Kỹ thuật

Chênh lệch nhiệt độ trọng số trung bình trong bộ trao đổi nhiệt

12

Chênh lệch nhiệt độ trọng số trung bình trong bộ trao đổi nhiệt

Nguồn
4: ĐẶC TÍNH NHIỆT CỦA BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT
idronics.caleffi
[PDF] Cân nhắc về sự khác biệt nhiệt độ của bộ trao đổi nhiệt – PreFEED
[PDF] Alfa Laval – Lý thuyết đằng sau sự truyền nhiệt

Chênh lệch nhiệt độ trọng số trung bình trong bộ trao đổi nhiệt

Giới thiệu Trong các thiết bị trao đổi nhiệt, sự chênh lệch nhiệt độ giữa chất lỏng nóng và lạnh đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu quả truyền nhiệt. Chênh lệch nhiệt độ trọng số trung bình (WMTD) là một cách tiếp cận tinh chỉnh để tính toán chênh lệch nhiệt độ này, đặc biệt hữu ích trong các tình huống mà sự thay đổi nhiệt độ đáng kể dọc theo chiều dài của bộ trao đổi nhiệt. Hiểu sự khác biệt về nhiệt độ

  1. Chênh lệch nhiệt độ trung bình nhật ký (LMTD):
    • LMTD là một phương pháp phổ biến để tính toán chênh lệch nhiệt độ trung bình trên bộ trao đổi nhiệt. Nó được định nghĩa về mặt toán học là:
    LMTD=(ΔT1−ΔT2)/Ln⁡(ΔT1/ΔT2)

    ở đây ΔT1 và ΔT2 là chênh lệch nhiệt độ ở hai đầu của bộ trao đổi nhiệt

  2. Chênh lệch nhiệt độ trung bình có trọng số (WMTD):
    • WMTD mở rộng khái niệm LMTD bằng cách xem xét các cấu hình nhiệt độ khác nhau trong toàn bộ bộ trao đổi nhiệt. Phương pháp này đặc biệt có lợi khi đối phó với sự thay đổi pha hoặc khi gradient nhiệt độ không tuyến tính

Ứng dụng WMTD

  • WMTD có thể đặc biệt hữu ích trong việc thiết kế bình ngưng và thiết bị bay hơi, nơi chênh lệch nhiệt độ thay đổi đáng kể do thay đổi pha và các yếu tố khác. Nó cho phép các kỹ sư ước tính tốc độ truyền nhiệt tốt hơn và tối ưu hóa thiết kế bộ trao đổi nhiệt cho phù hợp

Tầm quan trọng trong thiết kế bộ trao đổi nhiệt

  • Sử dụng WMTD giúp đạt được các tính toán chính xác hơn về tốc độ truyền nhiệt, dẫn đến cải thiện hiệu quả thiết kế. Nó xem xét hiệu suất nhiệt thực tế trong các điều kiện khác nhau, có thể khác biệt đáng kể so với các mô hình lý tưởng hóa giả định sự chênh lệch nhiệt độ không đổi

Kết luận 

Tóm lại, trong khi LMTD cung cấp sự hiểu biết cơ bản về sự khác biệt nhiệt độ trong bộ trao đổi nhiệt, WMTD cung cấp một cách tiếp cận nhiều sắc thái hơn để tính đến các điều kiện thay đổi dọc theo chiều dài của bộ trao đổi. Điều này làm cho nó trở thành một công cụ thiết yếu cho các kỹ sư nhằm tối ưu hóa hiệu quả truyền nhiệt trong các hệ thống nhiệt phức tạp.

𝗠𝗲𝗮𝗻 𝘄𝗲𝗶𝗴𝗵𝘁𝗲𝗱 𝘁𝗲𝗺𝗽𝗲𝗿𝗮𝘁𝘂𝗿𝗲 𝗱𝗶𝗳𝗳𝗲𝗿𝗲𝗻𝗰𝗲 𝗶𝗻 𝗮 𝗵𝗲𝗮𝘁 𝗲𝘅𝗰𝗵𝗮𝗻𝗴𝗲𝗿 !!
↳ Đối với các đường cong nhiệt độ không thẳng trong biểu đồ tải nhiệt nhiệt độ, ví dụ trong ngưng tụ nhiều thành phần, tải nhiệt lớn là cần thiết ở các gradien nhiệt độ cao và tải nhiệt nhỏ hơn với chênh lệch nhiệt độ thấp.

↳ 𝘈 𝘯𝘰𝘳𝘮𝘢𝘭 𝘤𝘢𝘭𝘤𝘶𝘭𝘢𝘵𝘪𝘰𝘯 𝘰𝘧 𝘵𝘩𝘦 𝘥𝘳𝘪𝘷𝘪𝘯𝘨 𝘵𝘦𝘮𝘱𝘦𝘳𝘢𝘵𝘶𝘳𝘦 𝘥𝘪𝘧𝘧𝘦𝘳𝘦𝘯𝘤𝘦 𝘊𝘔𝘛𝘋 𝘪𝘴 𝘸𝘳𝘰𝘯𝘨 𝘪𝘯 𝘵𝘩𝘪𝘴 𝘤𝘢𝘴𝘦.

{ CMTD = F*LMTD

F = Hệ số hiệu suất nhiệt độ

CMTD = Chênh lệch nhiệt độ trung bình hiệu quả đã hiệu chỉnh cho bộ trao đổi nhiệt nhiều lớp

LMTD = Chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit cho dòng chảy ngược.}

Trong bộ trao đổi nhiệt nhiều lớp, không có
dòng chảy ngược lý tưởng mà là hỗn hợp của dòng chảy đồng và ngược.

Điều này làm cho độ dốc nhiệt độ hiệu quả tệ hơn.

Vì vậy, để xem xét hiệu ứng này, LMTD được nhân với hệ số hiệu chỉnh (F).

F được tính toán từ các sơ đồ khác nhau cho các lần truyền khác nhau.

↳ Các CMTD trong các vùng tải khác nhau được xác định và cuối cùng, WMTD được
tính toán.

Có thể xem phép tính trong sơ đồ bên dưới.

Nếu so sánh CMTD và WMTD thì:

Sự khác biệt giữa CMTD = 67,32 K và WMTD = 103,78 K là đáng kể.

Bộ tụ điện sẽ quá khổ với CMTD = 67,38 K là 54%.

https://lnkd.in/gp4pHWUx

Image preview
(St.)

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *