การเลือกปลอกความเย็น
Thread Content
ในโครงการก่อสร้างใหม่ของบริษัทเรา มีถังปฏิกิริยาที่ใช้ในกระบวนการแช่ด้วยกรด ซึ่งมีอุณหภูมิสูงเกินไป โดยมีข้อกำหนดทางเทคนิคว่าต้องลดอุณหภูมิของสารละลายจาก 90 องศาเซลเซียสให้เหลือประมาณ 75 องศาเซลเซียสภายในเวลาครึ่งชั่วโมง โดยปริมาตรของสารละลายในถังปฏิกิริยาคือ 25 ลูกบาศก์เมตร ผู้บริหารจึงเลือกใช้ท่อความเย็นที่ทำจากโลหะไทเทเนียม โดยใช้น้ำจากหอระบายความร้อนในระบบเพื่อทำการระบายความร้อน โดยอุณหภูมิของน้ำเข้าคือ 42 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิของน้ำออกคือ 37 องศาเซลเซียส ขอถามเพื่อนๆ ว่าควรเลือกท่อความเย็นแบบไหนดี และควรคำนวณอย่างไร? ส่วนอัตราการไหลของน้ำที่ใช้ในการระบายความร้อนนั้นควรเป็นเท่าไรดี?
คำนวณพื้นที่การถ่ายเทความร้อน แค่เลือกท่อก็ได้
สมการพื้นฐานสองข้อสำหรับการถ่ายเทความร้อน ขั้นแรกคือการคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องถ่ายออก เพื่อให้อุณหภูมิของสารละลายลดลง โดยใช้สูตร Q = c·m·Δt โดยค่า c สามารถใช้ค่าความจุความร้อนของน้ำได้ เนื่องจากน้ำมีค่าความจุความร้อนสูงที่สุด ส่วน m คืออัตราการไหลของมวลสาร และ Δt = 90 – 75°C เมื่อคำนวณได้ปริมาณความร้อนแล้ว ก็จะนำค่าที่ได้มาคำนวณหาพื้นที่สำหรับการถ่ายเทความร้อน โดยใช้สูตร Q = K·A·Δtm โดยค่า K สามารถใช้ค่าที่อยู่ในช่วงของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่องู โดยเลือกค่าที่น้อยที่สุด ส่วน Δtm คือความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยแบบลอการิทึม ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นกระบวนการไหลแบบขนานกัน แต่สามารถใช้ค่าที่ได้จากกระบวนการไหลแบบตัดกันได้เช่นกัน เพื่อให้ได้ค่าที่เพียงพอ หลังจากคำนวณได้ค่า A แล้ว ก็สามารถคำนวณความยาวของท่อไทเทเนียมที่ต้องใช้ได้ จากนั้นก็นำขนาดของถังปฏิกิริยามาพิจารณาว่าจะวางท่อเป็นกี่รอบ และจะวางอย่างไร