كيفية حجم أ مبادل للحرارة لوحات من أجل نظامك

مقدمة

يمكن أن يشعر تحجيم المبادل الحراري للوحة المراوغة (BPHE) وكأنه حل لغز - يتوازن الطلب على الحرارة ، تقلبات درجة الحرارة ، ومواصفات التدفق. احصل عليه بشكل صحيح ، ونظامك يفهم بهدوء ونظيف وكفاءة. تخطئ ، وستتعامل مع الأداء الضعيف أو بدائل مستمرة مع مرور الوقت. التزم بي ودعنا نسير خلال هذه العملية - خواص العمليات ، المصطلح ، ونكمل مع رؤى من BPHEs المهندسة بخبرة لتوجيه قراراتك.

فهم أساسيات حجم المبادل الحراري

الحمل الحراري: نقطة البداية الخاصة بك

أولا: ما مقدار الحرارة التي تحتاجها للتحرك؟ هذا هو 'واجب الحرارة ، ' ويتم حسابه على النحو التالي:

ini q = m × cp × Δt

أين:

• م = معدل تدفق الكتلة (كجم/ثانية)

• CP = سعة حرارة محددة للسائل

• ΔT = تغير درجة الحرارة المطلوب (° C أو ° F)

LMTD: برنامج تشغيل الفرق في درجة الحرارة

بعد ذلك ، تحتاج إلى اختلاف في درجة الحرارة المتوسطة (LMTD) - وهو متوسط ​​متوسط ​​درجة الحرارة المتوسط ​​بين تياراتك الساخنة والباردة:

ini lmtd = (ΔT1 - ΔT2) / LN (ΔT1 / ΔT2)

حيث ΔT1 = المداخل الساخن ناقص المخرج البارد ، و ΔT2 = مخرج ساخن ناقص مدخل بارد. هذا يمنحك 'push ' الذي يدفع نقل الحرارة.

حسابات التحجيم خطوة بخطوة

الخطوة 1: تحديد واجب الحرارة (س)

حساب مقدار الطاقة التي تحتاج إلى التبريد أو التدفئة. استخدم بيانات التدفق ودرجة الحرارة للعثور على Q في KW أو BTU/H.

الخطوة 2: تقدير منطقة نقل الحرارة المطلوبة (أ)

بمجرد أن تعرف واجب الحرارة و LMTD ، قم بتطبيق:

ini q = u × a × lmtd

• U = معامل نقل الحرارة الكلي (يعتمد على السائل ، تصميم الألواح ، القاذورات) ، عادة من 5000 إلى 8000 واط/متر مربع في ظروف نظيفة

• حل للمنطقة اللازمة للوحات.

الخطوة 3: اختر اللوحة وتقدير الكمية

ابحث عن مواصفات مساحة لوحة أو قيمة ثيتا (وحدات النقل) من المورد. قسّم المنطقة المطلوبة حسب المنطقة لكل لوحة لتقدير عدد الألواح.

أنماط التموج ، هندسة الألواح - وحتى هذه التصنيفات 'theta ' - كفاءة حزمة الحزمة في حجم صغير. ارتفاع ثيتا يعني المزيد من النقل لكل لوحة.

الأدوات والأساليب لتحجيم دقيقة

طريقة NTU مقابل LMTD

عندما تتحول درجات الحرارة ديناميكيًا ، يمكن أن تقدر طريقة NTU (عدد وحدات النقل) الأداء دون LMTD - لكن LMTD تغطي معظم الحالات الثابتة.

باستخدام أجهزة محاكاة الويب ومخططات الشركة المصنعة

يقدم المصنعون مثل Hisaka أو Valutech أدوات تفاعلية - plug في قيمك والحصول على توصيات تحجيم الألواح الفورية وبيانات إسقاط الضغط. مفيد ودقيق.

الاعتبارات العملية وأفضل الممارسات

انخفاض الضغط ومحاذاة معدل التدفق

فلدي مطابقة سعة المضخة مع تصميم المبادل. يمكن أن تؤدي لوحات Gerrymander أو إعدادات التدفق المفرطة إلى مشاكل في الضغط أو عدم الكفاءة.

الهوامش القذرة والمعاملات النظيفة

يمكن أن تشكل سوائل الماء أو العملية فيلمًا ، وبطء نقل الحرارة. قم بتطبيق هوامش 0-15 ٪ وضبطك لأسفل للحصول على بدل القاذورات.

كيف تبسيط المعاملات التحجيم والاختيار

تصميم أدوات الدعم والمحاكاة

يدعم ADEAR التحجيم مع مخططات الألواح وأدوات المحاكاة وتوجيهات التكنولوجيا - تقليل التخمين والكثير.

تكوينات لوحة مصممة

هل تحتاج إلى أعلى أو انخفاض في الضغط أو سبائك خاصة لوسائطك؟ يفضل تصميم BPHE الخاص بك - مع وضع التحجيم في الاعتبار.

خاتمة

قد يبدو تحجيم BPHE ثقيلًا للرياضيات ، ولكنه قم بتقسيمه إلى الحمل الحراري ، و LMTD ، والمنطقة ، وعدد الألواح-وينقر معًا بشكل جيد. من خلال الافتراضات الذكية على U وتلوث ، وأدوات مثل NTU أو محاكاة الموردين ، يصبح الأمر واضحًا. إن دعم Aidear وخيارات الألواح المهندسة فقط يجعل وظيفتك أكثر سلاسة - إنها تمزج بين الدقة والمرونة التي تحول التصميم الذكي إلى فوز.

الأسئلة المتداولة

س 1: كيف يؤثر نوع السوائل على التحجيم؟

تتغير السوائل المختلفة من قيم U - الجليكول أو البخار أو السوائل اللزجة المنخفضة نقل الحرارة مقارنة بالماء.

س 2: ماذا لو كان LMTD الفعلي يختلف عن التصميم؟

ستحتاج إلى إعادة حجم المنطقة أو عدد الصفيحة وفقًا لذلك.

س 3: هل من الأفضل أن تكون BPHES كبيرة الحجم لتكون آمنة؟

ليس عادة. التحجيم المتفوق يعني ارتفاع تكلفة ، بصمة أكبر ، وربما كفاءة أسوأ.

س 4: كم عدد اللوحات النموذجية؟

النطاقات بعنف - قد تستخدم وحدات Small 5-20 لوحات ، وعشرات الصناعية. يعتمد كليا على التدفق والواجب.

س 5: هل يقدم ADEAR دعم التحجيم في الموقع؟

نعم - يقدمون استشارة مباشرة ومساعدة المحاكاة والتخصيص السريع للمواصفات الخاصة بك.