열교환기 설계 예제

다양한 유형의 쉘 및 튜브 열교환기에 대한 자세한 배경 정보는 « 쉘 및 튜브 열교환기 의 유형 »을 참조하십시오. 1. 쉘 및 튜브 열교환기 – 그랜드 카텍 열교환기 2. 이중 파이프 열교환기 – 중국 상품 그물 예비 열교환기 설계, 관련 매개 변수 및 예 열교환기 계산에 대한 자세한 내용은 기사를 참조하십시오: « 예비 열교환기 설계 예 » 및 « 열의 기초 » 교환기 이론과 디자인. » 2.b. 가열 표면의 계산우선, LMDT (로그 학평균 온도 차이)를 계산한다. LMDT는 열교환기의 각 단부에서 온도 차이의 로그 평균입니다. LMDT 및 전력이 계산되면, 열교환기 계산은 다음 공식에 따라 수행 될 수있다 : K : KW / ° C / m2의 열 전달 계수는 장비의 각 유형에 특정하고 제조 업체에 의해 주어진. S : 평방 미터의 난방 공간. 2.c. K 및 incrustation의 계산열 교환기의 열 전달 계수는 :h1 및 h2로 제공됩니다 : 로컬 열 교환 계수뿐만 아니라 레이놀즈 (Re), 프란들트 (Pr) 및 Nusselt (Nu)와 같은 치수 없는 숫자로 계산됨 ). 열 전달 계수 (HTC 또는 K)를 얻는 것은 가열 영역을 찾을 수 있으며, 따라서 열교환기의 크기를 조정. 열역학의 충돌 과정 기술 전문가와 연락 트위스트 튜브와 쉘 및 튜브 열 교환기의 디자인을 설명하기 위해, 케이스는 처리량이와인 생산 공장에서 와인 주류 냉각을위한 열 교환기 시스템에 대한 제시 시간당 2,000리터.

이 열 교환 시스템에서는 고온 및 저온 스트림의 역류 흐름이 사용됩니다. 따라서 와인 주류는 튜브 와 냉각 매체 (염화 칼슘의 21 % 수성 용액, « CaCl2 염수 »)가 튜브 사이의 공간에서 흐릅니다. 열교환기 입구에서의 CaCl2 염수의 온도는 -6 ±2°C이다. 와인 주류는 온도 +12 ±2 °C로 열교환기를 입력하고 -2 ± 1 °C로 냉각되어야한다. 압력 강하는 5 × 104 Pa 미만이어야합니다. 세척을 용이하게 하기 위해 시스템에 대한 모듈식 설계가 선택되었습니다. 따라서 분기 파이프로 연결된 8개의 모듈로 구성된 시스템으로 하나 이상의 모듈을 분리하고 청소할 수 있으며 다른 모듈은 계속 작동할 수 있습니다. 모듈은 프레임에 장착되며 각 모듈은 튜브 플레이트에 고정된 7개의 타원형 트위스트 튜브 번들을 포함하는 쉘로 구성됩니다.

꼬인 튜브 간의 상호 접촉(그림 386.1 참조)은 튜브 진동을 억제합니다(Dzyubenko, 1980). 열교환기 설계 방정식QQ = Q = U A ΔTlm은 열교환기의 필요한 열 전달 영역 A를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 상기 열전달면적은 필요한 열전달속도에 대해 값이 결정또는 추정된 후에 계산될 수 있다. 전체 열 전달 계수, U 및 로그는 여러 입력 파라미터의 값에 따라 열교환기, ΔTlm에 대한 온도 차이를 의미한다. 열교환기에 필요한 열 전달 영역을 계산하기 위한 Excel 스프레드시트 템플릿이 다음 섹션에서 제시되고 설명되어 있습니다. 이 예제 스프레드시트는 미국 단위의 계산을 보여 주지만 S.I. 버전과 미국 버전은 모두 바로 아래에서 다운로드할 수 있습니다. 움직이는 유체는 예를 들어 배플과 같은 벽의 마찰(일반 머리 손실) 또는 사고(단수 머리 손실)로 인해 에너지 손실을 겪습니다. 압력 강하(△P)로 표현된 이러한 에너지 손실은 유체가 움직일 수 있도록 보상되어야 합니다. 열교환기설계시, 열교환기 압력 강하는 교환표면의 특성에 의해 결정되는 서로 다른 상관관계로 계산될 수 있다. 2 단계와 3 단계는 아래 요약 다이어그램에 표시된 대로 상호 의존과 반복에 의해 이루어집니다:열 교환기 효율성과 효과우리는 효율성과 효과를 혼동해서는 안됩니다.