# வெப்பப் பரிமாற்றி

## வெப்பப் பரிமாற்றிகளின் வகைகள்

### கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றி

கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றிகள் தொடர் குழாய்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்தக் குழாய்களில் ஒரு தொகுப்பு திரவத்தைக் கொண்டிக்கும், அது வெப்பமாகவோ அல்லது குளிராகவோ இருக்க வேண்டும். இரண்டாவது திரவம் குழாய்களின் இடையே ஓடும், அதனால் இது வெப்பத்தை வழங்கக் கூடியதாகவோ அல்லது தேவைப்படும் வெப்பத்தை உட்கிரகிக்கக் கூடியதாகவோ இருக்கலாம். குழாய்களின் தொகுப்பு குழாய்க் கட்டு என அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் அது எளிய, நீளவாக்கில் துடுப்பிடப்பட்ட மற்றும் பல போன்ற பல்வேறு வகை குழாய்களினால் உருவாக்கப்படலாம். கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றிகள் வழக்கமாக உயர் அழுத்தப் பயன்பாடுகளில் (அழுத்தங்கள் 30 க்கும் அதிகமாக இருப்பவை மற்றும் வெப்பநிலைகள் 260&nbsp;°C க்கும் அதிகமாக இருப்பவை) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றிகள் அவற்றின் வடிவம் காரணமாக திடமாக இருப்பதன் காரணமாக ஏற்படுவது ஆகும்.
கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றிகளின் குழாய்களை வடிவமைக்கும் போது பல்வேறு வெப்ப வடிவமைப்புச் சிறப்புக் கூறுகள் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளப்படுகின்றன. அவை பின்வருமாறு:
- குழாய் விட்டம்: சிறிய குழாய் விட்டத்தைப் பயன்படுத்துவது என்பது வெப்பப் பரிமாற்றியை சிக்கனமானதாகவும் அளவில் சிறியதாகவும் ஆக்குகிறது. எனினும், இது துரிதமாக முறையற்ற வெப்பப் பரிமாற்றிக்கான அதிகபட்ச சாத்தியம் கொண்டதாக இருக்கிறது, மேலும் சிறிய அளவு முறையற்ற சிக்கலின் இயந்திரமுறை தூய்மைப்படுத்தலை உருவாக்குகிறது. முறையற்றது மற்றும் தூய்மை செய்தல் சிக்கல்கள் மீது இணங்கச் செய்வதற்கு, நீண்ட குழாய் விட்டங்கள் பயன்படுத்தலாம். ஆகையால் குழாய் விட்டம், கிடைக்கும் இடம், விலை மற்றும் திரவங்களின் முறையற்றதாகும் இயல்பு ஆகியவற்றை தீர்மானிக்க வேண்டும்.
- குழாய் தடிமன்: குழாய்களின் சுவரின் தடிமன் பொதுவாக பின்வருவனவற்றை உறுதியளிப்பதற்கு வரையறுக்கப்படுகிறது:
- அறித்தலுக்கு போதுமான இடம் அளிக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும்
- அந்தப் பாய்வு-தூண்டல் அதிர்வுத் தடுப்பாற்றலைக் கொண்டிருக்கிறது
- அச்சு வலிமை
- உதிரிபாகங்களின் கிடைக்கும் தன்மை
- வளைய வலிமை (உட்புறக் குழாய் அழுத்தத்தைத் தாங்கி நிற்பதற்கு)
- நெளிதல் வலிமை (ஓட்டில் அதிகப்படியான அழுத்தத்தைத் தாங்குவதற்கு)
- குழாய் நீளம்: வெப்பப் பரிமாற்றிகள் பொதுவாக சிறிய ஒடு விட்டம் மற்றும் நீண்ட குழாய் நீளத்தைக் கொண்டிருக்கும் போது சிக்கனமானதாக இருக்கும். ஆகையால், வழக்கமாக அதிக பட்ச இருப்பு சார்ந்த சாத்தியமுள்ளவரை அதே சமயம் உற்பத்தித் திறன்களில் வரம்பு மீறாத வகையில் வெப்பப் பரிமாற்றியை உருவாக்குவது நோக்கமாக இருக்கும். எனினும், இதில் கிடைக்கும் இடத்தில் எங்கு பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் மற்றும் அந்த இடத்தில் தேவையான நீளத்தை விட இரண்டு மடங்கு இடவசதி (அப்போதுதான் குழாய்களை கழட்டவோ மாட்டவோ முடியும்) இருக்கிறதா ஆகியவை உறுதிசெய்துகொள்ளுதல் உள்ளிட்ட பல வரம்புகள் இருக்கின்றன. மேலும், நீண்ட தடித்த குழாய்களை வெளியே எடுப்பது மற்றும் மாற்றம் செய்வது மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கும் என்பதையும் நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.
- குழாய் இடைத்தொலைவு: குழாய்களை வடிவமைக்கும் போது, நடைமுறையில் குழாய் இடைத்தொலைவு (அதாவது அடுத்துள்ள குழாய்களின் மையம்-மையத் தொலைவு), குழாய்களின் வெளிப்புற விட்டத்தைக் காட்டிலும் 1.25 க்கும் குறைவாக இல்லாமல் இருப்பதற்கு உறுதி அளிக்கும் வகையில் இருக்க வேண்டும். பெரிய குழாய் இடைத்தொலைவு பெரிய ஒட்டுமொத்த கூடு விட்டத்திற்கு வழிவகுத்துவிடுகிறது, அது மிகவும் விலை உயர்ந்த வெப்பப் பரிமாற்றிக்கு ஏதுவாக்கிவிடும்.
- குழாய் நெளிவு: இந்த வகைக் குழாய்கள், முக்கியமாக உட்புற குழாய்களுக்காக திரவங்களின் கொந்தளிப்பை அதிகரிப்பதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் சிறந்த செயல்பாட்டைக் கொடுக்கும் வெப்பப் பரிமாற்றத்தின் விளைவு மிகவும் முக்கியமானதாகும்.
- குழாய்த் திட்டப்படம்: இது எவ்வாறு குழாய்கள் கூடுகளினுள் வைக்கப்படுகின்றன என்பதைக் குறிப்பிடுகிறது. இதில் நான்கு முக்கிய வகைத் திட்டப் படங்கள் இருக்கின்றன, அவை முக்கோணம் (30°), சுழற்சி முக்கோணம் (60°), சதுரம் (90°) மற்றும் சுழல் சதுரம் (45°). முக்கோண உருப்படிமங்கள் குழாய் அமைப்பைச் சுற்றி மிகவும் கொந்தளிப்பான முறையில் திரவம் பாய்வதற்கு துரிதப்படுத்துவதன் மூலமாக அதிகளவு வெப்பப் பரிமாற்றத்தைக் கொடுக்கக் கூடியவையாக இருக்கின்றன. சதுர உருப்படிமங்கள் அதிகளவு கறைபடிதல் ஏற்படும் இடங்கள் மற்றும் தூய்மைப்படுத்தல் மிகவும் வழக்கமாக நடைபெறும் இடங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- தடுப்பு வடிவமைப்பு: தடுப்புகள், குழாய்க் கட்டினைச் சுற்றிய நேரடி திரவத்துக்கான கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை ஓட்டுக்குச் செங்குத்தாக இயங்குகின்றன, மேலும் கட்டினை வைத்திருக்கின்றன, அவை நீண்ட நீளத்தின் மீது தொய்வுறலில் இருந்து குழாய்களைக் காக்கின்றன. அவை குழாய்களை அதிர்வுகளில் இருந்தும் காக்கலாம். மிகவும் பொதுவான வகைத் தடுப்பு என்பது கூறுபடுத்தல் தடுப்பாக இருக்கிறது. அரைச்சுற்றுக் கூறுத் தடுப்புகள், குழாய் கட்டுகளுக்கு இடையில் மேல்நோக்கி மற்றும் கீழ்நோக்கித் திரவம் பாய்வதற்கு அண்மையில் உள்ள தடுப்புகளை துரிதப்படுத்துவதற்கு 180 கோணங்கள் சார்ந்ததாக இருக்கின்றன. கூடு மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றிகள் வடிவமைப்பின் போது, தடுப்பு இடைவெளி பெரும் வெப்ப இயக்க இன்றியமையாததாக இருக்கின்றன. தடுப்புகள் அழுத்த இழப்பு மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றத்தின் நிலைமாற்றத்தினையும் கருத்தில் கொண்டு இடமளிக்கப்பட வேண்டும். வெப்பச் சிக்கன உகப்புப்பாட்டுக்காக, தடுப்புகள் கூடுகளின் உட்புற விட்டத்தின் 20% வரை நெருங்கியதாக இல்லாமல் இடமளிக்கப்பட்டிருப்பதற்கு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. அவ்வாறு மிகவும் நெருக்கமாகத் தடுப்புகளுக்கு இடமளிக்கப்பட்டிருப்பதன் காரணமாக பாய்வு மறுதிசை ஏற்படுவதன் காரணமாக அதிகளவு அழுத்த இழப்பு ஏற்படும். அதனைத் தொடர்ந்து, தடுப்புகள் இடைவெளிகள் வழிவகைக்குப் புறம்பாக நீண்ட தூரத்தில் இருந்தால், தடுப்புகளுக்கு இடையில் உள்ள முனைகளில் குளிர்ச்சியான பகுதிகள் இருக்கலாம். தடுப்புகள், குழாய் தளர்ச்சி அடையாத வகையில் போதுமான அளவிற்கு நெருக்கமான இருப்பதற்கு உறுதியளிக்கும் வகையில் இருக்கிறதா என்பதைக் கவனிப்பதும் முக்கியமானதாக இருக்கிறது. மற்றொரு முக்கிய வகை தடுப்பு, வட்டு மற்றும் நங்கூரவடிவத் தடுப்பு ஆகும், அது இரண்டு பொதுமையத் தடுப்புகளைக் கொண்டிருக்கிறது, வெளிப்புற அகலமான தடுப்பு நங்கூரம் போன்ற வடிவத்தில் இருக்கிறது, அதே சமயம் உட்புறத் தடுப்பு வட்டு போன்ற வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கிறது. இந்த வகைத் தடுப்பு, வட்டின் அனைத்து பக்கங்களையும் சுற்றி திரவம் கடப்பதற்கு துரிதப்படுத்துகிறது, பின்னர் நங்கூரவடிவத் தடுப்பு மூலமாக மாறுபட்ட வகை திரவப் பாய்வு உருவாக்கப்படுகிறது.