محاسبات تعادل انرژی برای طراحی و تجزیه و تحلیل شبکه های مبدل حرارتی ضروری است.آنها به اطمینان از انتقال حرارت کارآمد و حفاظت از انرژی در فرایندهای صنعتی کمک می کنند.این مقاله یک راهنمای گام به گام برای انجام این محاسبات به طور موثر فراهم می کند.

آشنایی با شبکه های مبدل حرارتی

یک شبکه مبدل حرارتی شامل چندین مبدل حرارتی است که به هم متصل شده اند تا گرما را بین جریان های گرم و سرد انتقال دهند. تجزیه و تحلیل مناسب شامل ردیابی جریان های انرژی برای بهینه سازی عملکرد و به حداقل رساندن مصرف انرژی است.

گام های برای تعادل انرژی

این فرآیند با شناسایی تمام جریان های گرم و سرد، از جمله دما، میزان جریان و ظرفیت های گرمایی آغاز می شود. مراحل زیر فرآیند محاسبه را مشخص می کنند:

  • دمای داخل و خروجی هر جریان را تعیین کنید.
  • هر کدام از این دو را به صورت زیر به کار ببرید: (به صورت مستقیم به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر استفاده می شود.
  • اصل حفاظت از انرژی را اعمال کنید تا اطمینان حاصل شود که گرما از دست رفته توسط جریان های گرم برابر با گرمای ناشی از جریان های سرد است.
  • تنظیم نرخ جریان یا دما برای بهینه سازی بهبود گرما و به حداقل رساندن ورودی انرژی خارجی.

مثالی از Calculation

فرض کنید یک جریان گرم وارد یک مبدل حرارتی در 150 درجه سانتیگراد با نرخ جریان 2 کیلوگرم / و ظرفیت گرمایی خاص 2.1 kJ / کیلوگرم) می شود. آن را از 100 درجه سانتیگراد خارج می کند. یک جریان سرد وارد 30 درجه سانتیگراد و خروجی در 80 درجه سانتیگراد.

وظیفه گرم جریان گرم: Q hot = 2 * 2.1 * (150 - 100) = 2 * 2.1 * 50 = 210 kJ / S.

افزایش گرمای جریان سرد: Q cold = 2 * 2.1 * (80 - 30) = 2 * 2.1 * 50 = 210 kJ / S.

وظایف گرمایی برابر است و تعادل انرژی را تایید می کند.