Efficiëntie van warmtewisselaar: wat, formule, hoe verschillende efficiëntie van warmtewisselaars te berekenen, veelgestelde vragen

Het concept van "warmtewisselaarrendement" met warmtewisselaarrendement gerelateerde verschillende feiten zullen worden samengevat. Afhankelijk van de prestaties van het ideale systeem wordt het rendement van de warmtewisselaar bepaald.

De term warmtewisselaarefficiëntie kan worden uitgelegd als de relatie tussen de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in het fysieke warmtewisselaar tot de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de ideale warmtewisselaar. Met behulp van de efficiëntie van de warmtewisselaar kunnen we de warmtewisselaar analyseren en ontwerpen.

Wat is het rendement van een warmtewisselaar?

Het proces van warmtewisselaar vindt plaats tussen twee vloeistoffen die een verschillende temperatuur hebben en de vloeistoffen kunnen worden geclassificeerd door een massieve wand of de vloeistoffen kunnen met elkaar worden aangeraakt.

De term warmtewisselaarefficiëntie wordt uitgelegd als de verhouding tussen de hoeveelheid warmteoverdracht via de warmtewisselaar die de werkelijke is die werkt als invoer van het systeem en de hoeveelheid warmteoverdracht via de warmtewisselaar die de praktische is werkt als een uit het systeem.

De term warmtewisselaarefficiëntie kan worden geschreven als,

η = Qhandelen/Qideaal

Waar,

η = Warmtewisselaarrendement

Qhandelen = De hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de fysieke warmtewisselaar

Qideaal = De hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de ideale warmtewisselaar

Warmtewisselaar efficiëntie formule:

De formule van het rendement van de warmtewisselaar wordt hieronder gegeven,

Q̇ = UA ΔT

Waar,

Q̇= De hoeveelheid warmtestroom door de warmtewisselaars en de eenheid ervan is Watt

U = Warmteoverdrachtscoëfficiënt en de eenheid ervan is Watt per vierkante meter Celsius

A = Het gebied van waaruit warmte een ijsschots is en de eenheid ervan is vierkante meter

ΔT= Temperatuurverschil en de eenheid ervan is Kelvin.

warmtewisselaar efficiëntie
Afbeelding – Gedeeltelijk zicht op inlaatplenum van shell-and-tube warmtewisselaar van een op koelmiddel gebaseerde chiller voor het leveren van airconditioning aan een gebouw;
Image Credit - Wikipedia

Hoe het rendement van de warmtewisselaar berekenen?

voor het systeem van warmtewisselaar de efficiëntie kan worden berekend door de factoren van werkelijke prestaties te vergelijken met praktische prestaties.

Warmtewisselaar efficiëntie = werkelijke output / output van het praktische systeem ….eqn (1)

Maar waar de praktische warmtewisselaar niet beschikbaar is, is vgl (1) niet van toepassing. In dat geval kunnen we het product van de warmteoverdrachtscoëfficiënt en het oppervlak van waaruit de warmte stroomt, uitgedrukt als UA, gebruiken om de beste snelheid van de warmteoverdracht uit te drukken die gemakkelijk kan worden bereikt door de gegeven procesconditie ΔT. Dus de vergelijking die we in dat geval gebruiken, wordt hieronder gegeven,

Q = UA(FΔTLM) ….eqn (2)

Waar,

Q = De hoeveelheid warmte die door de warmtewisselaars stroomt en de eenheid ervan is Watt

U = Warmteoverdrachtscoëfficiënt en de eenheid ervan is Watt per vierkante meter Celsius

A = Het gebied van waaruit warmte een ijsschots is en de eenheid ervan is vierkante meter

VETLM = Log gemiddeld temperatuurverschil en de eenheid is Kelvin

De LMTD-benadering wordt toegepast wanneer de ingangs- en uitgangstemperatuur wordt gegeven, maar de grootte van de warmtewisselaar niet is geselecteerd. De alternatieve aanpak voor de LMTD de thermische effectiviteitsmethode wordt toegepast die de praktische hoeveelheid warmteoverdracht in de wereld berekent en de hoeveelheid warmteoverdracht aan de binnenkant van een warmtewisselaar. De uitdrukking wordt hieronder gegeven,

E = Q/Qmaximaal..eqn (3)

Typisch warmtewisselaarrendement:

de term typisch warmtewisselaar efficiëntie verklaren als, de relatie tussen de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de fysieke warmtewisselaar en de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de ideale warmtewisselaar, geeft het debiet bijna ongeveer 90 procent.

Typische warmtewisselaar efficiëntiewaarde is meer dan de shell en tube, spiraal, ketel en buisvormige warmtewisselaar.

Hoe de efficiëntie van de warmtewisselaar verbeteren?

Het verbeteren van de efficiëntie van de warmtewisselaar wordt hieronder gegeven,

  1. Online schoonmaak
  2. offline
  3. Periodieke schoonmaak
  4. Onderhoud warmtewisselaar
  5. Handmatig reinigen van de PWW

Online schoonmaak:-

Online reiniging helpt kalkaanslag en vervuiling te voorkomen zonder de werking van de warmtewisselaar te onderbreken of zonder de werking van de warmtewisselaar te stoppen. Online reiniging inclusief het mand-, borstel- en baltypesysteem. Online reiniging behandelt een chemische combinatieregeling en een op zichzelf staande aanpak.

offline:-

De offline schoonmaak is een andere naam: pigging. Offline reiniging is erg handig om de efficiëntie van de warmtewisselaar te verbeteren. In dit proces ziet een gebruikte uitrusting eruit als een kogel die in elke buis van de wordt geplaatst warmtewisselaar en naar beneden geduwd met lucht hoge druk. Chemische reiniging, hydrolansing en hydrostralen zijn veelvoorkomende methoden om offline te reinigen.

Periodieke reiniging:-

De meest bruikbare methoden om het vuil en vuil van de warmtewisselaar te verwijderen, zijn periodieke reiniging. Na een bepaalde tijd zal veel ongewenst vuil zich in het systeem verzamelen, wat de werkefficiëntie vermindert, dus na een bepaalde tijd is periodieke reiniging zeer essentieel.

Warmtewisselaar onderhouden: -

Om het rendement van de warmtewisselaar te verhogen is regelmatig onderhoud van groot belang. Het onderhouden van de warmtewisselaar helpt verstopping, lekkage en vervuiling van het systeem te voorkomen.

Handmatige reiniging van de PHE:-

Handmatige reiniging is belangrijk om de instructies van de fabrikant te volgen. Wanneer PHE is geïnstalleerd, reinigt u de platen van het systeem liever zonder ze te isoleren van het frame van het systeem.

Hoe de efficiëntie van de platenwarmtewisselaar berekenen?

Voor het systeem van warmtewisselaar kan de efficiëntie worden berekend door de factoren van werkelijke prestaties te vergelijken met praktische prestaties.

Warmtewisselaarrendement = Werkelijke output / Output van het praktische systeem ….eqn (1)

Maar waar de praktische warmtewisselaar niet beschikbaar is, is vgl (1) niet van toepassing. In dat geval kunnen we het product van de warmteoverdrachtscoëfficiënt en het oppervlak van waaruit de warmte stroomt, uitgedrukt als UA, gebruiken om de beste snelheid van de warmteoverdracht uit te drukken die gemakkelijk kan worden bereikt door de gegeven procesconditie ΔT. Dus de vergelijking die we in dat geval gebruiken, wordt hieronder gegeven,

Q = UA(FΔTLM) ….eqn (2)

Waar,

Q = De hoeveelheid warmte die door de warmtewisselaars stroomt en de eenheid ervan is Watt

U = Warmteoverdrachtscoëfficiënt en de eenheid ervan is Watt per vierkante meter Celsius

A = Het gebied van waaruit warmte een ijsschots is en de eenheid ervan is vierkante meter

VETLM = Log gemiddeld temperatuurverschil en de eenheid is Kelvin

De LMTD-benadering wordt toegepast wanneer de ingangs- en uitgangstemperatuur wordt gegeven, maar de grootte van de warmtewisselaar niet is geselecteerd. De alternatieve benadering voor de LMTD de thermische effectiviteitsmethode wordt toegepast die de praktische hoeveelheid warmteoverdracht in de wereld berekent en de hoeveelheid warmteoverdracht aan de binnenkant van een warmtewisselaar. De uitdrukking wordt hieronder gegeven,

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

Hoe de efficiëntie van de platenwarmtewisselaar te verbeteren?

De manier waarop de efficiëntie van de platenwarmtewisselaar verbetert, wordt hieronder vermeld,

  1. Verminder de dikte van de plaat
  2. Plaat moet kiezen:
  3. De thermische weerstand verlagen

Verminder de dikte van de plaat: -

Het ontwerp van de plaatdikte is niet afhankelijk van de corrosieweerstand. De dikte van het plaatontwerp is afhankelijk van het drukdragend vermogen. De plaatdikte van de warmtewisselaar kan toenemen door het drukdragend vermogen.

Plaat zou moeten kiezen: -

Het kiezen van de plaat voor de warmtewisselaar speelt een zeer rol. De materialen die thermische geleidbaarheid hebben, zoals koperlegering, roestvrij staal, titaniumstaal, worden geselecteerd. De thermische geleidbaarheid van het roestvrij staal is ongeveer 14.4 watt per meter Kelvin.

De thermische weerstand verlagen: -

De thermische weerstand van de warmtewisselaar van de vervuilingslaag is verminderd, alleen vanwege het voorkomen van kalkaanslag van de plaat. De vervuilingsdikte is wanneer ongeveer 1 mm die tijd de hoeveelheid warmteoverdrachtscoëfficiënt ongeveer 10 procent vermindert. Om deze reden is het belangrijk om de hoeveelheid water op beide delen van de warmtewisselaar te controleren.

800px PHE Triëst 013
Afbeelding – Een verwisselbare platenwarmtewisselaar direct toegepast op het systeem van een zwembad;
Image Credit - Wikipedia

Hoe de efficiëntie van de shell-and-tube warmtewisselaar berekenen?

Voor het systeem van warmtewisselaar kan de efficiëntie worden berekend door de factoren van werkelijke prestaties te vergelijken met praktische prestaties.

Warmtewisselaarrendement = Werkelijke output / Output van het praktische systeem ….eqn (1)

Maar daar waar de praktische warmtewisselaar niet beschikbaar is, is vgl (1) niet van toepassing.

Dus de vergelijking die we in dat geval gebruiken, wordt hieronder gegeven,

Q = UA(FΔTLM) ….eqn (2)

Waar,

Q = De hoeveelheid warmte die door de warmtewisselaars stroomt en de eenheid ervan is Watt

U = Warmteoverdrachtscoëfficiënt en de eenheid ervan is Watt per vierkante meter Celsius

A = Het gebied van waaruit warmte een ijsschots is en de eenheid ervan is vierkante meter

VETLM = Log gemiddeld temperatuurverschil en de eenheid is Kelvin

De LMTD-benadering wordt toegepast wanneer de ingangs- en uitgangstemperatuur wordt gegeven, maar de grootte van de warmtewisselaar niet is geselecteerd. De alternatieve benadering voor de LMTD de thermische effectiviteitsmethode wordt toegepast die de praktische hoeveelheid warmteoverdracht in de wereld berekent en de hoeveelheid warmteoverdracht aan de binnenkant van een warmtewisselaar. De uitdrukking wordt hieronder gegeven,

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

Hoe de efficiëntie van de shell-and-tube warmtewisselaar te verhogen?

Het proces van het verhogen van de efficiëntie van de shell-and-tube warmtewisselaar wordt hieronder vermeld,

  1. Online schoonmaak
  2. offline
  3. Periodieke schoonmaak
  4. Verminder de dikte van de plaat
  5. Plaat moet kiezen:
  6. De thermische weerstand verlagen
  7. Onderhoud warmtewisselaar
  8. Handmatig reinigen van de PWW

Warmtewisselaar efficiëntie vs. effectiviteit:

Het belangrijkste verschil tussen efficiëntie en effectiviteit van de warmtewisselaar wordt hieronder besproken,

ParameterWarmtewisselaar efficiëntieEffectiviteit warmtewisselaar
DefinitieDe efficiëntie van de warmtewisselaar is de kwaliteit of staat van geschikt zijn in prestaties.De effectiviteit van warmtewisselaars is een graad die het succesverhaal definieert van iets dat het gewenste resultaat creëert.
FocusDe efficiëntie van warmtewisselaars richt zich op de middelen en het proces.De effectiviteit van de warmtewisselaar richt zich op: Doel van het resultaat.
het denkenHet rendement van de warmtewisselaar wordt alleen toegepast voor de huidige toestand.Effectiviteit van warmtewisselaar toegepast op lange termijn.
geloofsovertuigingOm dingen correct te doen in het proces.Om de juiste dingen in het proces te doen.

Efficiëntie warmtewisselaar vs. stroomsnelheid:

Het belangrijkste verschil tussen de efficiëntie van de warmtewisselaar en het debiet wordt hieronder besproken,

ParameterWarmtewisselaar efficiëntieStroomsnelheid
DefinitieDe relatie tussen de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de fysieke warmtewisselaar en de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen in de ideale warmtewisselaarEen fluïdum stroomt in een bepaald tijdsvolume van per tarieftijd.
FormuleQ̇= UAΔTQ = vA

Voordelen van de efficiëntie van de warmtewisselaar van de open haard:

Voordelen van de efficiëntie van de warmtewisselaar van de open haard worden hieronder vermeld,

  • Er wordt geen rook geproduceerd
  • Efficiënte energie
  • Zuinig
  • Onderhoud is laag
  • Lange levensduur
  • Beschikbaarheid

Efficiëntie water/water-warmtewisselaar:

De efficiëntie van de water-naar-water-warmtewisselaar kan worden verklaard als het type warmtewisselaar dat vloeistofkoeling draagt ​​en dat een geschikt proces is om warmte te verminderen uit vele classificaties van industriële methoden.

Efficiëntie lucht-lucht warmtewisselaar:

In de eenheid van lucht-luchtwarmtewisselaar loopt de lucht voor lange tijd is groter het apparaat van warmtewisselaar. De hoeveelheid recuperatiewarmte is ongeveer 80 procent. De lucht-lucht-warmtewisselaars zijn lang, rechthoekig en ondiep.

Wat beïnvloedt de efficiëntie van de warmtewisselaar?

Het effect van het rendement van de warmtewisselaar is dat met de toename van de capaciteitsverhouding voor de tegenstroomwarmtewisselaar ook een toename is en met de toename van de capaciteitsverhouding voor de stroomwarmtewisselaar ook een afname.

Wat is het maximale rendement voor een warmtewisselaar met parallelle stroom?

Het maakt niet uit hoe groot de wisselaar is of hoe hoog de overloopstroom is bij de overdrachtscoëfficiënt, het maximale rendement voor een parallelle warmtewisselaar is 5%.