Оразмеряването на топлообменника е процес, за който трябва да вземем предвид редица топлинни явления:
- Принудителната конвекция на двете течности, т.е. предаването на топлина между стената и флуида в движение, когато и двете имат различни температури и се осъществява чрез изкуствена циркулация, тъй като се използват турбини, помпи, вентилатори и други устройства.
- Провеждането или естественият пренос на топлина през плочи, стени и тръби, явление, пряко свързано с принципа на термично разклащане без движение на материята.
- Топлинно излъчване, считано за незначително.
Фази за оразмеряване на топлообменник
Оразмеряването на топлообменник се извършва на три етапа:
1.-Избор на най-добрата технология.
Технологичният избор се отнася до избора на термичната програма (производителност, желани температури и т.н.), естеството на течностите, ограниченията на пространството и поддръжката и използването, което клиентът ще му даде.
Всичко това като цяло ще позволи да се определи най-добрият тип топлообменник и използваните материали, без да се забравя, че понякога задължението за използване на конкретни материали решаващо ще включва вида на топлообменника.
2.-Термично оразмеряване
(да се)Термична валидация на програма.
След като топлообменникът е избран, е време да се пристъпи към неговото оразмеряване, тоест да се определи топлинната мощност, повърхностите и геометрията. За да направите това, на първо място, данните от термичната програма трябва да се предават в цикъл със следните три формули:
P горещо = P студено
P горещо = Q x Cp x ∆ T горещо
Студено P = Q x Cp x ∆ Студено T
- P: мощност (изразена в KW или KCal/h)
- T: температура (изразена в ºC)
- Q: дебит (изразен в kg/h)
- △ t: Изход за палатка (изразен в ° C)
- Cp: специфична топлина (изразена в KWh/Kg/° C)
б)Изчисляване на повърхността на обменника.
Първата стъпка ще бъде да се определи LMTD или средната логаритмична температурна разлика (△ TLM), която е средната логаритмична стойност на температурните скоби във всеки край на обменника.
∆TLM = [(Te1 - Ts2) - (Ts1- Te2)]/[ln (Te1 - Ts2) - Ln (Ts1 - Te1)]
- Re1: Студено справяне
- Re2: Горещо изкушение
- Ц1: Студена Цалида
- Ц2: Гореща Цалида
След като ∆TLM е изчислен и общата обменна мощност е оценена, то топлообменникът може да бъде оразмерен със следната формула:
Общо обменен P = K x S x ∆TLM
- Общо P обмен
- K: коефициент на обмен, изразен в KW/° C/m2. Зависи от обменника и се изчислява от производителя.
- S: повърхност на обменника в м2
Сега имаме две неизвестни данни, K и S. Ще трябва да изчислим K, за да изчислим повърхността на обменника.
(° С)Изчисляване на K и коефициент на замърсяване.Коефициентът на обмен на обменник се определя въз основа на следната формула:
1/K замърсяване = 1/h1 + 1/h2 + e/λ + R замърсяване
- h1 и h2: локални корективни коефициенти на обмен, изчислени въз основа на корелации и безразмерни числа като Reynolds (Re), Prandlt (Pr) и Nusselt (Nu).
- e: дебелина на стената в m
- λ: топлопроводимост на стената в W/° C/m
- Повторно замърсяване: съпротивление поради замърсяване на стената
След като се получи стойността на K, можем да изчислим повърхността и размерите на обменника.
3.-Изчисляване на загубата на товар
Всяка течност, която е в движение, страда от загуби на енергия поради:
- Фрикции по стените (редовно спадане на налягането) или,
- Пътни произшествия (единични загуби на товар) като шикани.
Тази загуба на енергия, която се изразява в разлика в налягането (△ P), трябва да бъде компенсирана, за да може течността да се движи.
По този начин, след като сме се научили да оразмеряваме топлообменник, ще изчислим неговите загуби на натоварване с различни корелации, определени като функция от характеристиките на обменните повърхности. След като тези загуби бъдат изчислени, ще започнем процес на повторение от стъпка 2, докато постигнем, че желаната мощност е равна на получената мощност.
Работата на топлообменник
Ефективността и ефективността не са съвсем едно и също. В този случай производителността е еквивалентна на липсата на загуба, така че ефективността на топлообменника е равна на производителността, произтичаща от следната формула:
Мощност, която възстановявам/мощност, която успях да възстановя
Добивът от 1 е безкрайност, която е невъзможно да се постигне. В повечето случаи изпълнението се задава от заявката на самия клиент, тъй като се предизвиква от нуждите от мощности и температури на клиентското приложение.
Кой топлообменник препоръчваме?
Без съмнение Alfa Laval, тъй като с мрежа от повече от 200 сервизни инженери и признат опит от повече от 120 години в 50 страни, той гарантира най-добрите плочи топлообменници на пазара.
T-Soluciona е официален дистрибутор на топлообменници Alfa Laval в Испания, с повече от 20 години опит в областта на плочите топлообменници. Така че ще се радваме да ви помогнем да оразмерите топлообменник.