Wydajność wymiennika ciepła: co, wzór, jak obliczyć wydajność różnych wymienników ciepła, często zadawane pytania

Podsumowana zostanie koncepcja „Sprawności wymiennika ciepła” z kilkoma faktami związanymi ze sprawnością wymiennika. W zależności od wydajności idealnego systemu zostanie określona sprawność wymiennika ciepła.

Pojęcie sprawności wymiennika ciepła można wytłumaczyć zależnością między ilością ciepła, która jest przekazywana w układzie fizycznym wymiennik ciepła do ilości ciepła, które jest przekazywane w idealnym wymienniku ciepła. Za pomocą wydajności wymiennika ciepła możemy analizować i projektować wymiennik ciepła.

Jaka jest sprawność wymiennika ciepła?

Proces wymiennika ciepła odbywa się pomiędzy dwoma płynami o różnej temperaturze i płyny mogą być sklasyfikowane przez dowolną litą ściankę lub płyny mogą się stykać ze sobą.

Pod pojęciem sprawności wymiennika ciepła rozumiemy jako stosunek ilości wymiany ciepła przez wymiennik, czyli rzeczywistą, która pracuje jako wejście układu do ilości wymiany ciepła przez wymiennik, która jest praktyczna. działa jak poza systemem.

Termin sprawność wymiennika ciepła można zapisać jako:

η = Pdziałać/Qidealny

Gdzie,

η = sprawność wymiennika ciepła

Qdziałać = Ilość ciepła, która jest przekazywana w fizycznym wymienniku ciepła

Qidealny = Ilość ciepła, która jest przekazywana w idealnym wymienniku ciepła

Wzór na sprawność wymiennika ciepła:

Połączenia wzór na sprawność wymiennika ciepła podano poniżej,

Q̇ = UA ΔT

Gdzie,

Q̇= Ilość ciepła przepływającego przez wymienniki ciepła i jego jednostkę to Watt

U = współczynnik przenikania ciepła, a jego jednostką jest wat na metr kwadratowy stopni celsjusza

A = Obszar, z którego wypływa ciepło, a jego jednostką jest metr kwadratowy

ΔT= Różnica temperatur, a jej jednostką jest Kelvin.

sprawność wymiennika ciepła
Zdjęcie – Częściowy widok na komorę wlotową płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła agregatu chłodniczego do klimatyzacji budynku;
Credit Image - Wikipedia

Jak obliczyć sprawność wymiennika ciepła?

Dla systemu wymiennik ciepła wydajność można obliczyć, porównując czynniki rzeczywistej wydajności z praktyczną wydajnością.

Wymiennik ciepła wydajność = rzeczywista wydajność / wydajność praktycznego systemu ….eqn (1)

Ale tam, gdzie praktyczny wymiennik ciepła nie jest dostępny w tym przypadku, eqn (1) nie ma zastosowania. W takim przypadku możemy użyć iloczynu współczynnika przenikania ciepła i pola powierzchni, z której płynie ciepło, wyrażonego jako UA, aby wyrazić najlepszą szybkość przenikania ciepła, którą można łatwo uzyskać przy danych warunkach procesu ΔT. Tak więc równanie, którego używamy w tym przypadku, jest podane poniżej,

Q = UA(FΔTLM) ….równ (2)

Gdzie,

Q = Ilość ciepła przepływającego przez wymienniki ciepła i jego jednostka to Watt

U = współczynnik przenikania ciepła, a jego jednostką jest wat na metr kwadratowy stopni celsjusza

A = Obszar, z którego wypływa ciepło, a jego jednostką jest metr kwadratowy

FΔTLM = Log średnia różnica temperatur, a jej jednostką jest Kelvin

Podejście LMTD jest stosowane, gdy podano temperaturę wejściową i wyjściową, ale nie wybrano rozmiaru wymiennika ciepła. Alternatywne podejście do LMTD metoda efektywności cieplnej jest stosowany, który oblicza praktyczną światową wielkość wymiany ciepła i wnętrze wymiennika ciepła. Wyrażenie podano poniżej,

E = pytanie/pytaniemax...równ (3)

Typowa sprawność wymiennika ciepła:

Termin typowy wymiennik ciepła wydajność wyjaśnij jako, że zależność między ilością ciepła, która jest przekazywana w fizycznym wymienniku ciepła, a ilością ciepła, która jest przekazywana w idealnym wymienniku ciepła, daje natężenie przepływu bliskie około 90 procent.

Typowa wartość sprawności wymiennika ciepła jest większa niż wymiennika płaszczowo-rurowego, spiralnego, kotłowego i rurowego.

Jak poprawić sprawność wymiennika ciepła?

Poprawę sprawności wymiennika ciepła podano poniżej,

  1. Sprzątanie online
  2. Niekatywne
  3. Okresowe czyszczenie
  4. Konserwacja wymiennika ciepła
  5. Ręczne czyszczenie PWT

Sprzątanie online:-

Czyszczenie w trybie online pomaga zapobiegać osadzaniu się kamienia i zanieczyszczeniu bez przerywania pracy wymiennika ciepła lub bez przerywania pracy wymiennika ciepła. Czyszczenie online, w tym system koszyczkowy, szczotkowy i kulkowy. Sprzątanie online traktuje połączenie chemicznego układu i samodzielne podejście.

offline:-

Czyszczenie offline inna nazwa to pigging. Czyszczenie w trybie offline jest bardzo przydatne do poprawy wydajności wymiennika ciepła. W tym procesie używany sprzęt wygląda jak pocisk, który umieszcza się w każdej tubie wymiennik ciepła i dociskany powietrzem pod wysokim ciśnieniem. Czyszczenie chemiczne, hydrolancowanie i hydro piaskowanie są powszechnymi metodami czyszczenia offline.

Okresowe czyszczenie:-

Najbardziej użytecznymi metodami usuwania brudu i zanieczyszczeń z wymiennika ciepła są okresowe czyszczenie. Po pewnym czasie do systemu nagromadzi się dużo niechcianych zabrudzeń, co zmniejsza wydajność pracy, dlatego po pewnym czasie bardzo ważne jest okresowe czyszczenie.

Konserwacja wymiennika ciepła:-

Aby zwiększyć wydajność wymiennika ciepła, bardzo ważna jest regularna konserwacja. Konserwacja wymiennika ciepła pomaga zapobiegać zablokowaniu, wyciekom i zanieczyszczeniu systemu.

Ręczne czyszczenie PWT:-

Czyszczenie ręczne jest ważne, aby postępować zgodnie z instrukcjami producenta. Gdy zainstalowany jest wymiennik PHE, wolisz czyścić płyty systemu bez izolowania ich od ramy systemu.

Jak obliczyć sprawność płytowego wymiennika ciepła?

W przypadku układu wymiennika ciepła sprawność można obliczyć, porównując czynniki rzeczywistej wydajności z wydajnością praktyczną.

Sprawność wymiennika ciepła = Moc rzeczywista / Moc praktycznego systemu ….eqn (1)

Ale tam, gdzie praktyczny wymiennik ciepła nie jest dostępny w tym przypadku, eqn (1) nie ma zastosowania. W takim przypadku możemy użyć iloczynu współczynnika przenikania ciepła i pola powierzchni, z której płynie ciepło, wyrażonego jako UA, aby wyrazić najlepszą szybkość przenikania ciepła, którą można łatwo uzyskać przy danych warunkach procesu ΔT. Tak więc równanie, którego używamy w tym przypadku, jest podane poniżej,

Q = UA(FΔTLM) ….równ (2)

Gdzie,

Q = Ilość ciepła przepływającego przez wymienniki ciepła i jego jednostka to Watt

U = współczynnik przenikania ciepła, a jego jednostką jest wat na metr kwadratowy stopni celsjusza

A = Obszar, z którego wypływa ciepło, a jego jednostką jest metr kwadratowy

FΔTLM = Log średnia różnica temperatur, a jej jednostką jest Kelvin

Podejście LMTD jest stosowane, gdy podano temperaturę wejściową i wyjściową, ale nie wybrano rozmiaru wymiennika ciepła. Alternatywne podejście do LMTD metody efektywności cieplnej jest stosowany, który oblicza praktyczną światową wielkość wymiany ciepła i wnętrze wymiennika ciepła. Wyrażenie podano poniżej,

E = pytanie/pytaniemax …równ (3)

Jak poprawić sprawność płytowego wymiennika ciepła?

Poniżej przedstawiono sposób poprawy sprawności płytowego wymiennika ciepła,

  1. Zmniejsz grubość płyty
  2. Należy wybrać talerz
  3. Zmniejszenie oporu cieplnego

Zmniejsz grubość płyty:-

Konstrukcja grubości płyty nie zależy od odporności na korozję. Grubość projektowa płyty zależy od nośności nacisku. Grubość płyty wymiennika ciepła można zwiększyć o nośność ciśnienia.

Talerz należy wybierać:-

Wybór płyty do wymiennika ciepła odgrywa bardzo ważną rolę. Dobierane są materiały o przewodności cieplnej, takie jak stop miedzi, stal nierdzewna, stal tytanowa. Przewodność cieplna stali nierdzewnej wynosi około 14.4 wata na metr Kelvina.

Zmniejszenie oporu cieplnego:-

Opór cieplny wymiennika ciepła warstwy porastającej jest zmniejszony tylko ze względu na uniknięcie powstawania kamienia z płyty. Grubość zanieczyszczenia występuje wtedy, gdy około 1 mm, w tym czasie współczynnik przenikania ciepła zmniejsza się o około 10 procent. Z tego powodu ważne jest kontrolowanie ilości wody w obu częściach wymiennika ciepła.

800px PHE Triest 013
Zdjęcie – Wymienny płytowy wymiennik ciepła nakładany bezpośrednio na system basenu;
Credit Image - Wikipedia

Jak obliczyć sprawność płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła?

W przypadku układu wymiennika ciepła sprawność można obliczyć, porównując czynniki rzeczywistej wydajności z wydajnością praktyczną.

Sprawność wymiennika ciepła = Moc rzeczywista / Moc praktycznego systemu ….eqn (1)

Ale tam, gdzie praktyczny wymiennik ciepła nie jest dostępny w tym przypadku, eqn (1) nie ma zastosowania.

Tak więc równanie, którego używamy w tym przypadku, jest podane poniżej,

Q = UA(FΔTLM) ….równ (2)

Gdzie,

Q = Ilość ciepła przepływającego przez wymienniki ciepła i jego jednostka to Watt

U = współczynnik przenikania ciepła, a jego jednostką jest wat na metr kwadratowy stopni celsjusza

A = Obszar, z którego wypływa ciepło, a jego jednostką jest metr kwadratowy

FΔTLM = Log średnia różnica temperatur, a jej jednostką jest Kelvin

Podejście LMTD jest stosowane, gdy podano temperaturę wejściową i wyjściową, ale nie wybrano rozmiaru wymiennika ciepła. Alternatywne podejście do LMTD metody efektywności cieplnej jest stosowany, który oblicza praktyczną światową wielkość wymiany ciepła i wnętrze wymiennika ciepła. Wyrażenie podano poniżej,

E = pytanie/pytaniemax …równ (3)

Jak zwiększyć sprawność płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła?

Poniżej przedstawiono proces zwiększania sprawności wymiennika płaszczowo-rurowego,

  1. Sprzątanie online
  2. Niekatywne
  3. Okresowe czyszczenie
  4. Zmniejsz grubość płyty
  5. Należy wybrać talerz
  6. Zmniejszenie oporu cieplnego
  7. Konserwacja wymiennika ciepła
  8. Ręczne czyszczenie PWT

Sprawność wymiennika a sprawność:

Główna różnica między sprawnością a skutecznością wymiennika ciepła została omówiona poniżej,

ParametrSprawność wymiennika ciepłaSprawność wymiennika ciepła
DefinicjaSprawność wymiennika ciepła to jakość lub stan odpowiedniej wydajności.Efektywność wymiennika ciepła to stopień, który określa historię sukcesu czegoś, co daje pożądany rezultat.
SkupiaćWydajność wymiennika ciepła skupia się na zasobach i procesie.Efektywność wymiennika ciepła skupia się na Cel wyniku.
MyślącySprawność wymiennika ciepła dotyczy tylko stanu obecnego.Efektywność wymiennika ciepła stosowana w długim okresie.
WierzeniaAby robić rzeczy poprawnie w trakcie.Robić właściwe rzeczy w toku.

Sprawność wymiennika ciepła a natężenie przepływu:

Główna różnica między wydajnością wymiennika ciepła a natężeniem przepływu została omówiona poniżej,

ParametrSprawność wymiennika ciepłaPrzepływ
DefinicjaZależność ilości ciepła przekazywanego w fizycznym wymienniku ciepła do ilości ciepła przekazywanego w idealnym wymienniku ciepłaPłyn przepływa w określonej objętości czasu na czas szybkości.
FormułaQ̇= UAΔTQ = vA

Zalety sprawności wymiennika kominkowego:

Poniżej wymieniono zalety wydajności wymiennika kominkowego,

  • Dym nie jest wytwarzany
  • Wydajna energia
  • Ekonomiczne
  • Konserwacja jest niska
  • Długa żywotność
  • Dostępność

Sprawność wymiennika ciepła woda-woda:

Wydajność wymiennika ciepła woda-woda można wyjaśnić jako rodzaj urządzenia wymiennika ciepła, które przenosi chłodzenie cieczą i które jest odpowiednim procesem do redukcji ciepła z wielu klasyfikacji metod przemysłowych.

Sprawność wymiennika ciepła powietrze-powietrze:

W zespole wymiennika ciepła powietrze-powietrze powietrze pracuje przez dłuższy czas jest większe urządzenie wymiennika ciepła. Ilość ciepła odzysku wynosi około 80 procent. Zespoły wymiennika ciepła powietrze-powietrze są długie, prostokątne i płytkie.

Co wpływa na sprawność wymiennika ciepła?

Efektem sprawności wymiennika jest to, że wraz ze wzrostem współczynnika wydajności dla przeciwprądowego wymiennika ciepła wzrasta, a wraz ze wzrostem współczynnika wydajności dla przepływowego wymiennika ciepła również maleje.

Jaka jest maksymalna wydajność wymiennika ciepła z przepływem równoległym?

Bez względu na wielkość wymiennika i wielkość przepływu przelewowego przy współczynniku przenikania maksymalna sprawność wymiennika ciepła z przepływem równoległym wynosi 5%.