Изчисляването на скоростта на топлопреминаване на топлообменника на индустриалната плоча може да изглежда като сложна задача, но всъщност е доста проста, след като разберете основите. Като доставчик на топлообменници за индустриални плочи съм се занимавал с всякакви въпроси за тези машини. Така че, нека да разделим как можете да изчислите скоростта на пренос на топлина.
Първо, какво е топлообменник на плочата? Е, това е устройство, което прехвърля топлина между две течности. Състои се от серия от тънки плочи, подредени заедно, създавайки канали, за да преминат течностите. Тези плочи увеличават повърхността, налична за пренос на топлина, което прави топлообменниците на плочите високоефективни. Ние предлагаме различни видове топлообменници на плочите, катоТоплообменник на морска вода,Топлообменник с двойна стенаиТоплообменници за свободен поток. Всеки тип е предназначен за конкретни приложения, но основният принцип на топлопредаването остава същият.
Сега, нека да влезем в изчислението. Скоростта на топлопреминаване (Q) е количеството топло, прехвърлено за единица време. Обикновено се измерва във вата (W) или британски топлинни единици на час (BTU/H). За да изчислим скоростта на пренос на топлина, използваме следната формула:
Q = u * a * Δtlm
Нека разбием всяка част от тази формула:
U - Общ коефициент на пренос на топлина
Общият коефициент на пренос на топлина (U) представя колко добре топлообменникът прехвърля топлина. Той отчита фактори като топлинната проводимост на плочите, свойствата на течността и моделите на потока. Стойността на u зависи от вида на топлообменника, участващите течности и работни условия.
Например, ако използвате вода като горещи и студени течности в добре проектиран топлообменник на плочата, стойността на U може да бъде в диапазона от 1500 - 3500 w/(m² · k). Но ако се занимавате с повече вискозни течности или топлообменник с фаулирана повърхност, стойността на U ще бъде по -ниска. Определянето на точната стойност на U може да бъде сложно и често изисква тестване или препратка към данните на производителя.
A - площ за пренос на топлина
Площта за пренос на топлина (а) е общата повърхност на плочите, които са в контакт с течностите. В топлообменника на плочата плочите обикновено са гофрирани, за да се увеличи повърхността и да се подобри топлопредаването. За да изчислите зоната за пренос на топлина, трябва да знаете размерите на плочите и броя на плочите в топлообменника.
Да речем, че имате плоча с дължина (L) от 1 метър, ширина (W) от 0,5 метра и имате 20 плочи. Повърхността на една плоча е a1 = 2 * (l * w) (ние се умножаваме по 2, тъй като и двете страни на плочата се използват за пренос на топлина). И така, A1 = 2 * (1 * 0.5) = 1 m². И общата площ за пренос на топлина a = a1 * брой плочи = 1 * 20 = 20 m².
ΔTLM - Логаритмична средна разлика в температурата
Логаритмичната средна разлика в температурата (ΔTLM) е мярка за средната температурна разлика между горещите и студените течности над дължината на топлообменника. Изчислява се с помощта на следната формула:
Δtlm = (ΔT1 - ΔT2)/ln (ΔT1/ΔT2)
където ΔT1 е температурната разлика между горещите и студените течности в единия край на топлообменника, а ΔT2 е разликата в температурата в другия край.
Например, да кажем, че горещата течност влиза в топлообменника при 80 ° С и оставя при 60 ° С, а студената течност влиза при 20 ° С и оставя при 40 ° С. На входа ΔT1 = 80 - 20 = 60 ° C и в изхода ΔT2 = 60 - 40 = 20 ° C.
Δtlm = (60 - 20)/ln (60/20) = (40)/ln (3) ≈40/1.099 ≈ 36.4 ° C
Сега, когато изчислихме всички стойности, можем да намерим скоростта на пренос на топлина. Да приемем, че U = 2000 W/(M² · K), A = 20 m² и ΔTlm = 36,4 ° C.
Q = u * a * Δtlm
Q = 2000 * 20 * 36.4
Q = 1456000 W или 1456 kW
Има и някои други фактори, които могат да повлияят на изчисляването на скоростта на топлопреминаване. Едно от тях е замърсяването. С течение на времето отлаганията могат да се натрупат върху плочите на топлообменника, намалявайки ефективността на топлопреминаването. Това означава, че действителната скорост на топлопреминаване ще бъде по -ниска от изчислената стойност. За да отчетете замърсяване, можете да използвате фактор на замърсяване. Коефициентът на замърсяване е стойност, която представлява допълнителната устойчивост на пренос на топлина, причинена от замърсяване.
Друг фактор е дебитът на течностите. Ако дебитът е твърде нисък, топлопредаването ще бъде по -малко ефективно, тъй като течностите няма да се движат достатъчно бързо, за да прехвърлят топлината ефективно. От друга страна, ако дебитът е твърде висок, може да има прекомерен спад на налягането, което също може да повлияе на работата на топлообменника.
В реални приложения за световен мащаб е важно да разгледате тези фактори и да направите корекции на вашите изчисления. Именно там идва да има надежден доставчик. Имаме експертния опит, който да ви помогне да изберете правилния топлообменник за вашето приложение и да ви помогнем при точни изчисления на скоростта на топлопреминаване.
Ако сте на пазара за топлообменник за индустриални плочи, независимо дали еТоплообменник на морска вода,Топлообменник с двойна стена, илиТоплообменници за свободен поток, тук сме, за да помогнем. Можем да работим с вас, за да разберем вашите специфични изисквания, да изчислим точно скоростта на пренос на топлина и да гарантираме, че ще получите най -доброто - изпълнявайки топлообменник за вашите нужди. Не се колебайте да се свържете с нас за повече информация или да започнете дискусия за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- Incropera, FP, Dewitt, DP, Bergman, TL, & Lavine, AS (2007). Основи на пренос на топлина и маса. Уайли.
- Shah, RK, & Sekulic, DP (2003). Основи на дизайна на топлообменника. Уайли.