Účinnost výměníku tepla: co, vzorec, jak vypočítat různou účinnost výměníku tepla, často kladené otázky

Pojem „účinnost výměníku tepla“ s účinností výměníku tepla související s několika skutečnostmi bude shrnut. V závislosti na výkonu ideálního systému se určí účinnost výměníku tepla.

Pojem účinnost výměníku tepla lze vysvětlit jako vztah mezi množstvím tepla, které se přenáší ve fyzice výměník tepla na množství tepla, které se přenáší v ideálním výměníku tepla. Pomocí účinnosti výměníku můžeme provést analýzu a návrh výměníku.

Jaká je účinnost výměníku tepla?

Proces výměníku tepla se odehrává mezi dvěma tekutinami, které mají různou teplotu a tekutiny mohou být klasifikovány libovolnou pevnou stěnou nebo se tekutiny mohou vzájemně dotýkat.

Pojem účinnost výměníku tepla se vysvětluje jako poměr mezi množstvím přestupu tepla výměníkem tepla, které je skutečné, které funguje jako vstup systému, a množstvím přestupu tepla výměníkem tepla, které je praktické. funguje jako mimo systém.

Pojem účinnost výměníku tepla lze napsat jako,

η = Qjednat/Qideál

Kde,

η = účinnost výměníku tepla

Qjednat = Množství tepla, které se přenáší ve fyzikálním výměníku tepla

Qideál = Množství tepla, které se přenáší v ideálním výměníku tepla

Vzorec účinnosti výměníku tepla:

Projekt vzorec účinnosti výměníku tepla je uvedeno níže,

Q = UA AT

Kde,

Q= Množství tepelného toku přes tepelné výměníky a jeho jednotka je Watt

U = Koeficient prostupu tepla a jeho jednotkou je Watt na metr čtvereční stupeň Celsia

A = plocha, ze které je teplo kra a jeho jednotka je metr čtvereční

ΔT= Teplotní rozdíl a jeho jednotka je Kelvin.

účinnost výměníku tepla
Obrázek – Částečný pohled do vstupního prostoru pláště a trubkového výměníku tepla chladiče na bázi chladiva pro klimatizaci budovy;
Image Credit - Wikipedia

Jak vypočítat účinnost výměníku tepla?

Pro systém výměník tepla účinnost lze vypočítat porovnáním faktorů skutečného výkonu s praktickým výkonem.

Výměník tepla účinnost = skutečný výkon / výkon praktického systému ….eqn (1)

Ale tam, kde není pro tento případ k dispozici praktický tepelný výměník, neplatí eqn (1). V takovém případě můžeme použít součin součinitele prostupu tepla a plochy povrchu, odkud teplo proudí, vyjádřené jako UA, k vyjádření nejlepší rychlosti přestupu tepla, kterou lze snadno dosáhnout za dané procesní podmínky ΔT. Takže rovnice, kterou v tomto případě používáme, je uvedena níže,

Q = UA(FATLM) ….eqn (2)

Kde,

Q = Množství tepelného toku přes tepelné výměníky a jeho jednotka je Watt

U = Koeficient prostupu tepla a jeho jednotkou je Watt na metr čtvereční stupeň Celsia

A = plocha, ze které je teplo kra a jeho jednotka je metr čtvereční

FATLM = Log střední teplotní rozdíl a jeho jednotka je Kelvin

Přístup LMTD se použije, když je zadána vstupní a výstupní teplota, ale není zvolena velikost výměníku tepla. Alternativní přístup pro LMTD metoda tepelné účinnosti je aplikován, který počítá praktické množství přenosu tepla ve světě a množství přenosu tepla uvnitř výměníku tepla. Výraz je uveden níže,

E = Q/Qmax...eqn (3)

Typická účinnost výměníku tepla:

Termín typický výměník tepla účinnost vysvětlit tak, že vztah mezi množstvím tepla, které se přenáší ve fyzikálním výměníku tepla, a množstvím tepla, které se přenáší v ideálním výměníku tepla, dává průtok blízko asi 90 procentům.

Typická hodnota účinnosti výměníku tepla je vyšší než u plášťového a trubkového, spirálového, kotlového a trubkového výměníku tepla.

Jak zlepšit účinnost výměníku tepla?

Zlepšení účinnosti výměníku tepla je uvedeno níže,

  1. Online úklid
  2. Offline
  3. Pravidelné čištění
  4. Údržba výměníku tepla
  5. Ruční čištění PHE

Online úklid: -

Online čištění pomáhá předcházet usazování vodního kamene a znečištění bez přerušení provozu výměníku tepla nebo bez zastavení provozu výměníku tepla. Online čištění včetně systému typu koš, kartáč a míč. Online čištění ošetřuje chemické spojení uspořádání a samostatný přístup.

Offline:-

Jiný název offline čištění je prasárna. Offline čištění je velmi užitečné pro zlepšení účinnosti výměníku tepla. V tomto procesu zařízení, které se používá, vypadá jako kulka, která je umístěna v každé trubici výměníku tepla a stlačený vzduchem pod vysokým tlakem. Chemické čištění, vodní lancing a vodní tryskání jsou běžné metody pro použití offline čištění.

Pravidelné čištění: -

Nejužitečnějšími metodami pro čištění nečistot a nečistot z výměníku tepla jsou pravidelné čištění. Po určité době se v systému nahromadí množství nežádoucích nečistot, které snižují efektivitu práce, proto je po určité době pravidelné čištění velmi důležité.

Údržba výměníku: -

Pro zvýšení účinnosti výměníku tepla je velmi důležitá pravidelná údržba. Údržba výměníku pomáhá předcházet zablokování, netěsnosti a znečištění systému.

Ruční čištění PHE: -

Ruční čištění je důležité dodržovat pokyny výrobce. Když je instalován PHE, je lepší vyčistit desky systému bez jejich izolace od rámu systému.

Jak vypočítat účinnost deskového výměníku tepla?

Pro systém výměníku tepla lze účinnost vypočítat porovnáním faktorů skutečného výkonu s praktickým výkonem.

Účinnost výměníku tepla = skutečný výkon / výkon praktického systému ….eqn (1)

Ale tam, kde není pro tento případ k dispozici praktický tepelný výměník, neplatí eqn (1). V takovém případě můžeme použít součin součinitele prostupu tepla a plochy povrchu, odkud teplo proudí, vyjádřené jako UA, k vyjádření nejlepší rychlosti přestupu tepla, kterou lze snadno dosáhnout za dané procesní podmínky ΔT. Takže rovnice, kterou v tomto případě používáme, je uvedena níže,

Q = UA(FATLM) ….eqn (2)

Kde,

Q = Množství tepelného toku přes tepelné výměníky a jeho jednotka je Watt

U = Koeficient prostupu tepla a jeho jednotkou je Watt na metr čtvereční stupeň Celsia

A = plocha, ze které je teplo kra a jeho jednotka je metr čtvereční

FATLM = Log střední teplotní rozdíl a jeho jednotka je Kelvin

Přístup LMTD se použije, když je zadána vstupní a výstupní teplota, ale není zvolena velikost výměníku tepla. Alternativní přístup pro LMTD metoda tepelné účinnosti je aplikován, který počítá praktické množství přenosu tepla ve světě a množství přenosu tepla uvnitř výměníku tepla. Výraz je uveden níže,

E = Q/Qmax …eqn (3)

Jak zlepšit účinnost deskového výměníku tepla?

Způsob zlepšení účinnosti deskového výměníku tepla je uveden níže,

  1. Zmenšete tloušťku plechu
  2. Deska by měla být vybrána
  3. Snížení tepelného odporu

Snižte tloušťku desky: -

Návrh tloušťky desky není závislý na odolnosti proti korozi. Konstrukční tloušťka desky závisí na únosnosti tlaku. Tloušťka desky výměníku může být zvýšena o tlakovou únosnost.

Deska by si měla vybrat:-

Výběr desky pro výměník tepla hraje velmi roli. Vybírají se materiály, které mají tepelnou vodivost, jako je slitina mědi, nerezová ocel, titanová ocel. Tepelná vodivost nerezové oceli je asi 14.4 wattu na metr Kelvina.

Snížení tepelného odporu:

Tepelný odpor výměníku znečišťující vrstvy je snížen právě kvůli zamezení usazování vodního kamene z desky. Tloušťka znečištění je, když se o 1 mm v té době sníží součinitel prostupu tepla asi o 10 procent. Z tohoto důvodu je důležité kontrolovat množství vody na obou částech výměníku tepla.

800px PHE Trieste 013
Obrázek – Výměnný deskový výměník tepla přímo aplikovaný na systém bazénu;
Image Credit - Wikipedia

Jak vypočítat účinnost plášťového a trubkového výměníku tepla?

Pro systém výměníku tepla lze účinnost vypočítat porovnáním faktorů skutečného výkonu s praktickým výkonem.

Účinnost výměníku tepla = skutečný výkon / výkon praktického systému ….eqn (1)

Ale tam, kde není pro tento případ k dispozici praktický tepelný výměník, neplatí eqn (1).

Takže rovnice, kterou v tomto případě používáme, je uvedena níže,

Q = UA(FATLM) ….eqn (2)

Kde,

Q = Množství tepelného toku přes tepelné výměníky a jeho jednotka je Watt

U = Koeficient prostupu tepla a jeho jednotkou je Watt na metr čtvereční stupeň Celsia

A = plocha, ze které je teplo kra a jeho jednotka je metr čtvereční

FATLM = Log střední teplotní rozdíl a jeho jednotka je Kelvin

Přístup LMTD se použije, když je zadána vstupní a výstupní teplota, ale není zvolena velikost výměníku tepla. Alternativní přístup pro LMTD metoda tepelné účinnosti je aplikován, který počítá praktické množství přenosu tepla ve světě a množství přenosu tepla uvnitř výměníku tepla. Výraz je uveden níže,

E = Q/Qmax …eqn (3)

Jak zvýšit účinnost plášťového a trubkového výměníku tepla?

Proces zvýšení účinnosti plášťového a trubkového výměníku tepla je uveden níže,

  1. Online úklid
  2. Offline
  3. Pravidelné čištění
  4. Zmenšete tloušťku plechu
  5. Deska by měla být vybrána
  6. Snížení tepelného odporu
  7. Údržba výměníku tepla
  8. Ruční čištění PHE

Účinnost výměníku tepla vs. účinnost:

Hlavní rozdíl mezi účinností a účinností výměníku tepla je diskutován níže,

ParametrÚčinnost výměníku teplaÚčinnost výměníku tepla
DefiniceÚčinnost výměníku tepla je kvalita nebo stav vhodného výkonu.Účinnost výměníku tepla je stupeň, který definuje úspěšný příběh něčeho, co vytváří požadovaný výsledek.
SoustředitÚčinnost výměníku tepla se zaměřuje na zdroje a proces.Účinnost výměníku tepla se zaměřuje na Cíl výsledku.
MyslícíÚčinnost výměníku tepla platí pouze pro současný stav.Účinnost výměníku tepla aplikovaná dlouhodobě.
Víra jeDělat věci správně v procesu.Dělat správné věci v procesu.

Účinnost výměníku tepla vs. průtok:

Hlavní rozdíl mezi účinností výměníku tepla a průtokem je diskutován níže,

ParametrÚčinnost výměníku teplaPrůtok
DefiniceVztah mezi množstvím tepla, které se přenáší ve fyzickém výměníku tepla, a množstvím tepla, které se přenáší v ideálním výměníku teplaTekutina proudí v určitém časovém objemu za rychlostní čas.
VzorecQ = UAATQ = vA

Výhody účinnosti krbového výměníku:

Výhody účinnosti krbového výměníku tepla jsou uvedeny níže,

  • Nevytváří se kouř
  • Efektivní energie
  • Hospodárný
  • Údržba je nízká
  • Dlouhá životnost
  • Dostupnost

Účinnost výměníku tepla voda-voda:

Účinnost výměníku tepla voda-voda lze vysvětlit jako typ zařízení výměníku tepla, které nese kapalinové chlazení a který je vhodným procesem pro snížení tepla z mnoha klasifikací průmyslových metod.

Účinnost výměníku tepla vzduch/vzduch:

V jednotce vzduch-vzduch výměníku tepla vzduch běží po dlouhou dobu je větší zařízení výměníku tepla. Množství rekuperačního tepla je asi 80 procent. Jednotky výměníku tepla vzduch/vzduch jsou dlouhé, obdélníkové a mělké.

Co ovlivňuje účinnost výměníku tepla?

Vliv účinnosti tepelného výměníku je se zvýšením výkonového poměru pro protiproudý tepelný výměník také zvýšení a se zvýšením výkonového poměru pro průtokový tepelný výměník také pokles.

Jaká je maximální účinnost paralelního výměníku tepla?

Bez ohledu na to, jak velký je výměník nebo jak vysoký je průtok přepadu při koeficientu přestupu, maximální účinnost pro výměník tepla s paralelním průtokem je 5 %.