冷却水消費量および冷却水出口温度の問題
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管殻式熱交換器を用いて、32℃の冷却水で300Nm3/min（動作圧力0.7MPaG）の圧縮空気を冷却し、空気温度を140℃から40℃まで下げる必要がある。冷却水の量を算出することが求められる。私の質問は、冷却水の出口温度が与えられていないこと、または冷却水の出口温度は一般的にどのように決定されるのか、というものです工程は指定されていますか？こちらには工程の指定がありません。。ある工場で使用することが決まった場合、その工場全体で冷却水の戻り水温および圧力損失に設定値はありますか？工場で戻り水の温度を設定しておけば、対処しやすいです。もしない場合、つまり一般的な冷却水の出口温度の設定はどのように考えられているのでしょうか？冷却水の出口温度は熱収支によって決定され、冷却水の消費量も容易に算出できるはずです。PS：質問が雑多で申し訳ありません。
冷却水の温度上昇設計は、一般的に8度が採用される。
この温度上昇は冷却水の入口と関係がありますか？例えば、冷却水の入口温度が22℃の場合、出口では依然として8℃の温度上昇となるのでしょうか？ この8℃程度の温度上昇は、何に基づいて算出されたのでしょうか？なぜ12や他の数値ではないのでしょうか？
これは完全な熱交換計算です。あなたが説明した内容や提起された質問は、確かにかなり雑然としています。圧縮空気を40度まで冷却することを前提とした場合、冷却水の出口温度は、冷却媒体（冷却水）と加熱媒体（圧縮空気）が逆流か順流かによっても決まります。理論的には、順流の場合、冷却水の出口温度は必ず40度以下でなければなりません。逆流の場合、冷却水の出口温度は非常に高くなり、140度以下まで上がることもあります（水蒸気になってしまいます）。これはすべて極端な状態だ。実際、熱交換器の設計では、最適かつ最も経済的な結果を目指す必要があります。圧縮空気の冷却に、できるだけ少ない冷却水を使って済ませるために、非常に大きな熱交換器を設計することは不可能です。したがって、設計時には状況に応じていくつかのパラメータを設定して計算し、最も理想的な設計を得ることができます。管殻式熱交換器の場合、まずどの流体を管側に通し、どの流体を殻側に通すかを決定し、流速が適切かどうかを確認し、熱伝達係数を推定し、予定される温度差を用いて熱交換器の面積を試算する必要がある。私の経験上、一般的に逆流状態では冷却水の出口温度が60度でも問題ないはずですが、順流の場合は最低でも38度未満が望ましいです。参考までに。
上の階には、おそらく同様の空気圧縮機用アフタークーラーの設計例はないでしょう。言い換えれば、出口水温は冷却水の下流にある工程の要求に応じて決定する必要があります。余熱回収工程がなく、冷却塔で水を循環利用するだけの場合は、出口水温は40度前後が適切で、42度を超えないようにすべきです。一般的な管殻式熱交換器の場合、38〜40度の出水温度で設計すればよい。 効率の良い熱伝達要素を持つ管殻式熱交換器、例えば内部にフィンが付いた熱交換器の場合、通常は40〜42度で設計しています。実際の運転時には、冷却水の入口と出口の温度差が設計値よりも高くなり、一般的に10～15度程度です。これが、初期の経済貿易委員会がそれを**最初の節水製品**として指定した理由です。 最後に、ガス側の負荷が決まり、水側の温度差が決まれば、水量を計算することができます。