コイル式熱交換器の蒸気と冷却水の流れについてご相談です
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反応釜があり、内壁にはコイルが取り付けられており、そのコイルを通して蒸気を流して材料を加熱します。材料は液体で、加熱しながらかき混ぜます。100度セルシウスまで加熱したら、蒸気による加熱を止め、コイルに冷水を流して材料を常温まで冷却します。質問ですが、蒸気は上から入れるのか、下から入れるのか？また、冷却水は上から入れるのか、下から入れるのか？
通常は、蒸気は上から入り下から出て、冷水は下から入り上から出ます。ただし、特別な状況下ではこの手配は実施されず、反応器の稼働状況次第となる
蒸気は上から、冷却水は下から入れる方が適しています！
これはコイルの入口と出口の具体的な位置によって決まります。
1、自然状態では熱蒸気は上に向かって上昇し、凝縮水は下に向かって流れるが、熱蒸気の場合は上から入り下から出て、凝縮水は下から入り上から出る。これにより伝熱壁との十分な接触が図られる。2、冷却水は下から入り上から出るべきである。その利点は、一つには熱交換時間を長くし、資源を十分に活用できること。二つには、冷水が上から下へ流れると管内で乱流が発生し、効果的な熱交換が妨げられるが、下から上へ流れる場合はこの問題が生じない。
蒸気は上から入り下から出る必要があり、そうすれば水がたまらない。一方、循環水の場合、手間を省くために上から入り下から出るようにする企業もある。これならバルブの制御が容易になる。しかし、下から入り上から出る場合、理論上K値は高くなり、冷却時間を節約できるが、どれだけ時間を節約できるかというと、ほんのわずかだろう