Metoda de calcul a schimbătorului de căldură cu plăci
Pentru a rezolva o problemă termică, trebuie să cunoaștem mai mulți parametri. Mai multe date pot fi determinate ulterior.
Cei mai importanți șase parametri includ:
- Cantitatea de căldură care trebuie transferată (sarcină termică)
- Temperaturile de intrare și de ieșire pe părțile principale și secundare
- Căderea maximă permisă a presiunii pe părțile principale și secundare
- Temperatura maximă de funcționare
- Presiunea maximă de funcționare
- Debitul pe laturile principale și secundare
În cazul în care debitul, căldura specifică și diferența de temperatură pe o parte sunt cunoscute, sarcina termică poate fi calculată.
Metoda de calcul
Sarcina termică a unui schimbător de căldură poate fi derivată din următoarele două formule:
1. Calculul sarcinii termice, Theta și LMTD
Unde:
P = sarcină termică (btu/h)
m = debitul masic (lb/h)
cp = căldură specifică (btu/lb °F)
δt = diferența de temperatură între admisie și evacuare pe o parte (°F)
k = coeficient de transfer termic (btu/ft2 h °F)
A = zonă de transfer de căldură (ft2)
LMTD = diferență medie de temperatură logaritmică
T1 = Temperatura de admisie - partea caldă
T2 = Temperatura de evacuare - partea caldă
T3 = Temperatura de admisie - partea rece
T4 = Temperatura de evacuare - partea rece
LMTD poate fi calculat folosind următoarea formulă, unde ∆T1 = T1–T4 și ∆T2 = T2–T3
2. Coeficientul de transfer termic și marja de proiectare
Coeficientul total de transfer termic k este definit ca:
α1 = Coeficientul de transfer termic dintre mediul cald și suprafața de transfer de căldură (btu/ft2 h °F)
α2 = Coeficientul de transfer de căldură dintre suprafața de transfer termic și mediul rece (btu/ft2 h °F)
δ = grosimea suprafeței de transfer de căldură (ft)
Rf = factorul de ancrasare (ft2 h °F/btu)
λ = Conductivitatea termică a materialului care separă mediile (btu/ft h °F)
kc = coeficient de transfer termic curat (Rf=0) (btu/ft2 h °F)
k = Coeficientul de transfer termic de proiectare (btu/ft2 h °F)
M = Marja de proiectare (%)
Combinarea acestor două formule dă: M = kc · Rf
adică, cu cât valoarea kc este mai mare, cu atât valoarea Rf este mai mică pentru a obține aceeași marjă de proiectare.
Pentru o explicație mai completă a teoriei și calculelor transferului termic, descărcați următoarea broșură:
Teoria din spatele transferului termic
Contactați-ne și vă vom pune în legătură cu un inginer de schimbătoare de căldură cu plăci care vă poate ajuta cu calculele dvs.
Link-uri rapide:
Contactați-ne pentru mai multe informații.