انتخاب سیمپیچ خنککننده
Thread Content
در یکی از پروژههای جدید شرکت ما، دمای مخزن واکنش برای فرآیند خنثیسازی با اسید بیش از حد است. الزامات فرآیند این است که دمای محلول در عرض نیم ساعت از ۹۰ درجه به حدود ۷۵ درجه کاهش یابد. حجم محلول درون مخزن واکنش ۲۵ متر مکعب است. مدیران تصمیم گرفتند از سیستم سرمایشی با لولههای فلزی تیتانیومی استفاده کنند؛ آب سرمایشی نیز از توربینهای خنککننده موجود در سیستم تأمین میشود. دمای ورودی و خروجی آب سرمایشی به ترتیب ۴۲ درجه و ۳۷ درجه است. لطفاً از همکاران عزیز بپرسم که چگونه باید لولههای فلزی مناسب را انتخاب کرد و محاسبات لازم چگونه انجام میشود؟ همچنین، حجم جریان آب سرمایشی چقدر باید باشد؟
مساحت انتقال حرارت را محاسبه کنید، فقط لوله را انتخاب کنید
دو معادله اساسی انتقال حرارت: ابتدا مقدار حرارت منتقل شده، یعنی مقدار حرارتی که برای سرد کردن محلول لازم است، محاسبه میشود؛ به صورت Q = c·m·Δt. مقدار c را میتوان از گرمای ویژه آب در نظر گرفت، زیرا گرمای ویژه آب بالاترین مقدار را دارد؛ m مربوط به جریان جرمی است و Δt برابر با ۹۰-۷۵ درجه سانتیگراد است. پس از محاسبه مقدار حرارت منتقل شده، با در نظر گرفتن مقدار اضافی، مساحت سطح لازم برای انتقال حرارت با فرمول Q = K·A·Δtm محاسبه میشود. مقدار K را میتوان از محدوده مقادیر K در ترموکنورترهای نوع مارپیچی، با انتخاب یک مقدار کمتر، در نظر گرفت؛ Δtm مربوط به تفاوت دمای میانگین لگاریتمی است؛ در واقع این یک جریان متقابل است، اما میتوان آن را مانند جریان موازی در نظر گرفت تا مقدار اضافی کافی باشد. پس از محاسبه مقدار A، با توجه به قطر لولههای تیتانیومی انتخاب شده، میتوان طول لولههای مورد نیاز را محاسبه کرد؛ سپس بر اساس مشخصات مخزن واکنش، مشخص میشود که لولهها باید چند بار پیچیده شوند و چگونه پیچیده شوند.