Design of heat exchanger for cooling fluid used on magnetic induction welder

Abstract

Pengelasan induksi magnetik adalah proses umum dalam produksi pipa. Impeder yang digunakan dalam mesin las perlu didinginkan untuk menjaga suhunya di bawah 35oC. Cairan pendingin adalah air dengan 2% cutting oil dan disebut pendingin. Itu harus memasukkan impeder pada 15oC. Laju aliran yang dibutuhkan adalah sebanyak 30 lt / mnt. Untuk memastikan suhu impeder dijaga lebih rendah dari suhu yang dibutuhkan, maka penukar panas harus dirancang untuk mendinginkan pendingin dari 40oC hingga 15oC. Air chiller berpendingin udara tipe UWAP750AY3 digunakan untuk menghasilkan air dingin yang dibutuhkan oleh penukar panas. Pipa tembaga bersirip 5/8-inci digunakan sebagai tabung di penukar panas. Pendingin dibagi dalam empat tabung yang sama dari header. Untuk memenuhi area perpindahan panas yang dibutuhkan, setiap tabung akan ditekuk untuk membuat 10 lintasan (atau baris). Di akhir baris terakhir, empat aliran akan dikumpulkan di header. Kemudian, pendingin akan diedarkan ke impeder dengan suhu yang dibutuhkan. Simulasi numerik dilakukan untuk mendapatkan vektor kecepatan dan distribusi suhu aliran di dalam tabung, dan juga penurunan tekanan aliran melintasi tabung dan header. Vektor kecepatan aliran di sekitar tikungan balik, aliran masuk dan keluar menarik. Mereka memberikan pemahaman bahwa penurunan tekanan akan lebih tinggi pada aksesori semacam itu daripada pada pipa lurus. Penurunan tekanan cairan pendingin yang mengalir di dalam tabung penukar panas adalah 5143,2 Pa dari solusi analitis dan 4611,4 Pa dari simulasi numerik menggunakan Fluent. Temperatur cairan pendingin di outlet yang didapat dari simulasi numerik hampir sama dengan suhu yang dirancang, yaitu 15oC. Jadi, simulasi numerik memperkuat desain penukar panas.