熱交換器の設計は、流体間の効率的な熱伝達を確保するためにいくつかのステップを含みます。このプロセスには、要件を理解し、適切なタイプを選択し、重要なパラメータを計算する。実用的な例は、各段階をより良い理解するのに役立ちます。

熱交換器の要件の理解

最初のステップは、入口や出口の温度、流量、流体特性などのプロセス条件を定義することです。これらのパラメータは、必要な熱交換器の種類とサイズを決定します。

熱交換器タイプの選択

一般的なタイプには、シェルとチューブ、プレート、エア冷却熱交換器が含まれます。選択は、圧力、温度、スペース制約、およびメンテナンス要件などの要因によって異なります。

熱伝達変数の計算

主計算は熱義務、全面的な熱伝達係数および表面区域を決定することを含みます。これらの計算は熱交換器がプロセス要求を効率的に満たすことができることを保障します。

  • ヒートデューティー(Q)
  • ログ平均温度差(LMTD)
  • 全面的な熱伝達係数(U)
  • 熱伝達区域(A)

実用事例

80°Cの熱湯を摂ることは20°Cの冷水に必要とします。各々の流量10kg/minの計算によって目的の温度変化を達成するために必要な表面区域を定める。標準的な方式を使用して、エンジニアは熱交換装置をそれに応じて大きさで分類できます。