 1. Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme (HVAC): Binalarda sıcak su sağlamak ve soğutma sistemlerinde verimli ısı değişimi için kullanılır. 2. Gıda ve İçecek Endüstrisi: Süt pastörizasyonu, bira üretimi ve meyve suyu işlemlerinde hijyenik ısı değişimi sağlar. 3. Kimya ve Petrokimya Sanayisi: Kimyasal üretim süreçlerinde sıcaklık kontrolü ve petrol rafinerilerinde ısı geri kazanımı için kullanılır. 4. Enerji Santralleri: Termik santrallerde atık ısı geri kazanımında ve jeotermal enerji sistemlerinde verimlilik artırıcı olarak kullanılır. 5. Denizcilik ve Gemi Motor Soğutma: Deniz suyunun motor soğutma sistemlerinde ve yakıt ile yağ soğutma sistemlerinde tercih edilir.

"Isı Transferi" kitabının sayfa sayısı, farklı yayınevlerine göre değişiklik göstermektedir: 1. Prof. Dr. Abdulvahap Yiğit'in "Isı Transferi" kitabı, 510 sayfadan oluşmaktadır. 2. Muhsin Kılıç'ın "Isı Transferi" kitabı ise 490 sayfadan oluşmaktadır.

Kanatçık verimi (fin efficiency), bir kanatçık boyunca transfer edilen ısının, bu kanatın tüm uzunluğu boyunca sıcaklığın temel sıcaklığa eşit olması halinde transfer edilecek ısı miktarına oranı olarak hesaplanır. Formül şu şekilde ifade edilebilir: ηf = (Qf / Qmax) Burada: - ηf: Kanatçık verimi; - Qf: Kanatçıktan geçen toplam ısı; - Qmax: Maksimum ısı geçişi.

Isı değiştiricilerde ısı transferi tabloları kullanılır.

Arabanın güneşte ısınması, radyasyon yoluyla gerçekleşir.

L tipi fişek rezistansı, elektrik enerjisini ısıya dönüştüren bir cihazdır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Elektrik Akımı Geçişi: Rezistans üzerinden elektrik akımı geçirilir. 2. Direncin Isınması: Yüksek dirençli tel, elektrik enerjisinin ısıya dönüşmesiyle ısınır. 3. Isı Transferi: Isınan tel, çevresindeki ortama ısı yayar ve bu ısı, rezistansın bulunduğu alanı ısıtır. Bu süreç, genellikle metal bir tüp veya borunun içine yerleştirilmiş rezistans teli ile gerçekleşir ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı alaşımlardan yapılır.

Sesinoks Metal ve Endüstriyel Ürünler A.Ş., gıda, ilaç, kozmetik ve kimya sanayisine akış ekipmanları ve ısı transfer sistemleri konusunda hizmet vermektedir. Şirketin faaliyet alanları şunlardır: - Plakalı ısı eşanjörleri üretimi ve satışı; - Paslanmaz çelik pompalar imalatı; - 5000 çeşit paslanmaz çelik fittings malzeme temini.

Isı geri kazanım cihazı ve reküperatör arasındaki temel fark, işlevlerinde yatmaktadır: - Isı geri kazanım cihazı, taze hava ve egzoz havası arasında ısı transferi yaparak havalandırma sırasında kaybedilen ısı enerjisini geri kazanır. - Reküperatör ise, baca gazından brülör veya proses yakma havasına ısı transferi sağlayan bir enerji geri kazanım sistemidir.

Plakalı eşanjör sayısının artması, sistemin verimliliğini artırabilir. Plakalı eşanjörler, ısı transferini daha verimli hale getiren ince metal plakalardan oluşur ve bu plakaların sayısının artırılması, ısı transfer yüzeyini genişletir. Ayrıca, plakalı eşanjörlerin kapasitesi, plaka diziliminin değiştirilmesiyle de yükseltilebilir.

Isı transferinde yığık ve sürekli rejim kavramları şu şekilde tanımlanır: 1. Yığık Rejim: Ortamdaki sıcaklık değişiminin zamanla üniform olduğu, yani zamanla değişimin olmadığı durumu ifade eder. 2. Sürekli Rejim: Ortam içindeki herhangi bir noktada zamanla değişimin olmadığı durumu belirtir.

Isıl temas direnci, bir malzemenin ısı akışına direnme yeteneğinin bir ölçüsüdür ve R = d / λ formülü ile hesaplanır. Burada: - R, ısıl direnç (metre kare Kelvin/watt veya derece Fahrenheit saat/İngiliz ısı birimi cinsinden); - d, malzemenin kalınlığı (metre); - λ, ısıl iletkenlik katsayısı (W/m·K). Bu hesaplama, malzeme özellikleri (kalınlık, yoğunluk ve termal iletkenlik) ve çevre koşulları (sıcaklık ve nem) gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.

Termal ve ışınım aynı şeyler değildir, ancak birbirleriyle ilişkilidir. Termal, bir malzemenin ısı iletme yeteneğini ifade eder. Işınım ise, ısının elektromanyetik dalgalar aracılığıyla yayılmasıdır.

Sıcak çorbaya kepçe konulduğunda kepçenin ısınmasının nedeni, çorbanın sıcaklığının kepçeye aktarılmasıdır.

Zıt yönlü akışlı ısı değiştirici, sıcak ve soğuk akışkanların ısı değiştiriciye ters taraftan girip, zıt yönde aktığı bir ısı transferi düzeneğidir.

Sıcak suya soğuk su eklendiğinde, iki su arasında bir ısı transferi gerçekleşir.

Kanatçıkların ısı transferini artırmasının birkaç yolu vardır: 1. Yüzey alanının artırılması: Kanatçıklar, boru veya kanal içindeki akışkanın temas ettiği yüzey alanını genişletir, bu da ısı transferinin daha verimli olmasını sağlar. 2. Hava akışının bozulması: Kanatçıklar, hava akışını türbülanslı hale getirerek ısının daha iyi dağılmasını sağlar. 3. Deliklerin eklenmesi: Kanatçıkların yüzeyinde açılan delikler, akışkanın kanatçıktan geçmesine ve ısının hem kanatçığın dış yüzeyinden hem de iç yüzeyinden emilmesine olanak tanır. 4. Malzeme seçimi: Yüksek ısı iletkenliğine sahip malzemeler (örneğin, bakır, alüminyum) kullanılarak ısı transferi daha etkili hale getirilir.

Yığık sistem ifadesi, ısı transferi bağlamında doğrudan bir anlam taşımaz. Ancak, ısı transferi üç ana mekanizma üzerinden gerçekleşir: iletim (kondüksiyon), taşınım (konveksiyon) ve ışınım (radyasyon). 1. İletim (Kondüksiyon): Isının moleküller arasındaki doğrudan temas yoluyla aktarılmasıdır. 2. Taşınım (Konveksiyon): Sıvıların veya gazların hareketi yoluyla ısının taşınmasıdır. 3. Işınım (Radyasyon): Elektromanyetik dalgalar yoluyla ısının aktarılmasıdır.

Ekonomizer ve reküperatör arasındaki temel farklar şunlardır: 1. Çalışma Prensibi: - Ekonomizer, baca gazlarındaki atık ısıyı geri kazanarak suyu veya başka bir akışkanı ısıtır. - Reküperatör, iki akışkanın birbirine karışmadan ısı transferi yapmasını sağlar; bu süreçte akışkanlar arasında fiziksel temas olmaz. 2. Kullanım Alanı: - Ekonomizerler, genellikle kazan sistemlerinde, enerji santrallerinde ve endüstriyel proseslerde tercih edilir. - Reküperatörler, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde, otomotiv endüstrisinde ve düşük sıcaklıkta enerji geri kazanımı gerektiren proseslerde kullanılır. 3. Verimlilik ve Maliyet: - Ekonomizerler, yüksek sıcaklıktaki atık ısıyı geri kazanarak enerji verimliliğini artırır ve maliyet tasarrufu sağlar. - Reküperatörler, tasarım karmaşıklığı ve yüksek maliyetleri nedeniyle daha geniş bir kullanım alanına sahip olsa da, düşük sıcaklıkta da çalışabilir.