Расчет оптимальной площади теплообмена

Для обеспечения эффективного расхода энергии в системах теплообменников, необходимо подбирать теплообменное оборудование, соответствующее эксплуатационной задаче. Один из важнейших факторов — расчет площади теплообмена.

Расчет количества тепла

Для начала необходимо применить уравнение передачи тепла, которое описывает процесс передачи тепловой энергии от одной среды к другой. В пластинчатых теплообменниках это происходит через пластины теплообменного агрегата. Уравнение выглядит так:

Q = KFtcp (Вт)

• K – коэффициент теплопередачи
• F – площадь поверхности теплообмена в квадратных метрах
• tcp – средняя разность температур между средами

Как определить коэффициент теплопередачи K

Значение коэффициента теплопередачи К — это величина стандартизированная и различна в зависимости от одной из категорий:

• Водный пар — от 4 до 15 кВт;
• Парообразный конденсат воды — от 0,8 до 3,5 кВт;
• Вода — от 1,2 до 5,8 кВт.

Учитывайте, что в уравнении коэффициент указывается в Вт (1 кВт = 1000 Вт).

Чтобы точнее определить коэффициент теплопередачи, следует воспользоваться формулой:

K = 1 / (1 / αa+ δ / λ + 1 / αb)

• αa — коэффициент теплоотдачи нагревающей среды;
• αb — коэффициент теплоотдачи нагреваемой среды;
• δ — толщина пластины теплообменника;
• λ — теплопроводность материала пластины.

Применение точной формулы расчета коэффициента позволяет гарантированно рассчитать оптимальный показатель необходимого тепла и требуемой площади теплопередачи. В частном случае пластинчатых теплообменников это значит определение оптимального количества пластин, которые будут задействованы в теплообмене.