シェルとチューブ熱交換器の容量を決定することは、プロセス要件を満たすことを確実にするために不可欠です。 適切な計算は、機器の故障を防ぎながら、性能と効率を最適化するのに役立ちます。 この記事では、そのような熱交換器の能力を評価することに関与する重要なステップについて説明します。

熱伝達の条件を理解する

最初のステップは、プロセスに必要な熱伝達率を識別することです。 これは、熱流体から冷間流体に転送しなければならない熱の量を計算することを含みます。 基本的な式は次のとおりです。

Q = m×Cp×ΔT

Q]は熱伝達率、[]mは質量流量、[Cp]は、特定の熱容量であり、[ΔTは温度差です。

熱交換器のサイズの計算

熱伝達率が知られていると、次のステップは、必要な熱伝達領域を決定することです。 これは、全体的な熱伝達係数(U)、温度差、熱伝達率に基づいています。

A = Q / (U×ΔTlm)

A]は熱伝達区域であり、[ΔTlmはログ平均温度差(LMTD)です。 LMTDを計算することは、両方の流体の入口と出口の温度に依存します。

能力・性能を評価

必要な領域を推定した後、適切な仕様でシェルとチューブ交換器を選択します。流量、流体特性、およびファーリング因子などの要因を考慮してください。選択した機器が圧力低下や温度制限を超えることなく、最大の期待荷重を処理することができることを確認することが重要です。

定期的な監視とメンテナンスにより、交換者が設計した容量で動作することを確認します。 プロセス条件が変更されるか、または強制的に熱伝達効率を低下させる場合は、調整が必要になる場合があります。