煙ガスと空気の熱交換にはどんな熱交換器が適しているか
Thread Content
この投稿は、2018年12月28日12時55分に「低调滴牛人」によって最終的に編集されました。煙の温度は320～120度、空気の温度は60～260度で、流量は300nm3/時間です。皆さんのご意見をお待ちしています
煙ガスの粉塵含有量が少ない場合、全溶接プレート式を使用できますか？
どなたか、空気予熱器と管殻式熱交換器を使う場合、どれくらいの面積が必要か計算していただけませんか？\ud83d\ude0a
@wiseboy大神、見ていただけませんか :)
どれも空気予熱器で、簡単なものだと思う
ご返信ありがとうございます。空気予熱器を使うことを検討しているが、どれくらいの面積が必要かわからない
返信ありがとうございます。ヒートパイプはコストが高いようなので、採用は検討しづらいかもしれません
これは計算しなくていい、単純な熱力学の計算だけだ
自分で計算してみることもできます。まず、煙や空気の量を質量に変換します（平均温度を使って密度を求めればよい）。温度差と比熱がわかれば、LMTDも算出できます。どの種類の熱交換器を使うかを決め、熱伝導係数は中央値を使います。そうすれば面積もわかります。さらに1.2倍を掛けると、望ましい最終的な面積が得られます。実際、それほど難しくありません。ぜひ自分で練習してみてください
この投稿は最終的に、低调滴牛人によって2018年12月28日10時36分に編集されました。空気流量を380kg/hとし、熱負荷は21.3KWです。空気予熱器を使用することを考慮し、逆流方式で計算します。対数温度差は60、伝熱係数は20とします。その結果、必要な面積は17.75になります。この計算方法に問題はないか、ご確認いただけますでしょうか
私のLMTDの値は50と計算されます。密度比熱については、ご提供いただいていないため、以前自分で用いていた計算式を使ってみました。その結果、大きな違いはありませんでした。装置の面積が小さいため、もう少し余裕を持たせることができるかもしれません。最後に、熱流によって温度が120度まで下がる場合、「凝縮腐食」という問題が発生する可能性があるため、慎重に評価する必要があります
ご返信ありがとうございます。もう一点疑問なのですが、面積が非常に小さいにもかかわらず、出入り口の温度差が200度もありますが、これは実現可能でしょうか？複数のプロセスを使用する必要があるのでしょうか？
出入り口の温度差が200度もあると、うまくいかないように思えます。変換を行うためには、より大きな面積が必要でしょう。また、冷却流の温度が60度Cというのもおかしい気がします……--------------------------------------------基本的には逆流方式を使えば、冷却流の出口温度を上げることができますが、ご希望の温度に達するかどうかは、やはり多少の差が出るかもしれません（でも、それほど大きくはないでしょう）。--------------------------------------------最後に、ガスを複数の工程で処理するのはあまり適切ではないようです（私たちも以前、単一の工程で処理していました）。以上が参考までに
この投稿は最後にwiseboyによって2018-12-28 12:31に編集されました。
一、通常の熱交換器（乱流式）
温度範囲が広すぎるため、参考として2つの最大温度範囲を示します：
1. 煙ガス：302～232；空気 60-260 2. 煙ガス 302-120；空気60-156 補足：これは可能な限界の温度範囲であり、もちろん対応する熱交換器も比較的大きくなります。 適切な要求があって初めて、熱交換器の設計を進めることができる。デザイナーはユーザーをチェックし、非現実的な考えを正さなければならない。 これは当たり前のことではなく、最初からMTDを計算して、そのまま熱交換器ができるわけではない。 二、特別に設計された熱交換器（純逆流）は、LZの要求を満たすことができる。
一、通常の熱交換器（乱流式）
温度範囲が広すぎるため、参考として2つの最大温度範囲を示します：
1. 煙ガス：302～232；空気 60-260 2. 煙ガス 302-120；空気60-156 補足：これは可能な限界の温度範囲であり、もちろん対応する熱交換器も比較的大きくなります。 適切な要求があって初めて、熱交換器の設計を進めることができる。デザイナーはユーザーをチェックし、非現実的な考えを正さなければならない。 これは当たり前のことではなく、最初からMTDを計算して、そのまま熱交換器ができるわけではない。 二、特別に設計された熱交換器（純逆流）は、LZの要求を満たすことができる。
この投稿は最後に、低调滴牛人によって2018年12月28日13時09分に編集されました。返信していただきありがとうございます。以前は、煙や空気の伝熱係数が非常に低いため、どの種類の熱交換器を選んでも、最終的な熱交換面積はほぼ同じになるだろうと考えていました。最後に、大神が言及された特別な設計の熱交換器とはどのようなものか分かりませんが、幅の広いチャネル式の板式が純逆流熱交換に最も近いのではないでしょうか。アスペクト比の大きな板を使えば実現可能でしょうか
この投稿は最後にwiseboyによって2018-12-28 13:18に編集されました。1. まずはあなたの温度要件を満たすこと、その次が熱交換器のサイズです。 2. 特別な設計により、要求を満たすことができます。処理量が少ないため、面積もそれほど大きくはありません。しかし、その場合、この熱交換器は細くて長く、電柱のようになってしまいます。
ああ、先ほど示された温度範囲は、対数平均温度を上げるために逆算して出したものですか？
この投稿は最後にwiseboyによって2018-12-28 16:07に編集されました。対数平均温度は、熱伝達の真の駆動力では全くありません。単なる近似値で、多くの場合は適切だが、それに適しているものの中には全く適さないものも多い。対数平均温度が高ければよいと考えるのは、大きな間違いであり、このような誤りは今も続いている。そしてこれも、多くの熱交換器が故障する原因となっています。残念ながら、多くの人々が依然として対数平均温度をそのまま熱交換器の設計に使用している。
達人！このような疑問を持つ人はほとんどいません。