이봐! 증기 열 교환기의 공급 업체로서, 나는 종종이 멋진 장치의 표면적에 대해 질문받습니다. 그래서, 나는 이해하기 쉬운 방식으로 당신을 위해 그것을 분해하는 데 잠시 시간을 내야한다고 생각했습니다.
먼저, 증기 열 교환기가 실제로하는 일에 대해 이야기합시다. 간단히 말해서, 한 유체 (이 경우 증기)에서 다른 유체로 열을 전달하는 장치입니다. 이것은 건물의 난방 시스템을위한 난방 또는 산업 환경에서 공정 유체를 가열하는 것과 같은 다양한 목적으로 사용될 수 있습니다.
증기 열 교환기의 표면적은 중요한 요소입니다. 왜? 글쎄, 표면적이 클수록 증기와 다른 유체 사이에 더 많은 접촉이 있습니다. 이 증가 된 접촉은보다 효율적인 열 전달을 허용합니다. 추운 날에 손을 따뜻하게하려고하는 것처럼 생각하십시오. 작은 불꽃 근처에서 손을 잡고 있다면 따뜻해지는 데 시간이 걸립니다. 그러나 뜨거운 라디에이터처럼 더 큰 가열 표면으로 손을 펴면 따뜻함이 훨씬 빨라지게됩니다.
이제 증기 열 교환기의 표면적을 어떻게 계산합니까? 열 교환기에는 몇 가지 유형이 있으며 계산 방법은 설계에 따라 달라질 수 있습니다.
쉘 및 튜브 열 교환기
가장 일반적인 유형 중 하나는 쉘 및 튜브 열교환 기입니다. 이 디자인에는 큰 껍질 안에 많은 튜브가 있습니다. 증기는 일반적으로 튜브를 통해 흐르고 다른 유체는 쉘의 튜브 주위에 흐릅니다.
튜브의 표면적을 계산하기 위해 실린더의 표면적에 대한 공식을 사용합니다. 단일 튜브의 측면 표면적에 대한 공식은 (a = \ pi dl)이고, 여기서 (d)는 튜브의 직경이고 (l)은 튜브의 길이입니다.
직경이 1 인치 (발로 변환, (d = \ frac {1} {12}) ft)와 길이 10 피트의 튜브가 있다고 가정 해 봅시다. 단일 튜브의 경우 공식 (a = \ pi \ times \ frac {1} {12} \ times10 \ 약 2.62) 제곱 피트를 사용합니다.
열교환 기에 100 개의 튜브가있는 경우 튜브의 총 표면적 (열 - 전달 표면적의 주요 부분)은 (a_ {Total} = 100 \ times2.62 = 262) 평방 피트입니다.
그러나 우리는 또한 튜브의 끝과 쉘의 다른 열 - 전달 표면을 고려해야합니다. 튜브의 끝에는 (a_ {end} = 2 \ times n \ times \ frac {\ pi d^{2}} {4})에 의해 제공되는 영역이 있으며, 여기서 (n)은 튜브의 수입니다. (n = 100) 및 (d = \ frac {1} {12})) ft, (a_ {end} = 2 \ times100 \ times \ frac {\ pi (\ frac {1} {12})^{2}} {4} \ 대략 0.34). 이것은 튜브의 측면 표면적에 비해 상대적으로 적은 양이지만 여전히 전체 열 - 전달 표면에 기여합니다.
플레이트 열 교환기
다른 유형은 플레이트 열교환 기입니다. 이들은 함께 쌓인 일련의 얇은 판으로 구성됩니다. 플레이트 사이의 대체 채널에서 증기 및 다른 유체 흐름.
플레이트 열 교환기의 표면적을 계산하기 위해 먼저 단일 플레이트의 영역을 측정합니다. 플레이트의 길이 (l_p)와 너비 (w_p)가있는 경우 플레이트의 한쪽 면적은 (a_p = l_p \ times w_p)입니다.
열 전달은 각 플레이트의 양쪽에서 발생하기 때문에 단일 플레이트의 유효 영역은 (2 \ times l_p \ times w_p)입니다. 그런 다음 열교환 기에 (N) 플레이트가있는 경우 총 표면적 (A = N \ Times2 \ Times L_P \ Times W_P).
예를 들어, 플레이트의 길이는 2 피트이고 폭이 1 피트이고 50 개의 플레이트가있는 경우 총 표면적 (A = 50 \ Times2 \ Times2 \ Times1 = 200) 평방 피트입니다.
표면적 요구 사항에 영향을 미치는 요인
증기 열 교환기가 필요한 표면적의 양을 결정하는 몇 가지 요소가 있습니다.
증기와 다른 유체의 온도 차이는 큰 것입니다. 온도 차이가 크면 열전달 속도가 높아서 표면적이 작은 상태에서 벗어날 수 있습니다. 그러나 온도 차이가 작 으면 동일한 양의 열 전달을 달성하려면 더 큰 표면적이 필요합니다.
유체의 유량도 중요합니다. 더 높은 유량은 일반적으로 열 전달을 유지할 수 있도록 더 많은 표면적이 필요합니다.
사용되는 유체의 유형은 또 다른 요인입니다. 일부 유체는 다른 유체보다 열을 전달하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 물은 열전 전달 매체이기 때문에 열전도율이 낮은 유체에 비해 물을 사용할 때 표면적이 적을 수 있습니다.
표면적이 우리에게 공급 업체로 중요한 이유
증기 열 교환기 공급 업체로서 표면적을 이해하는 것이 중요합니다. 고객의 요구에 맞는 적절한 열 교환기를 설계하고 추천하는 데 도움이됩니다.
고객이 높은 열 전달이 필요한 대규모 산업 공정을 가지고 있다면 표면적이 큰 열교환기를 권장 할 것입니다. 반면에, 주거용 난방 시스템과 같은 작은 규모의 적용의 경우 표면적이 작은 열교환기로 충분할 수 있습니다.
우리는 또한 증기 열 교환기와 함께 작동 할 수있는 다양한 관련 제품을 제공합니다. 예를 들어, 스토리지 솔루션을 찾고 있다면 다음과 같은 훌륭한 옵션을 추천 할 수 있습니다.압축 공기 저장 탱크,,,펌프가있는 가스 저장 탱크, 그리고스테인레스 스틸 저장 탱크. 이 저장 탱크는 열 - 전송 공정과 관련된 유체를보다 효과적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다.
올바른 선택
증기 열 교환기 시장에있을 때는 표면적과 관련된 이러한 모든 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 가장 저렴한 옵션이나 가장 큰 사운드 사양을 가진 옵션을 찾지 마십시오.
열 - 전송 요구 사항, 열교환기를위한 가용 공간 및 예산 측면에서 특정 요구에 대해 생각해보십시오. 우리의 전문가 팀은 항상 당신이 올바른 선택을하는 데 도움이됩니다. 프로세스 매개 변수를 기반으로 세부 계산을 수행하여 증기 열교환기를위한 최적의 표면적 및 설계를 결정할 수 있습니다.
더 많은 것을 배우거나 조달 과정을 시작하는 데 관심이 있다면, 우리는 귀하의 의견을 듣고 싶습니다. 가열 시스템을 업그레이드하려는 소기업이든 성능이 높은 열교환 기이 필요한 대형 산업 시설이든, 우리는 귀하의 요구를 충족시킬 수있는 지식과 제품을 보유하고 있습니다. 그냥 우리에게 연락하면 완벽한 증기 열 교환기를 찾는 것에 대한 대화를 시작할 것입니다.
참조
- Acropera, FP, Dewitt, DP, Bergman, TL, & Lavine, AS (2007). 열과 질량 전달의 기본. 와일리.
- Shah, RK, & Sekulic, DP (2003). 열교환 기 설계의 기초. 와일리.