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¿Cómo calcular el área del intercambiador de calor de placas?

Número Navegar:0     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2020-05-12      Origen:motorizado

El aumento deel área de intercambio de calor del intercambiador de calor de placases propicio para el aumento de la carga de intercambio de calor, pero cuando el área de intercambio de calor aumenta en cierto grado, el número de Reynolds se vuelve más pequeño, lo que puede cambiar de flujo turbulento a laminar, lo que reducirá el coeficiente de transferencia de calor. Se reduce la carga de calor. Este efecto es a veces incluso peor que el uso del área original para el intercambio de calor. Es un hecho que el área de transferencia de calor alcanza un valor equilibrado y adecuado.

Tres métodos para calcular el área de intercambio de calor de un intercambiador de calor de placas:


(1) Método de diferencia de temperatura promedio


De acuerdo con la ecuación básica de transferencia de calor, el área de intercambio de calor requerida se puede obtener como


F = Q / K. Δtm


Consejo: Q: flujo de calor (W), △ tm: diferencia de temperatura media logarítmica (℃), F: área de transferencia de calor (m2)


(2) Número de unidades de transferencia de calor.


El número de unidades de transferencia de calor es un parámetro que refleja la dificultad del proceso de transferencia de calor entre fluidos fríos y calientes, y también un parámetro que mide la capacidad de transferencia de calor del intercambiador de calor. La definición del número de unidades de transferencia de calor NTU puede expresarse más ampliamente como


(NTU₁) = KA / C₁ o (NTU₂) = KA / C₂ = γ₁ (NTU₁)


En la fórmula, C₁ y C₂, respectivamente, la capacidad calorífica de los fluidos calientes y fríos.


Obviamente, siempre que se conozcan los valores de NTU, C y el coeficiente total de transferencia de calor K, se puede obtener el área de intercambio de calor.


El tamaño del número de unidades de transferencia de calor está relacionado con la eficiencia de temperatura ε y la relación de la capacidad de calor del fluido térmico Liang Huan γ. La eficiencia de temperatura ε se refiere a la relación del cambio de temperatura de cualquier fluido que participa en el intercambio de calor a la diferencia entre la temperatura de entrada del fluido frío y caliente, es decir


ε₁ = (t₁′ - t₁ ″) / (t₁′ - t₂ ′)


O ε₂ = (t ₂ ″ -t ₂ ′) / (t₁′ - t₂ ′) = γ₁ε₁


Donde la relación de capacidad calorífica γ es


γ₁ = C₁ / C₂ o γ₂ = C₂ / C₁ = 1 / γ₁


Al establecer un método de equilibrio de energía, se puede obtener la relación entre la eficiencia de la temperatura y el número de unidades de transferencia de calor y la capacidad de calor.


(3) Cálculo del área de intercambio de calor después de determinar la combinación del proceso


Independientemente de si se utiliza el método de diferencia de temperatura promedio o el método NTU, se debe establecer una combinación de proceso para el cálculo del área de intercambio de calor de la placa. El área de intercambio de calor calculada y el área de intercambio de calor de la combinación del proceso son iguales o ligeramente más pequeñas para cumplir con los requisitos de las condiciones de trabajo. De lo contrario, se establecerá una nueva combinación de proceso y se calculará nuevamente hasta que se cumplan las condiciones de trabajo.


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