varmeutvekslingen

Varmeutvekslingen er prosessen der varme overføres mellom to fluider som ikke blandes. Dette skjer i en varmeveksler og brukes for å varme opp eller kjøle ned et fluid ved å utnytte varmen i et annet fluid. Hensikten er å oppnå ønsket temperatur med høy effektivitet og lavt energitap.

Grunnprinsippene er konduktiv varmeoverføring gjennom en barriere og konvektiv varmeoverføring i fluider som strømmer forbi hverandre. Effektiviteten påvirkes av varmeledningsevne, overflateareal, turbulens og temperaturdifferanse. I beregninger brukes ofte formelen Q = U A ΔT_lm, der U er den samlede varmeoverføringskoeffisienten, A overflatearealet og ΔT_lm den logaritmiske middeltemperaturdifferansen. NTU- og LMTD-metodene brukes ved design og evaluering.

De vanligste typene er platevarmevekslere og skall-og-rør varmevekslere. Platevarmevekslere består av tette plater som gir stor overflate på liten plass, og er effektive ved moderate trykk. Skall-og-rør varmevekslere har et rør inne i et ytre skall; en væske går i røret og den andre i skallet. Begge typer finnes i mange størrelser og materialvalg.

Materialvalg påvirker korrosjon, avleiring og lekkasjer. Vanlige materialer inkluderer kobber og kobberlegeringer, rustfritt stål og karbonstål, samt ulike legeringer. Riktig overflatebehandling og vedlikehold forlenger levetid og reduserer trykktap.

Bruksområder omfatter industriell prosessoppvarming og kjøling, energiproduksjon i kraftverk, og klimatilpasning i bygg (HVAC). Vedlikehold inkluderer rengjøring av avleiring, lekkasjetesting og periodisk inspeksjon.