La progettazione di uno scambiatore di calore comporta diversi passaggi per garantire un efficiente trasferimento termico tra i fluidi, comprendendo i requisiti, selezionando i tipi appropriati e calcolando i parametri chiave.

Capire i requisiti di scambiatore di calore

Il primo passo è quello di definire le condizioni di processo, come le temperature di entrata e di uscita, i tassi di flusso e le proprietà dei fluidi, determinando il tipo e la dimensione dello scambiatore di calore necessario.

Scegliere il tipo di scambiatore di calore

I tipi comuni includono scocca e tubo, piastra e scambiatori di calore raffreddati ad aria. La selezione dipende da fattori come pressione, temperatura, vincoli di spazio e requisiti di manutenzione.

Calcolo dei parametri di trasferimento di calore

I calcoli chiave prevedono la determinazione del dazio di calore, del coefficiente generale di trasferimento del calore e dell'area di superficie, che garantiscono che lo scambiatore di calore possa soddisfare le esigenze di processo in modo efficiente.

  • Riscaldamento (Q)
  • differenza di temperatura di registro (LMTD)
  • Coefficiente di trasferimento termico (U)
  • Area di trasferimento di calore (A)

Esempio pratico

Supponiamo che l'acqua calda a 80°C abbia bisogno di riscaldare l'acqua fredda a 20°C. Con portate di 10 kg/min per ciascuno, i calcoli determinano l'area superficiale richiesta per raggiungere il cambiamento di temperatura desiderato.