既存の熱交換器をベースに熱源を交換する場合の実現可能性の計算？助けて
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この投稿は最終的に *aoshanxn によって2020年4月5日18時41分に編集されました。既知のことですが、冷却源の入口および出口の温度があり、元々は蒸気が熱源でしたが、現在は凝縮液を熱源として使用しています。冷却源の出口温度を満たす条件のもとで、元の熱交換器の面積が適切かどうかを計算する必要があります Qh=Qcとして熱源の出口温度を簡便に求め、さらにQ=KAT（伝熱係数は元の運転条件から逆算する）を用いて必要な熱交換器面積A’を求めることは可能でしょうか。このような計算方法は有効でしょうか？
元の熱源の出口は凝縮液で、熱交換の過程で潜熱が生じる。今回凝縮液に変更すると、温度変化による熱交換のみとなり、不可能ではないが、大量の凝縮液が必要となり、その結果熱交換器内の凝縮液の流速が速くなりすぎる。さらに、蒸気と凝縮液の両方を熱源とする場合、管殻式熱交換器では伝熱管の直径が異なるため、熱量を単純に計算することはできない
ありがとう！元の熱源は蒸気でしたが、現在は凝縮液に変更されており、流量を増やすことは確実に必要です。あなたが言うように、流速が大きくなるのであれば、計算時の伝熱係数Kは前後でほぼ変わらないと見なしてもよいのでしょうか？ 上でおっしゃった伝熱管の直径が異なるとは、どういう意味ですか？今、私が行いたいのは、熱源を交換した後に、元の熱交換器の面積が工程要件を満たしているかどうかを計算することです
ありがとう！元の熱源は蒸気でしたが、現在は凝縮液に変更されており、流量を増やすことは確実に必要です。あなたが言うように、流速が大きくなるのであれば、計算時の伝熱係数Kは前後でほぼ変わらないと見なしてもよいのでしょうか？ 上でおっしゃった伝熱管の直径が異なるとは、どういう意味ですか？今、私が行いたいのは、熱源を交換した後に、元の熱交換器の面積が工程要件を満たしているかどうかを計算することです
単に熱交換面積だけを見るのではなく、熱交換効率も考慮する必要があります。伝熱係数は変わり、管の直径によって熱交換効率も異なります。私は以前、既存の蒸気加熱器を冷却器として利用しようというプロジェクトを手がけたことがあります。その加熱器の管の直径は19でしたが、冷却器には直径15の管が求められていました。たとえ熱交換面積が要件を満たしていても、条件を満たすことはできませんでした
管径が異なると伝熱効率も変わってきます。ええ、伝熱係数の算出は管径や給熱係数などに関連していますが、熱交換器自体は変わりません。変わるのは熱源です。具体的な物性パラメータについては詳しく調べていません。では、実際の生産過程で評価を行う際、必ず伝熱係数を算出する必要があるのでしょうか？管径は変わらず、熱源が蒸気から凝縮液に変わっただけで、流量は増えている。これにより給熱係数が上昇するため、やはり面積の問題なのだろう
完全な工程パラメータが必要ですよ。そうでなければ、手伝ってもどうしようもありませんから！
基本的に、ダメだと断言できる。
この投稿は最後にwiseboyによって2020-4-16 14:11に編集されました。元の蒸気の圧力や温度はどれくらいだったかを考慮する必要があります凝縮液に切り替えた後、凝縮液の温度範囲を決め、次に凝縮液の流量を計算する。それは蒸気流量の数十倍、あるいは数百倍にもなる。そして、元の蒸気通路での凝縮液の線速度を確定する。この線速度が適切であれば、次に後伝熱の温度差損失の交換を検討する。最後に熱伝達係数の変化計算です。とにかく、手計算は複雑すぎる。
K値は絶対に違うので、単純に計算することはできない
熱交換面積の問題だけでなく、プロセス構造の設計が適切かどうかも考慮する必要があります。元々は蒸気を使っていたのに今は液体を使って冷却するわけですから、発熱量の差があまりにも大きいのです
具体的なパラメータはありません。しかし、ほとんどの場合うまくいかないだろう。その熱交換器が非常に大きくない限り【つまり、元の選定が適切でない可能性がある】、熱源を蒸気から高温凝縮水に変更すると、熱交換器自体は変わらないものの、蒸気と水の間の熱交換が水同士の熱交換になり、Kの値は異なってくる。 たとえあなたの方法で算出したAが要件を満たすとしても、熱源を交換すると流量が大幅に増加するため、既存の熱交換器でそれを流せるかどうかという問題も考慮する必要があります。 たとえ流れることができたとしても、圧力降下は非常に大きくならないか？などなど。要するに、このアルゴリズムは非科学的で、厳密ではない。
質問ですが、必ずソフトウェアで計算しなければいけないのでしょうか？現在、これを計算できるソフトウェアにはどのようなものがありますか？私はこれだけを計算すればいいのです。。。