Isı değişim yüzeyinin genişletilmesinin etkisi (proses akışkanı ayarı yapılmadığında)!

Bu ısı değiştiricinin tasarımında birçok sorun var: 1. Yöneticilerinizin ısı değiştirme alanını ikiye katlamasının sebebi de su tarafındaki sıcaklığın çok düşük olmamasıdır; bu da ekipmanın maliyetini artırıyor. 2. Sıvı azot tarafında, azot gazının stabil kalmasını sağlamak için bağımsız bir basınç düşürücü valf kullanılmalıdır. 3. Su tarafında donma eğilimi bulunduğundan, donmayı önleyecek güvenlik önlemleri alınmalı ve ısı hesaplamaları sırasında çıkış suyunun sıcaklığının 10 derecenin üzerinde olması sağlanmalıdır.

Lütfen 1.2 maddesini ayrıntılı olarak açıklayın! :el sıkışma 1. Isı değişim alanı iki katına çıktığında sıcaklığın çok düşük olmaması nasıl sağlanır? 2. Basınç artırma/azaltma valfinin amacı, ısı değiştiricinin içindeki basınç darbelerinin çok büyük olması mıdır? Çıkış basıncını basınç düşürücü valf ile kontrol etmek mi? Azot gazı çıkışımız doğrudan nozüldür; koşullardaki değişiklikler çok büyük olmadığı sürece pek bir etkisi olmaz, ancak 10 MPa koşulunu kontrol altında tutmak gereklidir.

Bu gönderiyi en son 云淡风也轻, 2016-12-8 22:12'de düzenledi. @cl6119, @清城君, @灰熊, @humanrzm, @小洁, @亚梅, @great.wang Affedersiniz, yukarıdaki arkadaşlar! Analiz yaparak öneride bulunabilir misiniz!

Akış arttıkça ısı da artar ve boru hattındaki azot çıkış sıcaklığı da buna bağlı olarak yükselir.

Liderin iç dünyasını anlamıyorum, sadece alanın artırılacağını söylüyor, biraz daha fazla şey söyleyemez mi?~

Lider, ısı değişim katsayısına güvenmiyor ve uzun süre çalıştıktan sonra donma oluşabileceğinden, doğrudan daha büyük yapılmasını öneriyor! Şu an sadece K değerini ayarlayabiliriz! Nasıl ayar yapılacağına dair bir fikrim yok

Lider, ısı değişim katsayısına güvenmiyor ve uzun süre çalıştıktan sonra donma oluşabileceğinden, doğrudan daha büyük yapılmasını öneriyor! Şu an sadece K değerini ayarlayabiliriz! Nasıl ayar yapılacağına dair bir fikrim yok

Bu detaylar üzerinde fazla zaman harcamayın; sonuçta sizler araştırmacısınız. Bir sorun olmadan makale yazma şansınız nasıl olabilir ki? Araştırma, sorun yaratmak ve bu sorunları çözmektir. Önce kabaca bir hesaplama yapabilir, bir deney gerçekleştirebilirsiniz; çalıştırdığınızda durum hemen anlaşılır. Tabii ki sana anlatırım, ama lütfen yöneticilerinizin görmesine izin vermeyin. . . :lol

:L böyle! Ben acemiyim, hesaplanan ısı değişim alanı 50㎡ yeterli olur, aslında daha büyükse o kadar iyi! Ama netleştirmeden içim rahat etmiyor!

Bu gönderi en son 2016-12-9 10:09 tarihinde W8694218 tarafından düzenlendi. Soğuk tarafındaki sıvı azotun giriş ve çıkış sıcaklıkları belirlenmiş, akış hızı için de işlem kontrolü gereklilikleri vardır; böylece toplam ısı değişim miktarı da belirlenmiş olur. Suyun aldığı ısı, toplam ısı değişim miktarına eşittir. Suyun donmamasını sağlamak için (bu da suyun maksimum ısı transfer sıcaklık farkını belirler), suyun minimum bir akış hızı vardır (ısı dengesi tarafından belirlenen minimum değer). Ayrıca, su kabuk kanalından akarsa hızı kaçınılmaz olarak düşük olur ve ısı değiştirme borularındaki sıvı azotun sıcaklığı çok düşüktür; bu da ısı değiştirme borularının metal duvarlarının sıcaklığının çok düşük olduğu anlamına gelir. Su, düşük sıcaklıktaki boru duvarlarıyla doğrudan temas halindedir ve eğer akış hızı çok düşükse, katman katman donarak tıkanma olasılığı vardır. Bu nedenle, akış hızının katman katman donarak tıkanmaya yol açacak hızın üzerinde kalmasını sağlayan bir akış miktarı alt sınırı da vardır (bu değer, ısı transferi dinamik dengesinden belirlenen minimum değerdir). Yukarıdaki iki değerin daha büyüğü ise gerçek çalışma koşullarında su miktarının kontrol edileceği alt sınırıdır. Isı transfer katsayısının hesaplanmasındaki belirsizlikler nedeniyle, yukarıdaki analiz yalnızca niteliksel olup niceliksel değildir; ancak bu ısı değişim sürecinin kontrol stratejisinin belirlenmesi açısından son derece önemlidir, yani 1) soğuk tarafındaki sıvı azot akışının kontrolü ； 2) Soğuk taraf azot sıvısı akışı önden kontrolü, sıcak taraf su akışı ； 3) Soğuk taraf azot sıvısı çıkış sıcaklığı geri beslemeli seri kontrolüyle sıcak taraf suyunun akış hızı ； 4) Isıtıcı taraftaki giriş ve çıkış basınç farkı ölçümü. Ayrıca, ısı değiştiricinin her iki tarafındaki akışkanların paralel akış kullanması önerilir. Yukarıda sorun analizi yer alıyor, şimdi sorununuza cevap vereyim: Soru 1, yönetici 100㎡’lik bir tasarım istiyor! (Isı değişim yüzeyi iki katına çıkıyor) Böyle kullanmanın ne tür etkileri olur? Isı değişim yüzeyinin iki katına çıkmasının etkisi, ısı değişim yüzeyi kapasitesinin aşırı olması açısından analiz edilebilir. Anlattıklarınıza göre, tasarımınızda ısı değişim borularının uzunluğu artırılmış, ancak boru sayısı ve gövde çapı değiştirilmemiştir. Akış hızı sabit kaldığı için her iki taraftaki sıvı akış durumu değişmemekte; dolayısıyla soğuk ve sıcak taraflardaki ısı transfer katsayıları temelde aynı kalmakta ve buna bağlı olarak toplam ısı transfer katsayısı da değişmemektedir. Isı transferi denklemlerine göre, ısı transfer miktarı ve toplam ısı transfer katsayısı sabit kalırken, ısı değişim yüzeyi arttığında ısı transfer sıcaklık farkı azalır; bu da suyun çıkış sıcaklığının daha düşük, sıvı azotun çıkış sıcaklığının ise daha yüksek olmasına neden olur. İşte burada yukarıda bahsettiğim paralel tasarımın anlamı ortaya çıkıyor. Soru 2: Sıvı azot bir işlem akışkanı olduğundan çıkış sıcaklığı ve akış hızının belirlenip kontrol edilmesi gerekmektedir. Peki dengeyi kontrol etmek için su ölçümü nasıl ayarlanmalıdır? Yukarıdaki analize bakınız. Soru 3: Sadece yüzeysel olarak bakıldığında, ısı değiştiricinin 5 metre uzunluğunda olması gerektiği ve çıkış sıcaklığının yaklaşık 3,5–4°C olacağı anlaşılıyor. Şimdi ise 10 metre uzunluğunda tasarlanıyor; suyun aşırı derecede donmasından endişe ediyorum! Suyun donup donmaması, ısı değişim alanıyla pek ilgili değildir; asıl mesele, sürecinizin ve kontrol stratejinizin tasarımıdır. Elbette ısı değişim yüzeyindeki fazla pay, ekipman yatırımının israfıdır, ancak siz de ısı transfer katsayısının hesaplanması konusunda emin olmadığınızı söylediniz. Bu tasarım tamamlandıktan sonra, bir sonraki sefere ne kadar alan payı bırakmanın uygun olacağını bileceğiz.

Ayrıntılı açıklamalarınız için çok teşekkür ederim! Bana çok yardımcı oldu! Önce analizinizi iyi anlamam gerekiyor!

Anlamadığım iki nokta var: 1. Isı transferi dinamik dengesi nedir, formülü nedir? Bulunamadı, donma için minimum akış hızı nasıl hesaplanır? 2. Akışkanların paralel akışının anlamı nedir? Eşzamanlı akıştaki ısı transfer katsayısı çok düşük olur, değil mi? 3. Kontrol planı kısmını anlayabiliyorum, her bir kontrol durumu ve geri bildirim eylemini ayrıntılı olarak açıklayabilir misiniz? :el sıkışma

Suyun donmasını engellemek istiyorsanız, sonlu eleman analizi yapmalısınız; çünkü normal bölme plakalarının hepsinde akış hızının yavaş olduğu yerler veya ölü noktalar vardır. Su donduktan sonra ısı iletim katsayısı azalır ve K değeri düşer; bu yüzden bunlarla uğraşmayın, çünkü donma sizin için herhangi bir olumsuz etki yaratmaz ve dinamik bir denge sağlanır. Amonyakın çıkış sıcaklığını kontrol etmek için sadece su akış hızını kontrol edin.

Teşekkürler! Azot çıkış sıcaklığını, ısı ucu akış hızıyla ilişkilendirerek kontrol etmek istiyorsunuz, değil mi?

Evet, bana biraz puan verebilirsiniz, çünkü ben daha önce kabuklu ısı değiştiriciler tasarlıyordum.

Bu gönderi en son 2016-12-9 16:45 tarihinde W8694218 tarafından düzenlendi. 1. “Isı transferi dinamik dengesi” ifadesinin doğru olup olmadığını bilmiyorum; ifade etmek istediğim şey şu: Normal koşullarda, ısı değiştirici boru duvarlarından suyun ilettiği soğukluk miktarı, suyun akışıyla taşınan soğukluk miktarına eşittir ve bu bir tür dinamik denge durumudur. Ancak su hızı çok düşük olduğunda, ısı değiştirici boru duvarlarından suyun ilettiği soğukluk miktarı, suyun akışıyla taşınan soğukluk miktarından fazla olur ve bu durumda boru duvarlarına yakın olan su donar. Bunu daha önce biri araştırmış mıdır bilinmiyor; en düşük akış hızı hesaplanamasa da bu, niteliksel bir değerlendirme yapmayı etkilemez. Yukarıda, su akış hızını kontrol etmek için sıvı azot akış hızının kullanılmasını önerdim. Bu ön besleme değeri, ısı dengesine dayanarak hesaplanır. Gerçek çalışma koşullarında eğer ısıtıcı tarafındaki basınç farkı giderek artarsa ve su akış hızı azalırsa, bu durum donma ihtimalinin olduğunu gösterir. Dolayısıyla gerçek çalışma sırasında bu ön besleme kontrolü işe yaramayabilir ve deneyimlerle belirlenen değerlerle kontrol yapılması gerekir. Aksi takdirde, bunun dikkate alınmasına gerek olmadığı anlamına gelir. 2. Toplam ısı transfer katsayısının hesaplanması açısından, soğuk tarafın ısı verimlilik katsayısını, sıcak tarafın ısı verimlilik katsayısını, soğuk tarafın ısı direncini, sıcak tarafın ısı direncini, ısı değişim borularının kalınlığını ve ısı değişim borularının ısı transfer katsayısını etkileyen her şey, sonuçta toplam ısı transfer katsayısındaki değişikliklere yansır. Ancak paralel akış, yukarıda belirtilen faktörleri açıkça etkilemez; bu nedenle toplam ısı transfer katsayısını etkilemez, etkilediği şey ise ısı transfer sıcaklık farkıdır. Eş akışın kullanılmasının anlamı, ısıtılmış tarafın çıkış sıcaklığının soğutulmuş tarafın çıkış sıcaklığından daha yüksek olmasını sağlamaktır. Aşırı durum, ısı değişim yüzeyi sonsuza yaklaştığında, sıcak tarafın çıkış sıcaklığının soğuk tarafın çıkış sıcaklığına eşit olmasıdır. Dolayısıyla soğuk tarafın kontrolü 3,5–4°C olarak ayarlandığında, sıcak taraftaki su sıcaklığı mutlaka bu sıcaklıktan yüksek olur ve böylece suyun donması engellenir (1. maddede analiz edilen yerel dinamik dengesizliklerin neden olduğu donma durumu söz konusu olmaz). 3. Önerdiğim bu kontrol şemasında bazı eksiklikler bulunmaktadır: Eş akışlı ısı değişimi kullanılırsa, 2) soğuk tarafındaki sıvı azot akışının önden kontrolü ve sıcak taraftaki su akışının kontrolü gereksiz görünmektedir; 3) sistem tek döngülü geri beslemeli bir düzenlemeye sahiptir. Ters akışlı ısı değişimi gerekli mi, biraz daha düşünmeme izin verin.

;P Bir kontrol planı paylaşır mısınız! Hâlâ anlamadığım yerler var! Suyun sıcaklığını yükseltmek gerekiyor mu?

Özür dilerim, bugün biraz çok yavaş gibi! Paylaşımı yönlendirme yok... Arka arkaya iki tane gönderildi.

Haha, puan vermezsem söylemem!