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Come calcolare l'area di trasferimento del calore di uno scambiatore di calore a piastre?

numero Sfoglia:0     Autore:Editor del sito     Pubblica Time: 2020-03-27      Origine:motorizzato

3 metodi per calcolare l'area di scambio termico dello scambiatore di calore a piastre

L'aumento dell'area di scambio termico dilo scambiatore di calore a piastreè favorevole all'aumento del carico di scambio termico, ma quando l'area di scambio termico aumenta di un certo grado, il numero di Reynolds diventa più piccolo e può cambiare da flusso turbolento a flusso laminare, il che ridurrà il coefficiente di scambio termico Al contrario, riduce il carico termico. Questo effetto a volte è persino peggiore dell'effetto dell'utilizzo dell'area originale per lo scambio di calore. È ovvio, quindi l'area di scambio termico è più adatta per un valore bilanciato e adatto.


Tre metodi per calcolare l'area di trasferimento del calore di uno scambiatore di calore a piastre:


(I) Metodo della differenza di temperatura media


Secondo l'equazione di base del trasferimento di calore, l'area di trasferimento di calore richiesta può essere ottenuta come


F = Q / K. Δtm


Suggerimento: Q — flusso di calore (W), △ tm — differenza di temperatura media logaritmica (℃), F — area di trasferimento del calore (m2)



(2) Numero di unità di trasferimento del calore


Il numero di unità di trasferimento di calore è un parametro che riflette la facilità di scambio di calore tra i fluidi freddi e caldi, ed è anche un parametro che misura la capacità di trasferimento di calore dello scambiatore di calore. La definizione del numero di unità di trasferimento di calore NTU può essere espressa più ampiamente come


(NTU 1) = KA / C 1 o (NTU 2) = KA / C 2 = γ 1 (NTU 1)


Dove C 1 e C 2 sono rispettivamente le capacità termiche dei fluidi caldi e freddi.

Ovviamente, fintanto che NTU, C e il coefficiente di trasferimento di calore totale K sono noti, l'area di trasferimento di calore può essere ottenuta da.

Il numero di unità di trasferimento del calore è correlato all'efficienza della temperatura ε e al rapporto γ della capacità termica del fluido Liang Huan. L'efficienza della temperatura ε è il rapporto tra la variazione di temperatura di qualsiasi fluido che partecipa allo scambio di calore e la differenza di temperatura tra gli ingressi dei fluidi freddi e caldi.


ε 1 = (t 1′-t 1 ″) / (t 1′-t 2 ′)


Oppure ε₂ = (t ₂ ″ -t ₂ ′) / (t ′ ′ -t ₂ ′) = γ ε ε


Dove si trova il rapporto di capacità termica γ


γ 1 = C 1 / C 2 o γ 2 = C 2 / C 1 = 1 / γ 1


Stabilendo un metodo di bilancio energetico, è possibile ottenere la relazione tra l'efficienza della temperatura, il numero di unità di trasferimento del calore e il rapporto tra capacità termica.



(3) Calcolo dell'area di trasferimento del calore dopo aver determinato la combinazione di processo


Indipendentemente dal fatto che venga utilizzato il metodo della differenza di temperatura media o il metodo NTU, è necessario impostare una combinazione di processo per calcolare l'area di scambio termico di scambio piastre. L'area di scambio di calore calcolata e l'area di scambio di calore della combinazione di processo sono uguali o leggermente inferiori alle condizioni di lavoro. In caso contrario, è necessario impostare e calcolare nuovamente una combinazione di processo fino a quando le condizioni di lavoro sono soddisfatte.


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