Розміри теплообмінника - це процес, для якого ми повинні враховувати ряд теплових явищ:
- Примусова конвекція обох рідин, тобто передача тепла між стінкою та рідиною в русі, коли обидві мають різну температуру, здійснюється за допомогою штучної циркуляції, коли використовуються турбіни, насоси, вентилятори та інші пристрої.
- Проведення, або природний перенос тепла через пластини, стінки та трубки, явище, безпосередньо пов’язане з принципом термічного перемішування без руху речовини.
- Теплове випромінювання вважається незначним.
Етапи розміру теплообмінника
Розміри теплообмінника здійснюються в три етапи:
1.-Вибір найкращої технології.
Технологічний вибір стосується вибору теплової програми (продуктивності, бажаних температур тощо), природи рідин, обмеження простору та обслуговування та використання, яке надасть йому клієнт.
Все це в цілому дозволить визначити найкращий тип обмінника та використовувані матеріали, не забуваючи, що іноді зобов’язання використовувати конкретні матеріали вирішально включатиме тип обмінника.
2.-Теплові розміри
(до)Тестування теплової програми.
Після вибору теплообмінника настав час приступити до його проклейки, тобто до визначення теплової потужності, поверхонь та геометрії. Для цього, перш за все, дані теплової програми повинні передаватися у циклі з такими трьома формулами:
P гарячий = P холодний
P гаряче = Q x Cp x hot T гаряче
Холод P = Q x Cp x ∆ Холод T
- P: потужність (виражена в кВт або Ккал/год)
- T: температура (виражена в ºC)
- Q: швидкість потоку (виражена в кг/год)
- △ t: Tent-Toutput (виражене в ° C)
- Cp: питома теплоємність (виражена в кВт-год/кг/° С)
(b)Розрахунок поверхні обмінника.
Першим кроком буде визначення LMTD або середньої логарифмічної різниці температур (△ TLM), яка є середнім логарифмічним значенням затискачів температури на кожному кінці теплообмінника.
∆TLM = [(Te1 - Ts2) - (Ts1- Te2)]/[ln (Te1 - Ts2) - Ln (Ts1 - Te1)]
- Re1: Холодна снасть
- Re2: Гаряча спокуса
- Ц1: Холодна Цаліда
- Ц2: Гаряча Цаліда
Після того, як LTLM був розрахований і загальна обмінна потужність оцінена, то обмінник можна розмірити за наступною формулою:
P загальний обмін = K x S x ∆TLM
- P загальний обмін
- K: коефіцієнт обміну, виражений у кВт/° C/м2. Це залежить від обмінника і розраховується виробником.
- S: площа поверхні обмінника в м2
Тепер у нас є два невідомі дані, K і S. Нам доведеться обчислити K, щоб оцінити поверхню обмінника.
(c)Розрахунок К та коефіцієнта забруднення.Коефіцієнт обміну обмінника визначається на основі наступної формули:
1/K забруднення = 1/h1 + 1/h2 + e/λ + R забруднення
- h1 та h2: локальні коригуючі коефіцієнти обміну, розраховані на основі кореляцій та безрозмірних чисел, таких як Рейнольдс (Re), Прандтл (Pr) та Нуссельт (Nu).
- e: товщина стінки в м
- λ: теплопровідність стіни у Вт/° С/м
- Повторне забруднення: опір через забруднення стін
Після отримання значення K ми можемо розрахувати поверхню та розміри теплообмінника.
3.-Розрахунок втрат навантаження
Будь-яка рідина, яка знаходиться в русі, зазнає втрат енергії через:
- Тертя в стінах (регулярні перепади тиску) або,
- ДТП (особливі втрати навантаження), такі як шикани.
Ці втрати енергії, що виражаються у різниці тисків (△ P), повинні бути компенсовані, щоб забезпечити рух рідини.
Таким чином, як тільки ми навчилися розмірювати теплообмінник, ми будемо обчислювати його втрати навантаження з різними кореляціями, що визначаються як функція характеристик обмінних поверхонь. Як тільки ці втрати будуть розраховані, ми почнемо процес повторення з кроку 2, поки не досягнемо, що бажана потужність дорівнює отриманій потужності.
Продуктивність теплообмінника
Продуктивність та ефективність - це не зовсім одне і те ж. У цьому випадку продуктивність еквівалентна відсутності втрат, така що ефективність теплообмінника дорівнює характеристиці, що випливає з наступної формули:
Потужність, яку я відновлюю/Потужність, яку я міг відновити
Вихід 1 - це нескінченність, якої неможливо досягти. У більшості випадків ефективність встановлюється на основі запиту клієнта, оскільки вона зумовлена потребами в потужностях та температурах програми клієнта.
Який теплообмінник ми рекомендуємо?
Без сумніву, Alfa Laval, оскільки, маючи мережу понад 200 сервісних інженерів та визнаний досвід понад 120 років у 50 країнах, вона гарантує найкращі пластинчасті теплообмінники на ринку.
T-Soluciona є офіційним дистриб'ютором теплообмінників Alfa Laval в Іспанії, з більш ніж 20-річним досвідом роботи в області пластинчастих теплообмінників. Тож ми будемо раді допомогти вам розмірити теплообмінник.