Wärmeaustauscher Verifikation

[Peppe.Giuli]

Gute Abendgemeinschaft,

Ich kämpfe mit der Wahl eines Wärmetauschers (ausgeglichene Platten oder inspizierbare Platten) für einen Kühler, nachdem ich alle Berechnungen des Falles durchgeführt habe, habe ich Zweifel an einer Temperatur, die im Moment ich hypotheize (und ich hoffe, den richtigen Wert zu berechnen! )

Ich habe ein Bild angebracht, das verständlicher zu sein ist, innerhalb des Zylinders in der Höhe 304 des Durchmessers 1400 mm Ich finde das Material bei der Eingangstemperatur von 110°C und möchte es bis zu 50 °C kühlen, durch Wasserdurchtritt zwischen den Durchmessern 1420 und 1444 mm (t = 20°C und Fluss von 35 mc/h).
auf der warmen Seite, ich habe eine Wassereintrittstemperatur von 80 °C und Austritt bei 50 °C hypothetisiert, aber dies folgt, dass ich einen hohen Delta und ich habe Schwierigkeiten mit den ausgewogenen Modellen.
Also frage ich, wie kann ich die Temperatur des Wassers in Kontakt mit der Wand überprüfen (ist es richtig, es gleich 80 °C zu betrachten)? Hypothesize ist ein Durchschnittswert richtig? wie die Wassertemperatur im Kontakt mit der Wand für die Wärmeübertragung berechnet wird?

Danke für die Antworten

Giuseppe

 

[paulpaul]

Ich verstehe nicht. Zuerst sprechen Sie über einen Plattenwärmetauscher und dann zeigen Sie den Abschnitt eines Rohrwärmetauschers. Kann ich etwas vermissen?

 

[Peppe.Giuli]

Ich verstehe nicht. Zuerst sprechen Sie über einen Plattenwärmetauscher und dann zeigen Sie den Abschnitt eines Rohrwärmetauschers. Kann ich etwas vermissen?

das Foto zeigt die Frage, die ich tat, die Berechnung der Wassertemperatur "beheizt" durch Wärmeübertragung zwischen dem Material bei 100 °C und Wasser bei 15 °C. Vielleicht habe ich zu viel im Fall und Titel der falschen Diskussion gestreckt. Entschuldigung.

 

[paulpaul]

Verzeihen Sie mir, aber es gibt noch etwas, das nicht zurückkommt, zumindest für mich:

- Ich bin noch nicht klar, was ein Plattenaustauscher mit dem Bild zu tun hat (siehe Bild und vergessen Sie den Plattenaustauscher)
- es ist nicht klar, ob das zu transportierende "Material" von 110 °C (in der zweiten Nachricht auf 100 °C) bis 50 °C innen noch oder hat eine bestimmte Geschwindigkeit (hypotice ist fest)
- es ist nicht klar die Wassereingabetemperatur im Gehäuse (in der ersten Nachricht sagen 20 °c, in der zweiten 15 °c) - wenig Änderungen im Konzept, sondern nur für Genauigkeit;
- dann sprechen von "heißer Seite" und hypothetisiert eine Wasserein-/Ausgangstemperatur von 80 und 50 °c: aber die heiße Seite war nicht die mit "Material" innen und die kalte Seite, die mit Wasser bei 15 (oder 20 °c) ankommen?
- Wie lange ist das Rohr im Rohr?

für jetzt sind diese minimale Info zu versuchen, einige Argumentation zu machen

 

[Peppe.Giuli]

- das Bild ist mit dem Austauscher verbunden, da der Eingang auf der Seite 1 des Austauschers mit der zwischen den Zylindern verlaufenden Wassermenge verbunden ist.
- das Material bei 110 °C ist fest
- die Eingangstemperatur des Gehäuses liegt bei 15°C
- das Rohr ist 1400 mm lang
- die heiße Seite ist die des Materials, das ankommen hat eine Temperatur von 100 °C und Ausfahrt Ich möchte es bei 50 °C ankommen, aber das "Problem" ist, dass es keine Flüssigkeit ist. so dass ich unterschätze, dass bei 15° C Vollwasser-Intercapedin und das Material bei 110 °C könnte angenommen werden, dass eine Temperatur von 80 °C innerhalb der Berechnungen für meinen Wärmetauscher eingefügt werden.
die Frage ist genau dies: Was ist die Temperatur des Wasseraustausches (15°C) nach dem Kontakt mit dem Material bei 110°C?

Danke.

 

[paulpaul]

Ich würde sagen, dass zuerst, wenn Sie es nicht bereits getan haben, müssen Sie die Wärme verstehen, die Sie dem Material unterziehen müssen: q = mcdt, wo ist die Masse des Materials, und seine spezifische Wärme (die ich glaube, Sie wissen) und dt der Unterschied zwischen der Anfangs- und Endtemperatur des Materials (110 - 50 = 60 °c).
dann müssen Sie wissen, wie lange (t) Sie es abkühlen müssen, und erhalten die thermische Leistung p = q/t.
von hier aus berechnen Sie den erforderlichen Wasserstrom mit einer Energiebilanz: m = p/cdt, wobei diese Zeit die spezifische Wasserwärme und dt die Temperaturdifferenz zwischen Ausgang und Wassereintrag ist. die Eingabe, die Sie wissen (15 °c), die Ausgabe eine hängt davon ab, wie dann Sie das Wasser kühlen, um es wieder bei 15 °c zu haben (Ich nehme an, Sie haben einen geschlossenen Kreislauf mit einem Austauscher): in der Regel an einem Austauscher Sie Hypothesize ein dt von 10-15 °c.
haben Sie diesem Grund gefolgt, den Fluss des Wassers zu bestimmen? oder haben Sie verschiedene Einschränkungen? Ist die Wasseraustrittstemperatur frei?

nach diesen Energieüberlegungen, die unabhängig von der Methode des Austausches gelten, die aber dazu dienen, die Begründung festzulegen, müssen Sie gehen, um zu sehen, ob dieser Austauscher effizient sein wird: Auf den ersten Blick denke ich, dass es eine Menge Material, die sehr wenig Wärme austauschen wird, weit von den Wänden des Austausches, Austausch, die jedoch von dem Koeffizienten der Durchführung des Materials (wenn fest) und auch von dem der Konvektion (wenn Flüssigkeit). Was für ein Material ist das? Kennen Sie diese Koeffizienten?

dann sehen wir, ob es möglich ist, Ihre Frage zu beantworten, was mir zu verstehen scheint, ob es rechtmäßig ist, die Wand bei einer "media" Temperatur zu betrachten.

 

[Peppe.Giuli]

Ich begann mit diesen Überlegungen, die Sie beschrieben haben, dann bekam ich auch Designspuren und ging mit Berechnungen voran ich hatte die folgenden Ergebnisse:

die Zwänge Ich habe:
- der Kühlwasserstrom von 35 m3/h;
- Zylindermasse von 4000 kg
- die abgehende Wassertemperatur des Austauschers beträgt 50 °C;
- die spezifische Wärme des Materials beträgt 1400 j/kg k

Meine Ergebnisse sind:
- Temperatur des Wasserwärmetausches von 15 erreicht 18°C
- Leistung von 120 kw
- Leitung Koeff von 4600 w/m2 k
- Konvektion coeff 1110 w/m2 k

Vielen Dank für die Verfügbarkeit

 

[paulpaul]

Ich begann mit diesen Überlegungen, die Sie beschrieben haben, dann bekam ich auch Designspuren und ging mit Berechnungen voran ich hatte die folgenden Ergebnisse:

die Zwänge Ich habe:
- der Kühlwasserstrom von 35 m3/h;
- Zylindermasse von 4000 kg
- die abgehende Wassertemperatur des Austauschers beträgt 50 °C;
- die spezifische Wärme des Materials beträgt 1400 j/kg k

wäre eine Wärme zum Austausch von q = 4000 x 1400 x 60 = 336.000 kj, richtig? Ich verstehe nicht die 50 °c Wasseraustrittstemperatur, wenn mehr unter Bestätigungen, die 18 °c...

Meine Ergebnisse sind:
- Temperatur des Wasserwärmetausches von 15 erreicht 18°C
- Leistung von 120 kw

Diese Daten kommen stattdessen zurück, unter Berücksichtigung des Wasserflusses von 35 m3/h und der Wärmesprung von 3 °c.
Wir sagen, dass Sie zugeben, keine Wärme zu dispergieren, würden Sie die obige Hitze in 2800 s, das ist nur weniger als eine Stunde.

- Leitung Koeff von 4600 w/m2 k
- Konvektion coeff 1110 w/m2 k

der erste ist der leitende Koeffizient von Feststoff zu kühlen, richtig? Auge, dass es einen Fehler in den Maßeinheiten gibt, da der Leitungskoeffizient immer w/mk-Einheiten aufweist.
die zweite Vermutung ist der Koeffizient der konvektiven Austauschwasserseite.

Lassen Sie mich wissen, ob ich richtig ausgelegt habe, dass wir dann vielleicht mit den anderen Argumenten fortfahren.

 

[Peppe.Giuli]

wäre eine Wärme zum Austausch von q = 4000 x 1400 x 60 = 336.000 kj, richtig? Ich verstehe nicht die 50 °c Wasseraustrittstemperatur, wenn mehr unter Bestätigungen, die 18 °c...


Diese Daten kommen stattdessen zurück, unter Berücksichtigung des Wasserflusses von 35 m3/h und der Wärmesprung von 3 °c.
Wir sagen, dass Sie zugeben, keine Wärme zu dispergieren, würden Sie die obige Hitze in 2800 s, das ist nur weniger als eine Stunde.


der erste ist der leitende Koeffizient von Feststoff zu kühlen, richtig? Auge, dass es einen Fehler in den Maßeinheiten gibt, da der Leitungskoeffizient immer w/mk-Einheiten aufweist.
die zweite Vermutung ist der Koeffizient der konvektiven Austauschwasserseite.

Lassen Sie mich wissen, ob ich richtig interpretiert habe, dann gehen wir vielleicht mit anderen Argumenten fort.

Betrachten Sie 50 °C, die Ausgangstemperatur des Materials; d.h. es tritt innen bei 110°C ein und kühlt bis zu 50°C durch Wärmeaustausch mit Wasser bei 15 °C (und steigt dann bis 18°C an, wenn es mit der Wand in Berührung kommt).

 

[Peppe.Giuli]

wäre eine Wärme zum Austausch von q = 4000 x 1400 x 60 = 336.000 kj, richtig? Ich verstehe nicht die 50 °c Wasseraustrittstemperatur, wenn mehr unter Bestätigungen, die 18 °c...


Diese Daten kommen stattdessen zurück, unter Berücksichtigung des Wasserflusses von 35 m3/h und der Wärmesprung von 3 °c.
Wir sagen, dass Sie zugeben, keine Wärme zu dispergieren, würden Sie die obige Hitze in 2800 s, das ist nur weniger als eine Stunde.


der erste ist der leitende Koeffizient von Feststoff zu kühlen, richtig? Auge, dass es einen Fehler in den Maßeinheiten gibt, da der Leitungskoeffizient immer w/mk-Einheiten aufweist.
die zweite Vermutung ist der Koeffizient der konvektiven Austauschwasserseite.

Lassen Sie mich wissen, ob ich richtig ausgelegt habe, dass wir dann vielleicht mit den anderen Argumenten fortfahren.

der zweite ist genau der von Wasser, der erste Wert ist der konvektive thermische Austauschwert des Materials, außerdem habe ich den Koeff berücksichtigt. aus Stahl: 15 w/m °c

 

[paulpaul]

ok, aber wenn das zu kühlende Material fest ist (wie ich glaube, ich habe verstanden) wie hat es einen Konvektionskoeffizienten, der definitionsgemäß nur für Flüssigkeiten definiert ist? ist nicht fest und hat eine natürliche Konvektion? in der natürlichen Konvektion scheint es wirklich sehr hoch als Wert.

 

[Peppe.Giuli]

Sie haben Recht, es ist ein körniges Material mit Wärmeleitfähigkeit von 0,4 w/m k.

 

[paulpaul]

Es ist eindeutig ein unstationäres Leitungsproblem, bei dem Ihr Material Zeit braucht, um auf die gewünschte Temperatur zu gelangen. Sie können nicht einmal die vereinfachte Methode der konzentrierten Wärmekapazität verwenden, angesichts der geringen Leitfähigkeit des Materials.
existieren in der Literatur der analytischen Lösungen für den Fall des Zylinders (was ist dies), aber mit einem viel größeren l/d Verhältnis. andernfalls müssen Sie das Problem mit der Methode der endlichen Unterschiede, von Hand oder durch eine Simulation mit einer dedizierten Software nähern.
Die mittlere Wandtemperatur kann jedoch gleich der durchschnittlichen Temperatur zwischen Wasser und Materialtemperatur angenommen werden (diese variiert im Laufe der Zeit), und unabhängig von der Zylinderhöhe (die Wassertemperatur variiert sehr wenig und das Material scheint mir homogen verteilt).
Ich machte eine schnelle Berechnung der konvektiven Koeffizienten Wasserseite, und ich bekomme ein wenig niedriger als Ihr (ca. 900 w/m2 k).

 

[Peppe.Giuli]

Danke für den Rat!