Hai! Sebagai pemasokPenukar shell dan panas, Saya sudah berurusan dengan hal -hal ini hari demi hari. Salah satu pertanyaan paling umum yang saya dapatkan dari pelanggan adalah bagaimana memilih faktor koreksi yang sesuai untuk perbedaan suhu rata -rata logaritmik (LMTD) dalam shell dan penukar panas. Jadi, saya pikir saya akan membagikan beberapa wawasan tentang topik ini.
Pertama, mari kita bicara tentang apa perbedaan suhu rata -rata logaritmik. Dalam penukar panas, perbedaan suhu antara cairan panas dan dingin berubah sepanjang penukar. LMTD adalah cara untuk memperhitungkan perbedaan suhu yang bervariasi ini dan memberi kita perbedaan suhu tunggal yang dapat kita gunakan dalam perhitungan perpindahan panas kita. Ini adalah parameter penting karena membantu kami menentukan berapa banyak panas yang dapat ditransfer di antara kedua cairan.
Sekarang, dalam penukar panas penghitung yang ideal, perhitungan LMTD cukup mudah. Tetapi dalam penukar shell dan panas, segalanya menjadi sedikit lebih rumit. Penukar shell dan panas memiliki pola aliran yang lebih kompleks dibandingkan dengan penukar panas pipa ganda sederhana sepertiPenukar panas pipa ganda untuk pemurni airatauPenukar panas pipa ganda untuk pompa panas sumber air. Aliran dalam shell dan penukar panas adalah kombinasi aliran silang dan penghitung, yang berarti kita perlu menerapkan faktor koreksi ke LMTD yang dihitung untuk penukar aliran penghitung.
Faktor koreksi, biasanya dilambangkan sebagai F, adalah nilai antara 0 dan 1. Ini menjelaskan penyimpangan pola aliran aktual dalam shell dan penukar panas dari pola aliran counter -ideal. Nilai F mendekati 1 menunjukkan bahwa pola aliran dalam shell dan penukar panas dekat dengan aliran balik, dan perpindahan panas efisien. Di sisi lain, nilai F yang rendah berarti bahwa pola aliran jauh dari aliran balik, dan efisiensi perpindahan panas berkurang.
Jadi, bagaimana kita memilih faktor koreksi yang sesuai? Nah, itu terutama tergantung pada dua parameter utama: rasio suhu (R) dan rasio laju kapasitas panas (P).
Rasio suhu R didefinisikan sebagai rasio perubahan suhu cairan dingin terhadap perubahan suhu cairan panas. Secara matematis, (r = \ frac {t_ {h1} -t_ {h2}} {t_ {c2} -t_ {c1})), di mana (t_ {h1}) dan (t_ {h2}) adalah suhu saluran masuk dan outlet dari suhu panas, dan {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{t_) dan {t_) dan {t_) Suhu saluran masuk dan outlet dari cairan dingin.
Rasio laju kapasitas panas p diberikan oleh (p = \ frac {t_ {c2} -t_ {c1}} {t_ {h1} -t_ {c1}}).
Setelah kami menghitung nilai R dan P, kami dapat menggunakan grafik faktor koreksi untuk menemukan nilai F. Bagan ini tersedia di sebagian besar buku teks transfer panas dan buku pegangan teknik. Mereka diplot dengan R pada sumbu X dan P pada sumbu y, dan faktor koreksi F diwakili oleh garis kontur.
Misalnya, jika Anda memiliki penukar panas shell - dan - tabung dengan satu pass shell dan dua lintasan tabung, Anda akan menggunakan satu set spesifik grafik faktor koreksi untuk konfigurasi ini. Jumlah lintasan shell yang berbeda dan lintasan tabung memiliki grafik faktor koreksi yang berbeda karena pola aliran berubah dengan konfigurasi ini.
Penting juga untuk dicatat bahwa ketika memilih faktor koreksi, kita harus bertujuan untuk nilai f yang lebih besar dari 0,75. Jika F yang dihitung kurang dari 0,75, itu mungkin merupakan tanda bahwa desain shell dan penukar panas tidak efisien. Dalam kasus seperti itu, kita mungkin perlu mempertimbangkan untuk mengubah jumlah lintasan shell atau lintasan tabung, atau bahkan jenis penukar panas sama sekali.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan ketika memilih faktor koreksi adalah faktor fouling. Pengotoran terjadi ketika endapan menumpuk di permukaan perpindahan panas dari penukar panas dari waktu ke waktu. Ini mengurangi efisiensi perpindahan panas dan juga dapat mempengaruhi pola aliran. Jika Anda mengharapkan pengotoran yang signifikan dalam aplikasi Anda, Anda mungkin perlu menyesuaikan faktor koreksi sedikit untuk memperhitungkan kinerja perpindahan panas yang berkurang.
Saat berhadapan dengan cairan non -Newtonian di shell dan penukar panas, segalanya menjadi lebih kompleks. Cairan non - Newtonian memiliki viskositas yang berubah dengan laju geser, yang dapat mempengaruhi pola aliran dan perpindahan panas. Dalam kasus ini, teknik pemodelan yang lebih maju mungkin diperlukan untuk secara akurat menentukan faktor koreksi.
Dalam aplikasi dunia nyata, saya telah melihat banyak pelanggan membuat kesalahan saat memilih faktor koreksi. Beberapa mengabaikan pentingnya menggunakan grafik yang benar untuk konfigurasi shell dan tabung spesifiknya. Orang lain tidak memperhitungkan pengotoran atau sifat cairan yang terlibat. Hal ini dapat menyebabkan perhitungan perpindahan panas yang tidak akurat dan, pada akhirnya, desain penukar panas yang tidak efisien.
Sebagai pemasok shell dan penukar panas, saya selalu merekomendasikan bekerja sama dengan insinyur yang berpengalaman saat memilih faktor koreksi. Seorang insinyur dapat membantu Anda secara akurat menghitung rasio laju suhu dan kapasitas panas, memilih grafik faktor koreksi yang tepat, dan memperhitungkan semua faktor yang dapat mempengaruhi perpindahan panas dalam aplikasi Anda.
Jika Anda berada di pasar untuk shell berkualitas tinggi dan penukar panas atau membutuhkan lebih banyak panduan untuk memilih faktor koreksi yang sesuai untuk aplikasi spesifik Anda, jangan ragu untuk menjangkau. Kami di sini untuk membantu Anda membuat pilihan yang tepat dan memastikan bahwa penukar panas Anda beroperasi secara efisien. Apakah Anda sedang mengerjakan proyek pemurnian air atau sistem pompa panas sumber air, kami memiliki keahlian dan produk untuk memenuhi kebutuhan Anda.
Jadi, jika Anda tertarik untuk membahas persyaratan penukar panas Anda lebih lanjut, kami hanya hanya pesan. Mari kita mengobrol dan lihat bagaimana kita bisa bekerja sama untuk mendapatkan kinerja terbaik dari penukar panas Anda.
Referensi
- Incropera, FP, & DeWitt, DP (2002). Dasar -dasar pemindahan panas dan massa. John Wiley & Sons.
- Holman, JP (2002). Perpindahan panas. McGraw - Hill.