Pedindo ajuda sobre a eficiência térmica do trocador de calor
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Amigos, tenho uma dúvida sobre trocadores de calor que gostaria de compartilhar com vocês: a área de troca de calor do trocador é fixa, assim como a velocidade do fluido térmico e a temperatura inicial com que ele entra no trocador. O requisito do processo é reduzir a temperatura do fluido térmico de 85 graus Celsius para 70 graus Celsius, sendo que a temperatura mínima deve ser maior que a temperatura máxima do fluido frio. Em tese, quanto maior for o fluxo do meio de resfriamento que entra no trocador de calor, maior será a velocidade de resfriamento. No entanto, na prática, ao ajustar a abertura das válvulas de controle, a velocidade de resfriamento é a mesma quando a válvula de água de resfriamento está completamente aberta (300 t/h) e quando ela está aberta em 60% de sua capacidade (200 t/h), conforme resultados obtidos em experimentos de operação. O tempo necessário para que o meio termo térmico passe de 85 graus Celsius para 70 graus Celsius é quase o mesmo. Por que é isso? (O meio térmico está em circulação) Por favor, ajudem a responder, ficarei muito grato!
A temperatura de saída do meio refrigerante é diferente, não é?
Posição da saída da água de resfriamento, tamanho do tubo
Bem, eu sou um técnico em instrumentação; vou falar sobre isso do ponto de vista das válvulas. 60% de abertura não significa necessariamente 200t, cara. Cada tipo de válvula tem características diferentes de vazão… A relação entre a vazão e o grau de abertura não é necessariamente linear
1. O fluxo não é tão alto quanto você disse. Foi medido por um medidor de vazão? 2. Você deve fornecer as temperaturas de entrada e saída do meio de resfriamento nos casos de fluxo alto e fluxo baixo. 3. Você precisa fornecer as velocidades de fluxo do meio quente e do meio frio. 4. O que são os meios térmicos e frios?
Concordo com essa afirmação. Um like.
Nesse caso, geralmente há um grande fluxo de meio frio; a elevação da temperatura na saída não é significativa, e a força de transferência de calor também não muda muito
A premissa da sua pergunta está errada desde o início. A afirmação de que “quanto maior for o fluxo do meio de resfriamento que entra no trocador de calor, maior será a velocidade de resfriamento” é incorreta. Por isso, as questões seguintes também se tornam erradas. A eficiência da troca de calor não tem muita relação com o volume de fluxo do meio de resfriamento; ela está mais relacionada à velocidade de fluxo desse meio. A velocidade de fluxo do meio de resfriamento será certamente diferente para 300t e 200t dentro do trocador de calor. Se o tempo de permanência do meio de resfriamento em 200t for suficiente, não é estranho que o efeito de resfriamento seja igual ao de 300t. Basta verificar a temperatura do meio de resfriamento nessas duas situações para saber.
Eu não sei como é que, no que diz respeito aos instrumentos de medição, se determina a relação entre o fluxo e a velocidade do fluxo. Também é minha culpa; postei no lugar errado. Eu deveria ter postado no tópico relacionado ao equipamento. Desculpe-me. Vazão = Velocidade do fluxo × Área de seção transversal. A vazão é diretamente proporcional à velocidade do fluxo! Há algum erro nesta minha afirmação? A área de seção transversal do tubo é constante, haha!
Por favor, veja o que você mesmo escreveu. Você disse que “quanto mais rápida for a velocidade de resfriamento”, e não que a velocidade do fluido é maior. Existem vários fatores que influenciam a troca de calor: a área de troca (que é constante), a diferença de temperatura entre o meio frio e o meio quente (também constante), e a velocidade do fluxo do meio quente (também constante). O único fator que pode variar é o volume de fluxo do meio frio. Ou seja, quanto maior for a velocidade do fluxo do meio frio, menor será o tempo que ele permanece no trocador de calor. O tempo que o meio frio fica no trocador de calor é um fator importante na troca de calor. Por exemplo, se 300 t de matéria permanecerem no trocador de calor por apenas 1 minuto, enquanto 200 t podem permanecer por 2 minutos, então a quantidade de calor trocado pode ser a mesma.
É exatamente essa pergunta que eu quero fazer. O trocador de calor possui uma capacidade máxima de resfriamento? Quando se atinge esse valor crítico, não importa quanto água de resfriamento seja utilizada, o efeito de resfriamento permanece o mesmo? Trata-se, portanto, da questão do tempo de permanência. Mas, antes do valor crítico, quanto maior for o fluxo do meio de resfriamento, maior não será a velocidade de resfriamento (ou seja, a velocidade com que o meio resfriado perde temperatura)? Talvez minha proposta esteja um pouco confusa, desculpe~