Avainero vastavirta- ja rinnakkaisvirtauslämmönvaihtimen välillä on, että vastavirtalämmönvaihdin on erittäin tehokas, koska se voi vaihtaa suurimman mahdollisen määrän lämpöä, kun taas rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin on vähemmän tehokas, koska se ei voi vaihtaa suurta lämpötilaa.
Lämmönvaihdin on laite, joka auttaa poistamaan lämpöä korkean lämpötilan nesteestä. Niiden mekanismin mukaan lämmönvaihtimilla on tyypillisesti kaksi ensisijaista luokitusta: rinnakkaisvirtaus- ja vastavirtalämmönvaihtimet. Nämä tunnetaan myös inline- ja crossflow-lämmönvaihtimina. Vastavirtausprosessi on vastakohta rinnakkaisvirtausprosessille.
Mikä on vastavirtalämmönvaihdin (tai ristivirtauslämmönvaihdin)?
Vastavirtalämmönvaihtimet ovat vaihtimia, joissa kaksi nestettä virtaavat rinnakkain mutta vastakkaisiin suuntiin. Voimme luokitella nämä lämmönvaihtimet virtausjärjestelyn mukaan. Yleisimpiä tyyppejä ovat levy-, vaippa- ja putki-, kaksiputki-, yksivaihe- ja monivaiheiset vastavirtalämmönvaihtimet.
Kuva 01: Lämmönvaihdin
Vastavirtauslämmönvaihtimissa kuumalla ja kylmällä osalla on taipumus liikkua kohtisuorassa toisiinsa nähden. Toisin sanoen nämä vaihtimet käyttävät virtauksia, jotka liikkuvat vastakkaiseen suuntaan toisiinsa nähden. Se on muita muotoja tehokkaampi lämmönvaihdin. Näissä laitteissa lämpövirtaus on suurin. Siksi hyötysuhde on myös korkeampi kuin rinnakkaislämmönvaihdinmekanismilla. Lisäksi jäähdytysnesteen lämpötila voi joskus ylittää tuloaukosta tulevan lämpimämmän nesteen lämpötilan.
Mikä on rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin (tai inline-lämmönvaihdin)?
Rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin on vaihtimen tyyppi, jolla on yhdensuuntainen nestesuunta. Toisin sanoen korkean lämpötilan ja kylmän lämpötilan nesteet liikkuvat molemmat samaan suuntaan erillisten putkien kautta, mikä mahdollistaa lämmön siirtymisen korkean lämpötilan nesteestä matalalämpötilaiseen nesteeseen.
Tämä prosessi on vähemmän tehokas verrattuna vastavirtausmenetelmään, koska tämä prosessi ei voi absorboida maksimimäärää lämpötilaa lämpimästä nesteestä. Tämä johtuu siitä, että kun kaksi nestettä liikkuvat samaan suuntaan, kahden nesteen välinen lämpötilaero pienenee vähitellen. Tämä menetelmä on kuitenkin tärkeä, kun ulostulon virtauksilla on samanlainen lämpötila yhdessä, ja myös näillä virroilla on oltava hyvin samanlainen lämpötila.
Mitä eroa on vastavirta- ja rinnakkaisvirtauslämmönvaihtimella?
Lämmönvaihdin on laite, joka auttaa poistamaan lämpöä korkean lämpötilan nesteestä. Keskeinen ero vastavirta- ja rinnakkaisvirtauslämmönvaihtimen välillä on, että vastavirtalämmönvaihdin on erittäin tehokas, koska se voi vaihtaa maksimimäärän lämpöä, kun taas rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin on vähemmän tehokas, koska se ei voi vaihtaa suurta lämpötilaa. Lyhyesti sanottuna vastavirtaprosessi on vastakohta rinnakkaisvirtausprosessille.
Alla oleva infografiikka esittelee vastavirta- ja rinnakkaisvirtauslämmönvaihtimien väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – vastavirta vs rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin
Vastavirtauslämmönvaihtimet ovat vaihtimia, joissa kaksi nestettä virtaavat rinnakkain mutta vastakkaisiin suuntiin, kun taas rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin on vaihtimen tyyppi, jossa kaksi nestettä virtaa rinnakkain samaan suuntaan. Keskeinen ero vastavirta- ja rinnakkaisvirtauslämmönvaihtimen välillä on se, että vastavirtalämmönvaihdin on erittäin tehokas, koska se voi vaihtaa suurimman mahdollisen määrän lämpöä, kun taas rinnakkaisvirtauslämmönvaihdin on vähemmän tehokas, koska se ei voi vaihtaa suurta lämpötilaa.
