Abstract

Ze względu na rosnącą populację i zwiększające się zanieczyszczenie środowiska naturalnego coraz aktualniejsza staje się tematyka wysokosprawnych wymienników ciepła . Elementy te mają duże znaczenie dla systemów energetycznych, instalacji chłodniczych i wentylacyjnych oraz inżynierii spożywczej i chemicznej . Jedną z częściej spotykanych konstrukcji jest wężownicowy aparat cieplny . Ten typ aparatu cieplnego został opracowany w latach 70-XX wieku w USA . Od tego czasu konstrukcja ta zyskała "dużą popularność" ze względu na prostotę wykonania, samokompensację naprężeń termalnych, wysoki stopień kompaktowości czy wreszcie dobrą efektywność energetyczną. Tego rodzaju aparaty cieplne były także rozwijane przez krajowy przemysł m.in. w dawnym Centralnym Ośrodku Badawczo Rozwojowym Techniki Instalacyjnej "Instal" powstał patent na innowacyjną, jak na owe czasy, modyfikację konstrukcji helikodalnego wymiennika ciepła . Modyfikacja ta polegała na wprowadzeniu elastycznych płyt sitowych oraz specjalnej konstrukcji rdzenia z wewnętrznym turbulizatorem przepływu. Dzięki tej modyfikacji zminimalizowano występowanie "stref martwych" w płaszczu wymiennika, a co za tym idzie efektywniej zagospodarowano dostępną przestrzeń przy niezmienionej objętości konstrukcji. Dodatkowo elastyczne płyty sitowe zminimalizowały koszt wykonania samego aparatu cieplnego jak i poprawiły kompensację wydłużeń termicznych. Podstawowym problemem jaki napotykamy w przypadku rozpatrywanej konstrukcji wymiennika jest jego niska efektywność energetyczna w obszarze przepływu laminarnego i przejściowego.

Authors (2)