Wie berechnet man bei der Konstruktion von Wärmeaustauschern den Gesamtwärmeübergangskoeffizienten?

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Dieser Beitrag wurde zuletzt am 11.03.2016 um 09:35 von „Design-Neuling“ bearbeitet. Derzeit arbeite ich an der Konstruktion eines Shell-and-Tube-Wärmeaustauschers. Im Außenkreis fließt gesättigter Dampf, im Innenkreis befindet sich Wasser mit einer bestimmten Schmutzkonzentration. Es ist notwendig, dass im Innenkreis etwas Wasser verdampft, um Dampf zu erzeugen – das Verdampfungsmassenverhältnis sollte unter 10 % liegen. Nach vorläufigen Berechnungen mit den Programmen EDR und HTRI liegen die von diesen Programmen angegebenen Werte für den Gesamtwärmeübergangskoeffizienten zwischen 1100 und 1200 (W/m²·K). Für die in der Software verwendeten Eigenschaftsdaten wurden ausschließlich die Eigenschaftsdaten von Wasser herangezogen. Da es sich um eine erzwungene Zirkulation handelt, scheint der Gesamtwärmeübergangskoeffizient etwas klein zu sein. Außerdem dürfte der Schmutz im Schmutzwasser ebenfalls einen großen Einflussfaktor darstellen; es scheint aber auch nicht allzu groß zu sein. Deshalb bin ich mir bezüglich dieses Gesamtwärmeübergangskoeffizienten ziemlich unsicher. Zuvor wurde es nach den Formeln im Handbuch für die Prozessentwurfschemie manuell berechnet; dabei lagen die angenommenen Werte und die tatsächlich ermittelten Werte am Ende weit auseinander. Ich frage Sie alle: Wie lässt sich bei der Planung der Gesamtwärmeübergangskoeffizient angemessen schätzen?