A hőcserélő méretezése olyan folyamat, amelynek során figyelembe kell venni egy sor hőjelenséget:
- Mindkét folyadék kényszerű konvekciója, vagyis a hő átadása a fal és a mozgásban lévő folyadék között, ha mindkettő hőmérséklete eltérő, és mesterséges keringésen keresztül hajtják végre turbinák, szivattyúk, ventilátorok és egyéb eszközök használatával.
- A hővezetés vagy természetes hőátadás lemezeken, falakon és csöveken keresztül, ez a jelenség közvetlenül kapcsolódik az anyag mozgása nélküli hőkeverés elvéhez.
- Elhanyagolhatónak tartott hősugárzás.
Fázisok a hőcserélő méretezéséhez
A hőcserélő méretezése három szakaszban történik:
1. -A legjobb technológia kiválasztása.
A technológiai választás a termikus program kiválasztására (teljesítmény, kívánt hőmérséklet stb.), A folyadékok jellegére, a hely- és karbantartási korlátokra, valamint az ügyfél általi felhasználásra vonatkozik.
Mindezek összességében lehetővé teszik a legjobb típusú hőcserélő és a felhasznált anyagok meghatározását, anélkül, hogy megfeledkeznének arról, hogy egyes esetekben a meghatározott anyagok használatának kötelezettsége döntően magában foglalja a hőcserélő típusát.
2.-Termikus méretezés
(nak nek)Termikus program érvényesítése.
A hőcserélő kiválasztása után ideje folytatni méretezését, vagyis meghatározni a hőteljesítményt, a felületeket és a geometriát. Ehhez először is a termikus program adatait kell hurokban továbbítani a következő három képlettel:
P forró = P hideg
P forró = Q x Cp x ∆ T forró
P hideg = Q x Cp x ∆ T hideg
- P: teljesítmény (kW-ban vagy KCal/h-ban kifejezve)
- T: hőmérséklet (° C-ban kifejezve)
- Q: áramlási sebesség (kg/h-ban kifejezve)
- △ t: Sátor-előadás (° C-ban kifejezve)
- Cp: fajlagos hő (KWh/Kg/° C-ban kifejezve)
b)A hőcserélő felületének kiszámítása.
Az első lépés az LMTD vagy a logaritmikus középhőmérséklet-különbség (△ TLM) meghatározása, amely a hőcserélők logaritmikus átlaga a hőcserélő mindkét végén.
∆TLM = [(Te1 - Ts2) - (Ts1 - Te2)]/[ln (Te1 - Ts2) - Ln (Ts1 - Te1)]
- Re1: Hideg felszerelés
- Re2: Forró kísértés
- Ts1: Hideg Tsalida
- Ts2: Forró Tsalida
A ∆TLM kiszámítása és a teljes cserélt teljesítmény becslése után a hőcserélő a következő képlettel méretezhető:
P összes kicserélt = K x S x ∆TLM
- P összesen cserélve
- K: cserearány együttható KW/° C/m2-ben kifejezve. A hőcserélőtől függ, és a gyártó számítja ki.
- S: a hőcserélő felülete m2-ben
Most két ismeretlen adatunk van, K és S. A hőcserélő felületének becsléséhez ki kell számolnunk a K értéket.
c)A K és a szennyeződési tényező kiszámítása.A hőcserélő cserearányát a következő képlet alapján határozzuk meg:
1/K szennyeződés = 1/h1 + 1/h2 + e/λ + R szennyeződés
- h1 és h2: korrelációk és dimenzió nélküli számok, például Reynolds (Re), Prandlt (Pr) és Nusselt (Nu) alapján kiszámított helyi korrekciós csere együtthatók.
- e: falvastagság m-ben
- λ: a fal hővezető képessége W/° C/m-ben
- Újraszennyeződés: ellenállás a fal beszennyeződése miatt
Miután megkapta a K értéket, kiszámíthatjuk a hőcserélő felületét és méreteit.
3.-A terhelés veszteségének kiszámítása
Bármely mozgásban lévő folyadék energiaveszteséget szenved a következők miatt:
- Súrlódások a falakon (szabályos nyomásesések) ill,
- Közúti balesetek (egyedi terhelési veszteségek), például chicanes.
Ezt az energiaveszteséget, amelyet nyomáskülönbségben (△ P) fejezünk ki, kompenzálni kell a folyadék mozgásának lehetővé tétele érdekében.
Így, miután megtanultuk a hőcserélő méretét, kiszámoljuk annak terhelési veszteségeit a korrelációk különböző korrelációival, amelyeket a cserefelületek jellemzői alapján határozunk meg. Miután ezeket a veszteségeket kiszámoltuk, megkezdjük az ismétlési folyamatot a 2. lépéstől, amíg el nem érjük, hogy a kívánt teljesítmény megegyezzen a kapott teljesítménygel.
A hőcserélő teljesítménye
A teljesítmény és a hatékonyság nem teljesen ugyanaz. Ebben az esetben a teljesítmény egyenértékű a veszteség hiányával, így a hőcserélő hatékonysága megegyezik a következő képletből származó teljesítménnyel:
Visszanyerhető erő/Helyreállítható teljesítmény
Az 1 hozama végtelen lehetetlen. A legtöbb esetben a teljesítményt az ügyfél kérése határozza meg, mivel azt az ügyfél alkalmazásának teljesítmény- és hőmérsékletigénye indukálja.
Melyik hőcserélőt javasoljuk?
Kétségtelen, hogy az Alfa Laval, mivel több mint 200 szervizmérnökből álló hálózattal és több mint 120 éves elismert tapasztalattal rendelkezik 50 országban, garantálja a piac legjobb lemezes hőcserélőit.
A T-Soluciona az Alfa Laval hőcserélők hivatalos forgalmazója Spanyolországban, több mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik a lemezes hőcserélők területén. Ezért örömmel segítünk a hőcserélő méretezésében.