การคำนวณการแลกเปลี่ยนความร้อน: ตัวอย่าง การคำนวณพื้นที่อำนาจของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

การคำนวณการแลกเปลี่ยนความร้อนในขณะนี้จะใช้เวลาน้อยกว่าห้านาที องค์กรใดที่ผลิตและขายอุปกรณ์ดังกล่าวมักจะทำให้ทุกคนมีโปรแกรมการรับสมัครงานของตัวเอง ก็สามารถดาวน์โหลดได้ฟรีจากเว็บไซต์ของ บริษัท หรือช่างเทคนิคของพวกเขาจะมาที่สำนักงานของคุณและติดตั้งฟรี แต่เป็นผลมาจากการคำนวณดังกล่าวนั้นถูกต้องเราสามารถไว้ใจเขาและจะไม่ฉลาดถ้าผลิตโดยการต่อสู้ในการประกวดราคากับสินค้าคู่แข่ง? การตรวจสอบเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ต้องมีความรู้หรืออย่างน้อยความเข้าใจในวิธีการที่ทันสมัยของการคำนวณของแลกเปลี่ยนความร้อน ลองที่จะเรียงลำดับจากรายละเอียด

เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอะไร

ก่อนที่จะดำเนินการคำนวณของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้เราจำได้และสิ่งที่ชนิดของอุปกรณ์ดังกล่าวหรือไม่ Teplomassoobmennyh อุปกรณ์ (aka แลกเปลี่ยนความร้อนที่เรียกว่าเป็น อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน หรือ TOA) - อุปกรณ์สำหรับการถ่ายโอนความร้อนจากน้ำหล่อเย็นหนึ่งไปยังอีก ในกระบวนการที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นยังเปลี่ยนความหนาแน่นของพวกเขาและดังนั้นมวลดัชนีสาร นั่นคือเหตุผลที่กระบวนการดังกล่าวจะเรียกว่าถ่ายเทความร้อนและมวล

ประเภทของการถ่ายโอนความร้อน

ตอนนี้เรามาพูดคุยเกี่ยวกับ ประเภทการถ่ายเทความร้อน - มีเพียงสาม รังสี - การถ่ายโอนความร้อนโดยการฉายรังสี ตัวอย่างเช่นเราสามารถเรียกคืนได้นอนอาบแดดบนชายหาดในวันฤดูร้อนที่อบอุ่น และแม้กระทั่งการแลกเปลี่ยนความร้อนเหล่านี้สามารถพบได้ในตลาด (เครื่องทำความร้อนอากาศหลอด) แต่ส่วนใหญ่มักจะให้ความร้อนบ้านห้องในอพาร์ทเม้นที่เราซื้อน้ำมันหรือความร้อนไฟฟ้า นี่คือตัวอย่างของประเภทของการถ่ายเทความร้อนอื่น - convection พาเป็นธรรมชาติโดยไม่สมัครใจ (สารสกัดและในกล่องควร Exchanger) หรือไดรฟ์กล (กับแฟน, ตัวอย่าง) ประเภทหลังมีประสิทธิภาพมากขึ้น

อย่างไรก็ตามวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของการถ่ายโอนความร้อน - เป็นการนำความร้อนหรือที่เรียกว่าการนำ (การนำภาษาอังกฤษ -. "การนำ") วิศวกรผู้ใดจะจัดให้มีการออกแบบการระบายความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนครั้งแรกของทั้งหมดคิดเกี่ยวกับวิธีการเลือกอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพในขั้นต่ำของพื้นที่ และการบริหารจัดการเพื่อให้บรรลุนี้โดยการนำ ตัวอย่างนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดถึงวัน TOA - แลกเปลี่ยนความร้อนจาน TOA จานโดยนิยาม - แลกเปลี่ยนความร้อนที่ถ่ายโอนความร้อนจากน้ำหล่อเย็นไปยังอีกที่หนึ่งผ่านผนังแยกพวกเขา พื้นที่ติดต่อเป็นไปได้สูงสุดระหว่างสองสื่อร่วมกับวัสดุที่เลือกจริงและแผ่นโปรไฟล์ของพวกเขาขนาดความหนาที่เลือกเพื่อลดฮาร์ดแวร์ในขณะที่รักษาลักษณะทางเทคนิคเดิมที่จำเป็นในกระบวนการ

ประเภทของการแลกเปลี่ยนความร้อน

ก่อนที่คุณจะดำเนินการคำนวณของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกกำหนดโดยแบ่งตามชนิดของมัน TOA ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: เยียวยาและการปฏิรูปการแลกเปลี่ยนความร้อน therebetween แตกต่างที่สำคัญมีดังนี้ในการแลกเปลี่ยนความร้อน TOA เยียวยาจะเกิดขึ้นผ่านผนังแยกกลางสองความร้อนและมาติดต่อกับแต่ละอื่น ๆ ในสองสื่อปฏิรูปมักจะต้องตามมาผสมและการแยกในแยกพิเศษ แลกเปลี่ยนความร้อนที่เกิดใหม่จะแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและผสมกับหัวฉีด (เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอยู่กับที่หรือกลาง) พูดประมาณถังน้ำร้อนใส่ขึ้นในเย็นหรือแก้วชาร้อนใส่เย็นในตู้เย็น (ไม่เคยไม่ทำ!) - นี่คือตัวอย่างของ TOA ผสมดังกล่าว เทจานรองชาและระบายความร้อนนั้นเราจึงได้รับตัวอย่างของการแลกเปลี่ยนความร้อนซ้ำกับหัวฉีด (มีจานรองในตัวอย่างนี้เล่นเป็นส่วนหนึ่งหัวฉีด) ซึ่งได้รับการติดต่อครั้งแรกกับอากาศโดยรอบและใช้อุณหภูมิของมันแล้วเลือกส่วนหนึ่งของความร้อนของเทลงไปชาร้อน ที่กำลังมองหาทั้งสื่อนำไปสู่โหมดสมดุลความร้อน แต่ที่เราได้พบแล้วใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นของการนำความร้อนในการถ่ายโอนความร้อนจากสื่อหนึ่งไปยังอีกจึงมีประโยชน์มากขึ้นในแง่ของการถ่ายเทความร้อน (และใช้กันอย่างแพร่หลาย) TOA วันนี้ - แน่นอนเยียวยา

การคำนวณความร้อนและโครงสร้าง

การคำนวณของการถ่ายเทความร้อนการปฏิรูปใด ๆ ที่สามารถทำขึ้นอยู่กับผลของความร้อน, การคำนวณไฮโดรลิคและความแข็งแรง พวกเขามีพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการออกแบบของอุปกรณ์ใหม่และเทคนิคเป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณแบบจำลองที่ตามมาของประเภทเดียวกันของเส้นอุปกรณ์ งานหลักของการคำนวณ TOA ความร้อนคือการกำหนดความร้อนพื้นที่ผิวการแลกเปลี่ยนที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานที่มั่นคงของการถ่ายเทความร้อนและการบำรุงรักษาพารามิเตอร์ที่จำเป็นของสื่อ ค่อนข้างบ่อยในการคำนวณเช่นวิศวกรจะได้รับค่าโดยพลการของน้ำหนักและขนาดลักษณะของอุปกรณ์ในอนาคต (วัสดุท่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง, จาน, มิติเรขาคณิตคานชนิดและวัสดุ FINNING et al.) อย่างไรก็ตามหลังจากที่ความร้อนจะดำเนินการมักจะแลกเปลี่ยนการคำนวณที่สร้างสรรค์ หลังจากที่ทุกคนถ้าวิศวกรขั้นตอนแรกการพิจารณาพื้นที่ผิวที่จำเป็นสำหรับท่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่กำหนดเช่น 60 มิลลิเมตรและความยาวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจึงหันประมาณหกสิบเมตรก็เป็นตรรกะที่จะถือว่าการเปลี่ยนแปลงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายขั้นตอนหรือหลอดประเภทมัดหรือเพื่อเพิ่มขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อที่

คำนวณไฮโดรลิค

ไฮดรอลิคำนวณหรือน้ำเครื่องจักรกลและอากาศพลศาสตร์ดำเนินการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการระบุและไฮดรอลิ (พลศาสตร์) สูญเสียความดันในการแลกเปลี่ยนความร้อนและการคำนวณการใช้พลังงานที่จะเอาชนะพวกเขา การคำนวณเส้นทางใด ๆ ช่องหรือท่อทางเดินกลางร้อน confronts งานหลักของมนุษย์ - จะกระชับกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เว็บไซต์ นั่นคือหนึ่งในสื่อที่จะต้องผ่านและอื่น ๆ คือการได้รับความร้อนมากที่สุดเท่าที่ช่วงต่ำสุดของหลักสูตร นี้มักจะใช้พื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มเติมในรูปแบบของพื้นผิวครีบพัฒนา (สำหรับการแยกของเลเยอร์ย่อยราบเรียบขอบเขตและเพิ่มการไหลปั่นป่วน) ความสัมพันธ์สมดุลที่ดีที่สุดในการสูญเสียไฮดรอลิพื้นที่ของพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำหนักและขนาดลักษณะและความร้อนออกถอนตัวเป็นผลมาจากความร้อนไฮโดรลิกและสร้างสรรค์การคำนวณ TOA รวม

การคำนวณการตรวจสอบ

การตรวจสอบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะดำเนินการในกรณีที่มีความจำเป็นต้องวางพลังงานสำรองของการแลกเปลี่ยนความร้อนบริเวณพื้นผิวใด ๆ พื้นผิวของสำรองด้วยเหตุผลที่แตกต่างกันและในสถานการณ์ที่แตกต่างกันถ้าจำเป็นต้องใช้เพื่อให้ตามข้อตกลงของการอ้างอิงถ้าผู้ผลิตตัดสินใจที่จะทำให้อัตรากำไรเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าที่ความร้อนนี้จะถูกปล่อยออกมาในระบอบการปกครองและเพื่อลดข้อผิดพลาดในการคำนวณ ในบางกรณีต้องมีการจองสำหรับการปัดเศษมิติโครงสร้างผลในเรื่องอื่น ๆ (ระเหย, economizers) ใน การคำนวณความจุ ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการแนะนำเป็นพิเศษพื้นผิวขอบในการปนเปื้อนน้ำมันคอมเพรสเซอร์อยู่ในวงจรการทำความเย็น ใช่และคุณภาพน้ำไม่ดีจะต้องนำเข้าบัญชี หลังจากที่ในขณะที่การดำเนินงานที่ราบรื่นของการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูงฝา settles บนพื้นผิวของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและหลีกเลี่ยงไม่ได้นำไปสู่การลดลงในสนามบินร้อนปรสิต ดังนั้นวิศวกรที่มีอำนาจการคำนวณของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน "น้ำน้ำ" ให้ความสำคัญเป็นพิเศษเพื่อสำรองเพิ่มเติมของพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อน การตรวจสอบการคำนวณและการใช้จ่ายในการสั่งซื้อเพื่อดูว่าอุปกรณ์ที่ได้รับการแต่งตั้งจะทำงานในอื่น ๆ โหมดรอง ยกตัวอย่างเช่นใน สภาพอากาศกลาง (การติดตั้งเครื่องอุปทาน) เครื่องทำความร้อนสำหรับเครื่องทำความร้อนครั้งแรกและครั้งที่สองที่ใช้ในฤดูหนาวและมักจะเกี่ยวข้องกับฤดูร้อนสำหรับระบายความร้อนอากาศจัดหาอาหารน้ำเย็นลงไปในท่อแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศ วิธีที่พวกเขาจะทำงานและสิ่งที่จะให้ค่าพารามิเตอร์ในการประเมินการคำนวณช่วง

ประมาณการการวิจัย

คำนวณ TOA วิจัยที่ดำเนินการบนพื้นฐานของผลที่ได้จากการคำนวณความร้อนและการตรวจสอบที่ พวกเขามีความจำเป็นเป็นกฎเพื่อให้การแก้ไขล่าสุดกับโครงสร้างของอุปกรณ์ที่ออกแบบได้ พวกเขายังดำเนินการที่ถูกต้องสมการใด ๆ จะถูกวางในรูปแบบการคำนวณดำเนิน TOA ได้สังเกตุ (ข้อมูลจากการทดลอง) การแสดงงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณนับและบางครั้งหลายร้อยของการคำนวณโดยแผนพิเศษพัฒนาและดำเนินการในการผลิตให้เป็นไปตามทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของ การออกแบบของการทดลอง ตามผลการเผยให้เห็นอิทธิพลของเงื่อนไขที่แตกต่างกันและปริมาณทางกายภาพเกี่ยวกับตัวชี้วัดประสิทธิภาพ TOA

การคำนวณอื่น ๆ

การคำนวณพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน, อย่าลืมเกี่ยวกับความต้านทานของวัสดุ การคำนวณความแข็งแรง TOA รวมถึงการตรวจสอบหน่วยที่ประมาณการสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่แนบมาบิดไปสูงสุดที่อนุญาตช่วงเวลาในรายละเอียดและโหนดในอนาคตของการถ่ายเทความร้อนที่ทำงาน ที่มีขนาดน้อยที่สุดของผลิตภัณฑ์ควรมีความแข็งแรงมั่นคงและให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยต่าง ๆ แม้จะมีเงื่อนไขที่มีพลังมากที่สุด

การคำนวณแบบไดนามิกจะดำเนินการเพื่อกำหนดลักษณะต่างๆของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในโหมดการทำงานตัวแปร

ประเภทของการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

TOA เยียวยาในการออกแบบสามารถแบ่งออกเป็นจำนวนมากพอของกลุ่ม เป็นที่รู้จักกันมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย - แลกเปลี่ยนความร้อนจานอากาศ (ครีบหลอด) "ท่อในท่อ" เปลือกและความร้อนหลอดแลกเปลี่ยนเปลือกและจานและอื่น ๆ มีมากขึ้นอย่างมากชนิดพิเศษและแปลกใหม่เช่นเกลียว (เคี-แลกเปลี่ยน) หรือมีดโกนซึ่งทำงานร่วมกับของเหลวหนืดหรือไม่นิวตันและประเภทอื่น ๆ อีกมากมาย

แลกเปลี่ยนความร้อน "หลอดในหลอด"

พิจารณาการคำนวณที่ง่ายที่สุดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน "หลอดในหลอด" การก่อสร้างประเภทของ TOA นี้อยู่ที่เรียบง่ายที่สุด ระหว่างที่วิ่งเริ่มต้นขึ้นเครื่องภายในท่อมักของเหลวถ่ายเทความร้อนร้อนเพื่อลดการสูญเสียและเป็นที่อยู่อาศัยหรือเข้าไปในท่อด้านนอกน้ำหล่อเย็นระบายความร้อน วิศวกรงานในกรณีนี้จะช่วยลดความมุ่งมั่นของความยาวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นฐานของพื้นที่ผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนและการคำนวณขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่กำหนดไว้นั้น

เป็นมูลค่าเพิ่มว่าในอุณหพลศาสตร์แนะนำแนวคิดของการถ่ายเทความร้อนเหมาะที่เป็นของหน่วยความยาวไม่มีที่สิ้นสุดที่สารหล่อเย็นทำงานในเคาน์เตอร์และระหว่างเรียกแตกต่างของอุณหภูมิอย่างเต็มที่ การออกแบบ "ท่อในท่อ" ที่อยู่ใกล้ตรงตามความต้องการเหล่านี้ และถ้าเรียกใช้ของเหลวถ่ายเทความร้อนทวนก็จะเป็นสิ่งที่เรียกว่า "ทวนจริง" (เมื่อเทียบกับข้ามกับในแผ่น TOA) ความดันอุณหภูมิได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเรียกเมื่อองค์กรจราจร อย่างไรก็ตามการดำเนินการ "ท่อในท่อ" การคำนวณของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนควรจะเป็นจริงและไม่ลืมเกี่ยวกับองค์ประกอบจิสติกส์เช่นเดียวกับความสะดวกในการติดตั้ง ความยาว evrofury - 13.5 เมตรและไม่ได้สิ่งอำนวยความสะดวกทางเทคนิคทั้งหมดไปปรับใช้กับรถตักและติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวมีความยาว

เชลล์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

ดังนั้นจึงเป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณของอุปกรณ์ดังกล่าวได้อย่างราบรื่นไหลเข้าไปในการคำนวณของ เปลือกและความร้อนหลอดแลกเปลี่ยน อุปกรณ์นี้มีประเด็นกำหลอดที่อยู่ในกรณีเดียว (ปลอก) ล้างด้วยสารหล่อเย็นที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ปลายทาง ในตัวเก็บประจุเช่นทำงานในแจ็คเก็ตสารทำความเย็นและน้ำ - ในหลอด ด้วยวิธีการของการจราจรนี้สภาพแวดล้อมได้ง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการควบคุมการทำงานของหน่วย ในระเหยที่ตรงกันข้ามสารทำความเย็นเดือดในหลอดและพวกเขาจะล้างด้วยของเหลวระบายความร้อน (น้ำน้ำเกลือ, ไกลคอล, ฯลฯ ) ดังนั้นการคำนวณท่อแลกเปลี่ยนความร้อนจะลดลงเพื่อลดขนาดของอุปกรณ์ เล่นที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและจำนวนและความยาวของวิศวกรอุปกรณ์ท่อภายในเข้าสู่ค่าที่คำนวณของการแลกเปลี่ยนความร้อนพื้นที่ผิว

แลกเปลี่ยนความร้อนอากาศ

หนึ่งที่พบมากที่สุดโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนให้ห่างไกล - หลอดครีบแลกเปลี่ยนความร้อน พวกเขาจะเรียกขดลวด ที่พวกเขาจะไม่เพียง แต่ปรับตั้งแต่ fancoils (จากภาษาอังกฤษ. พัดลม + ขดลวดเช่น "แฟน" + "คอยล์") ในบล็อกภายในระบบยักษ์ recuperator ก๊าซไอเสีย (การเลือกของความร้อนแยกออกจากก๊าซร้อนและการถ่ายโอน ก็เพื่อให้ความร้อน) ในหม้อไอน้ำที่ CHP นั่นคือเหตุผลที่การคำนวณของแลกเปลี่ยนขดลวดขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้ความร้อนที่จะเข้าสู่การดำเนินงาน คูลเลอร์อากาศอุตสาหกรรม (VOPy) ติดตั้งในห้องเนื้อช็อตแช่แข็งในตู้แช่แข็งที่อุณหภูมิต่ำและวัตถุอื่น ๆ ของเครื่องทำความเย็นอาหารที่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติที่มีโครงสร้างบางอย่างในการออกแบบของพวกเขา ระยะห่างระหว่างใบมีด (ครีบ) ควรจะขยายเพิ่มเวลาของการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องระหว่างรอบการละลาย Vaporizers สำหรับพล (ศูนย์ข้อมูล) ในทางที่ทำให้เป็นไปได้ระยะทางที่หนีบ mezhlamelnye ขนาดกะทัดรัดมากขึ้นให้น้อยที่สุด แลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวมีการดำเนินงานใน "โซนบริสุทธิ์" ล้อมรอบด้วยตัวกรองที่ดี (ถึงชั้นประถมศึกษาปี HEPA) แต่การคำนวณนี้จะดำเนินการออกมาจากท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีความสำคัญในการลดขนาดโดยรวม

แลกเปลี่ยนความร้อนจาน

ความต้องการที่มั่นคงในขณะนี้สำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนจาน ตามการออกแบบที่สร้างสรรค์ของพวกเขาจะ Gasketed อย่างเต็มที่และกึ่งรอยและ mednopayanymi nikelpayanymi, รอยและวิธีการในการแพร่กระจาย brazed (โดยไม่ประสาน) การออกแบบการระบายความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นพอมีความยืดหยุ่นและไม่ยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้าง ขั้นตอนการคัดเลือกสามารถเล่นแผ่นชนิดช่องลึกขึ้นรูปประเภทครีบเหล็กหนาวัสดุที่แตกต่างกันและที่สำคัญที่สุด - รูปแบบขนาดมาตรฐานจำนวนมากของอุปกรณ์ขนาดแตกต่างกัน แลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวอยู่ในระดับต่ำและกว้าง (สำหรับไอน้ำร้อนน้ำ) หรือสูงและแคบ (แยกแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับระบบปรับอากาศ) พวกเขามักจะมีการใช้และขนาดกลางที่มีการเปลี่ยนเฟสเช่นเป็นคอนเดนเซอร์ระเหย, คูลเลอร์ไอ predkondensatorov และอื่นง. ดำเนินการออกแบบการระบายความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในการดำเนินงานในรูปแบบ biphasic เล็กน้อยหนักกว่าการถ่ายเทความร้อนของ "ของเหลวเหลว" แต่สำหรับ วิศวกรที่มีประสบการณ์ปัญหานี้คือการแก้ปัญหาได้และไม่ได้เป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เพื่ออำนวยความสะดวกการคำนวณเหล่านี้ออกแบบวิศวกรรมที่ทันสมัยใช้ฐานข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่คุณสามารถหาข้อมูลจำนวนมากที่จำเป็นรวมถึงแผนภาพเฟสของสารทำความเย็นใด ๆ ในโหมดแนวใด ๆ ตัวอย่างเช่นโปรแกรม CoolPack

การคำนวณตัวอย่างแลกเปลี่ยน

วัตถุประสงค์หลักของการคำนวณคือการคำนวณของความร้อนที่จำเป็นพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยน (แช่แข็ง) พลังงานความร้อนมักจะมีการระบุไว้ในเงื่อนไขของการอ้างอิง แต่ในตัวอย่างของเราเราจะคำนวณและเธอสำหรับการพูด, การตรวจสอบสเปคความต้องการ บางครั้งมันก็เกิดขึ้นว่าข้อมูลเดิมสามารถเล็ดลอดข้อผิดพลาด หนึ่งในงานของวิศวกรอำนาจ - ข้อผิดพลาดนี้การหาและแก้ไข ตัวอย่างเช่นทำการคำนวณแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนของ "ของเหลว - ของเหลว" ให้มันเป็นวงจรคั่น (ความดันเบรกเกอร์) ในอาคารสูง เพื่อที่จะลดแรงกดดันต่ออุปกรณ์การก่อสร้างตึกระฟ้ามากมักจะใช้วิธีการนี้ ในอีกด้านหนึ่งของการแลกเปลี่ยนความร้อนมีน้ำที่ทางเข้า Tvh1 = 14 ᵒSและออก Tvyh1 = 9 ᵒSและ G1 อัตราการไหล = 14 500 กก. / ชั่วโมงและที่อื่น ๆ - ยังเป็นน้ำ แต่ที่นี่มีพารามิเตอร์ต่อไปนี้: Tvh2 = 8 ᵒS, Tvyh2 ᵒS = 12 G2 = 18 125 กก. / ชั่วโมง

พลังงานที่จำเป็น (Q0) คำนวณสูตรความร้อนความสมดุล (ดูรูปด้านบนสูตร 7.1 .. ), ที่ไหน Cp - ความจุความร้อนเฉพาะ (ค่าตาราง) สำหรับความเรียบง่ายของการคำนวณค่าเหล่านี้จะต้องมีความจุความร้อน EOT = 4.187 [กิโลจูล / กก. * ᵒS] เราพิจารณา:

Q1 = 14 500 * (14 - 9) * 4.187 = 303,557.5 [kJ / h] = W = 84.3 84321.53 กิโลวัตต์ - ในด้านแรกและ

ไตรมาสที่ 2 = 18 125 * (12-8) * 4.187 = 303,557.5 [kJ / h] = W = 84.3 84321.53 กิโลวัตต์ - สองข้าง

โปรดทราบว่าตามสูตร (7.1) Q0 = Q1 = ไตรมาสที่ 2 โดยไม่คำนึงถึงที่ด้านข้างของการคำนวณดำเนินการ

นอกจากนี้ในสมการการถ่ายเทความร้อนหลัก (7.2) เราพบว่าพื้นที่ผิวที่จำเป็น (7.2.1) ที่ k - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (สันนิษฐานเท่ากับ 6350 [W / ^{m2]) และΔTsr.log} - ความแตกต่างค่าเฉลี่ยอุณหภูมิคำนวณได้จากสูตร (7.3):

? T sr.log = (2-1) / LN (2/1) = 1 / LN2 = 1 / 0.6931 = 1.4428;

F นั้น = 84321/6350 * 1.4428 = m ² 9.2

ในกรณีที่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่เป็นที่รู้จักการคำนวณคือจานเล็กน้อยที่ซับซ้อนมากขึ้นการถ่ายเทความร้อน สูตร (7.4) มีการพิจารณาจำนวน Reynolds ที่ρ - ความหนาแน่น [kg / ^m3] η - ความหนืดแบบไดนามิก [N * s / m ^2] วี - ความเร็วของกลางในท่อ [m / s] d ซม. - เส้นผ่าศูนย์กลางเปียก [M]

จากตารางที่เราพยายามที่คุ้มค่าที่จำเป็น Prandtl [PR] และสูตร (7.5) เราได้รับจำนวน Nusselt ที่ n = 0,4 - เงื่อนไขความร้อนของเหลวและ n = 0,3 - ระบายความร้อนในสภาพของเหลว

นอกจากนี้สูตร (7.6) มีการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากน้ำหล่อเย็นให้กับแต่ละผนังและสูตร (7.7) จะถือว่าเป็นค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนซึ่งถูกแทนที่ในสูตร (7.2.1) เพื่อคำนวณพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความร้อน

ในสูตรข้างต้นλ - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนϭ - ความหนาของผนังช่องα1และα2 - การถ่ายโอนความร้อนค่าสัมประสิทธิ์ของแต่ละผนังการถ่ายเทความร้อน