ผลกระทบจากการขยายพื้นที่ถ่ายเทความร้อน (ในกรณีที่ไม่มีการปรับสภาพของของไหลในกระบวนการ)!
Thread Content
โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย 云淡风也轻 เมื่อวันที่ 2016-12-8 เวลา 21:16 ปัจจุบันได้ออกแบบเครื่องกลั่นแบบแผ่นท่อคงที่ขึ้นมา โดยของไหลในส่วนเปลือกเครื่องเป็นน้ำอุณหภูมิปกติ (น้ำที่ความดันบรรยากาศ อุณหภูมิเข้าที่ 15°C) ส่วนของไหลในส่วนท่อคือไนโตรเจนเหลว (ความดัน 10 Mpa อุณหภูมิเข้าที่ -168.4°C℃； อุณหภูมิออก-90℃) ； ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของน้ำกำหนดไว้ที่ค่าประมาณการอย่างระมัดระวังคือ 300 วัตต์/ตารางเมตร·เคลวิน; การคำนวณไนโตรเจนเหลวแบบแบ่งช่วง: 1. ก่อนภาวะวิกฤต คือ ที่ 10 เมกะปาสคาล อุณหภูมิ -168.4 องศาเซลเซียส ถึง 10 เมกะปาสคาล อุณหภูมิ -147 องศาเซลเซียส℃ ； 2. หลังจากอยู่ในสภาวะวิกฤตแล้ว: 10 Mpa, -147℃ ~ 10 Mpa, -90℃ ； ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนใกล้เคียงกัน โดยมีค่าเท่ากับ 1157.5 วัตต์/ตารางเมตร·เคลวิน และ 1121 วัตต์/ตารางเมตร·เคลวิน ； เนื่องจากผู้บริหารต้องการให้มีค่าความปลอดภัยที่สูงขึ้น จึงกำหนดให้ Q ต้องการ = Q ดูดซับ * 1.5 และในที่สุดก็ได้ผลลัพธ์ว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาด 50 ตารางเมตรนั้นเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของกระบวนการผลิต! เนื่องจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำงานภายใต้แรงดันสูง จึงออกแบบให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง DN400 และมีความยาวประมาณ 5 เมตร! ผู้บริหารกำหนดให้ออกแบบให้มีความยาว 10–12 เมตร 1. ปัญหาเกิดขึ้นแล้ว! ผู้บริหารขอให้ออกแบบพื้นที่ 100 ตารางเมตร! (พื้นที่ถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า) อยากทราบว่าการใช้ในลักษณะนี้จะส่งผลอย่างไรบ้างครับ? 2. เนื่องจากไนโตรเจนของเหลวเป็นของไหลที่ใช้ในกระบวนการผลิต จึงจำเป็นต้องกำหนดและควบคุมอุณหภูมิและอัตราการไหลที่ปลายทาง แล้วจะปรับการวัดค่าน้ำอย่างไรเพื่อควบคุมให้เกิดสมดุล? 3. หากมองเพียงแค่ผิวเผิน ตัวเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีความยาว 5 เมตรก็สามารถตอบสนองความต้องการได้แล้ว โดยอุณหภูมิที่ออกมาจะอยู่ที่ประมาณ 3.5–4 องศาเซลเซียส แต่ตอนนี้กลับออกแบบให้มีความยาว 10 เมตร ฉันกังวลว่าน้ำอาจจะแข็งตัวอย่างรุนแรง! เพิ่งเริ่มศึกษาการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้เข้าใจปัญหาต่างๆ ได้ไม่ลึกซึ้ง กรุณาให้เพื่อนๆ ช่วยวิเคราะห์อย่างละเอียดด้วยครับ!
ตัวเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้มีปัญหามากมายในการออกแบบ ได้แก่ 1. ทางผู้บริหารของคุณเพิ่มพื้นที่สำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนให้เป็นสองเท่า เพื่อไม่ให้อุณหภูมิด้านน้ำต่ำเกินไป ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเครื่องจักรสูงขึ้น 2. ที่ด้านไนโตรเจนของของเหลว ควรใช้วาล์วควบคุมแรงดันแบบยืนอิสระ เพื่อให้มั่นใจว่าไนโตรเจนที่กลายเป็นก๊าซจะมีความเสถียร
3. ที่ด้านน้ำมีแนวโน้มจะเกิดการแข็งตัว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันไม่ให้เกิดการแข็งตัว และต้องควบคุมอุณหภูมิของน้ำที่ออกมาให้อยู่ที่ระดับ 10 องศาเซลเซียสขึ้นไป
3. ที่ด้านน้ำมีแนวโน้มจะเกิดการแข็งตัว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันไม่ให้เกิดการแข็งตัว และต้องควบคุมอุณหภูมิของน้ำที่ออกมาให้อยู่ที่ระดับ 10 องศาเซลเซียสขึ้นไป
กรุณาอธิบายข้อ 1.2 อย่างละเอียดด้วย! :handshake 1. เมื่อพื้นที่สำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า จะทำอย่างไรให้อุณหภูมิไม่ตกลงมากนัก? 2. วาล์วปรับแรงดันนั้นมีไว้เพราะแรงดันภายในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีค่าสูงมากใช่ไหม? ใช้วาล์วควบคุมแรงดันเพื่อควบคุมแรงดันที่จุดออกหรือ? หัวฉีดสำหรับปล่อยไนโตรเจนของเรานั้น หากสภาวะการทำงานเปลี่ยนแปลงไม่มากนัก ก็จะไม่ส่งผลกระทบอะไรมากนัก แต่ก็จำเป็นต้องมีการควบคุมสภาวะการทำงานที่ความดัน 10 mpa ด้วย
โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย 云淡风也轻 เมื่อวันที่ 2016-12-8 เวลา 22:12 @cl6119, @清城君, @灰熊, @humanrzm, @小洁, @亚梅, @great.wang ขอโทษนะครับทุกท่าน! ช่วยวิเคราะห์และให้คำแนะนำหน่อยได้ไหมครับ!
เมื่อปริมาณการไหลเพิ่มขึ้น ความร้อนก็จะเพิ่มขึ้นด้วย และอุณหภูมิของก๊าซไนโตรเจนที่ออกมาจากท่อก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย
ผู้นำไม่เข้าใจหรอก บอกแค่ว่าจะเพิ่มพื้นที่ ก็ไม่สามารถอธิบายเพิ่มเติมได้เลยเหรอ~
ผู้บริหารไม่มั่นใจในค่าสัมประสิทธิ์การแลกเปลี่ยนความร้อน อีกทั้งเมื่อใช้งานเป็นเวลานานก็จะเกิดการจับน้ำแข็ง ดังนั้นจึงแนะนำให้เพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้นโดยตรง! ตอนนี้ดูแล้วสามารถปรับค่า K เท่านั้น! ไม่รู้จะปรับแต่งยังไงดี
ผู้บริหารไม่มั่นใจในค่าสัมประสิทธิ์การแลกเปลี่ยนความร้อน อีกทั้งเมื่อใช้งานเป็นเวลานานก็จะเกิดการจับน้ำแข็ง ดังนั้นจึงแนะนำให้เพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้นโดยตรง! ตอนนี้ดูแล้วสามารถปรับค่า K เท่านั้น! ไม่รู้จะปรับแต่งยังไงดี
คุณก็ไม่จำเป็นต้องไปใส่ใจกับรายละเอียดเหล่านี้มากเกินไปหรอก อย่างไรเสียพวกคุณก็เป็นนักวิจัยอยู่แล้ว ถ้าไม่มีปัญหาขึ้นมา จะมีโอกาสเขียนบทความได้อย่างไรล่ะ การวิจัยก็คือการสร้างปัญหาแล้วแก้ปัญหานั้น คุณสามารถคำนวณค่าประมาณก่อน ทำการทดลองดูก่อน แค่นั้นก็จะเข้าใจสถานการณ์ได้แล้ว แน่นอนว่าฉันจะบอกคุณ แต่อย่าให้หัวหน้าของคุณเห็นเด็ดขาดนะ. 。 。 :โลล
:L ก็เป็นแบบนี้แหละ! ฉันเป็นมือใหม่ครับ การคำนวณพื้นที่สำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ 50 ตารางเมตรก็พอแล้ว ถ้าให้มากกว่านั้นก็ไม่เป็นไรครับ! แต่ถ้าไม่ทำความเข้าใจให้ชัดเจน ก็จะไม่มั่นใจได้!