Bộ trao đổi nhiệt và tụ điện? Đây rõ ràng là những máy móc rất cần thiết, có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ mát hoặc nóng liên tục. Chúng giống như năng lượng; chúng truyền nhiệt từ nơi này sang nơi khác. Bộ trao đổi nhiệt và tụ điện có thể được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi, từ tủ lạnh gia đình cho đến các nhà máy công nghiệp lớn, nơi chúng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Tương tự như vậy, hai chất lỏng chảy cùng nhau trong bộ trao đổi nhiệt và bình ngưng tụ nhưng chúng không trộn lẫn vào nhau. Một trong những chất lỏng như vậy được gọi là nóng, có nghĩa là nó nhận được nhiệt. Chất lỏng còn lại là chất lỏng "mát" sẽ nguội đi. Khi chất lỏng nóng chảy qua chất lỏng mát, nó sẽ mất nhiệt cho chất lỏng mát hơn đó. Quá trình này có tác dụng điều hòa nhiệt độ tổng thể, cho phép chất lỏng nóng nguội đi và cho phép chất lỏng lạnh nóng lên. Đây là một phương pháp đơn giản nhưng rất quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ của nhiều hệ thống.
Tầm quan trọng của bộ trao đổi nhiệt và tụ điện rất đáng kể trong nhiều ngành công nghiệp cũng như ứng dụng. Ví dụ, chúng giúp biến dầu thô thành các sản phẩm như xăng và dầu diesel mà bạn sử dụng hàng ngày tại trạm xăng. Chúng là những con ngựa thồ của các nhà máy điện, thực hiện các chức năng quan trọng như chuyển đổi hơi nước thành điện để thắp sáng và sưởi ấm nhà cửa và doanh nghiệp của chúng ta. Ngoài ra, trong ngành thực phẩm và đồ uống, bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để làm nóng sữa hoặc các loại thực phẩm khác đủ để chúng ta không bị bệnh nặng. Quá trình này được gọi là thanh trùng và tiêu diệt vi khuẩn có hại thực sự có thể gây hại cho chúng ta.
Thiết kế bộ trao đổi nhiệt và tụ điện là một quá trình khó khăn. Khi xây dựng các hệ thống này, các kỹ sư cần cân nhắc rất nhiều thứ. Họ cần nghĩ về loại chất lỏng họ đang sử dụng, lượng nhiệt cần truyền và nhiệt độ/áp suất mà hệ thống có thể xử lý. Ngoài ra, họ muốn hệ thống có hiệu quả về mặt hiệu suất, không đáng kể về mặt tác động chi phí cho cả quá trình sản xuất và vận hành. Để cải tiến các máy móc này và trong nhiều trường hợp làm cho chúng hiệu quả hơn, các kỹ sư có thể sử dụng chương trình máy tính để mô phỏng cách các hệ thống như vậy sẽ hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Điều này giúp họ có thể dự đoán hiệu suất và tăng cường hiệu suất.
Giống như tất cả các thợ cơ khí, bạn sẽ cần những người chuyên nghiệp lành nghề để thực hiện sửa chữa bộ trao đổi nhiệt và tụ điện theo thời gian. Điều này có thể chỉ đơn giản là vệ sinh máy móc, cho đến kiểm tra xem có bất kỳ hao mòn nào không hoặc cần thay thế các bộ phận nào. Tại sao... sửa chữa như bạn hỏi!! Vâng, các vết rò rỉ được sửa chữa, các bộ phận bị hỏng được thay thế và thậm chí có thể lắp đặt thiết bị mới để cải thiện hiệu suất. Việc có bộ trao đổi nhiệt và tụ điện ở trạng thái tốt sẽ rất quan trọng đối với sự an toàn cũng như hiệu quả hoạt động của chúng. Jamie Squire LLCGetty Images Bảo trì là chìa khóa giúp ngăn ngừa các sự cố lớn hơn trong tương lai.
Để ghi chép lại, bộ trao đổi nhiệt và tụ điện đã đi một chặng đường dài với sự tiến bộ của công nghệ. Một khái niệm mới hấp dẫn là việc sử dụng nanofluids — chất lỏng đặc biệt với các hạt nhỏ có thể hỗ trợ tăng cường truyền nhiệt đáng kể. Điều này có thể cho phép các máy này hoạt động tốt hơn nữa. Một máy in 3D được sử dụng trong một khái niệm khác để sản xuất bộ trao đổi nhiệt và tụ điện không chỉ hiệu quả hơn mà còn tiết kiệm chi phí hơn khi sản xuất. Họ cũng đang nghiên cứu việc chuẩn bị vật liệu và thiết kế có thể góp phần vào hoạt động đáng tin cậy, an toàn và hiệu quả hơn cho các hệ thống này.