熱交換器ネットワークの設計と分析のためにエネルギーバランスの計算は不可欠です。それらは、産業プロセス内の効率的な熱伝達とエネルギーの節約を確保するのに役立ちます。この記事は、これらの計算を効果的に実行するためのステップバイステップガイドを提供します。

熱交換器ネットワークの理解

熱交換体ネットワークは、熱と冷間の流れを熱間転送するために相互接続された複数の熱交換器で構成されます。 適切な分析は、パフォーマンスを最適化し、エネルギー消費を最小限に抑えるためにエネルギーの流れを追跡することを含みます。

エネルギーバランス計算のステップ

プロセスは、温度、流量、熱容量を含む、すべての熱と冷間流を識別し始めます。次の手順では、計算プロセスを概説します。

  • 各ストリームの入口と出口の温度を決定します。
  • 式を使用して各ストリームの熱義務を計算します。: ]Q = m * Cp * ΔT]。
  • 風邪の流れによって得られる熱を均等にする熱によって失われたことを保障するためにエネルギーの保存の原則を適用して下さい。
  • 流量や温度を調整して、熱回復を最適化し、外部エネルギー入力を最小限に抑えます。

計算例

温度の上昇は150°Cの熱交換体に2kg/sの流量と2.1kJ/kg・Kの特定の熱容量を入れます。100°Cで出口します。冷たい流れは30°Cで入り、80°Cで出ます。エネルギーバランスを確かめるために:

高温流熱義務を計算して下さい:Q hot = 2 * 2.1 * (150 - 100) = 2 * 2.1 * 50 = 210 kJ/s。

冷たいストリーム熱利益を計算します。: Q cold = 2 * 2.1 * (80 - 30) = 2 * 2.1 * 50 = 210 kJ /秒。

ヒートの職務は等しく、エネルギーバランスの確認です。