Berekenen van platenwarmtewisselaars

Om een thermisch probleem op te lossen, hebben we een aantal parameters nodig. Op basis daarvan kunnen dan de verdere details worden bepaald.

De zes belangrijkste parameters zijn:

Wanneer het debiet, de specifieke warmte en het temperatuurverschil aan een zijde bekend zijn, kan de warmtebelasting berekend worden.

Berekeningsmethode

De warmtebelasting van een warmtewisselaar kan uit de onderstaande twee formules afgeleid worden

P = warmtebelasting (btu/h)

m = massa doorstroomsnelheid (lb/h)

c_p = specifieke warmte (btu/lb °F)

δt = temperatuurverschil tussen ingang en uitgang aan één zijde (°F)

k = warmteoverdrachtscoëfficient (btu/ft² h °F)

A = warmteoverdrachtoppervlak (ft²)

LMTD = Log Mean Temperature Difference

T1 = Ingangstemperatuur – warme zijde

T2 = Uitgangstemperatuur – warme zijde

T3 = Ingangstemperatuur – koude zijde

T4 = Uitgangstemperatuur – koude zijde

De totale algehele warmteoverdrachtscoëfficiënt k wordt als volgt gedefinieerd:

α₁ = De warmteoverdrachtscoëfficiënt tussen de warme media en het warmteoverdrachtoppervlak (btu/ft² h °F)

α₂ = De warmteoverdrachtscoëfficiënt tussen het warmteoverdrachtoppervlak en de koude media (btu/ft² h °F)

δ = De dikte van het warmteoverdrachtoppervlak (ft)

R_f = De vervuilingsfactor (ft² h °F/btu)

λ = Het warmtegeleidend vermogen van het materiaal dat de media scheidt (btu/ft h °F)

k_c = Schone warmteoverdrachtscoëfficiënt (Rf=0) (btu/ft² h °F)

k = Ontwerp warmteoverdrachtscoëfficiënt (btu/ft² h °F)

M = Ontwerpmarge (%)

De combinatie van deze twee formules geeft: M = k_c · R_f

M.a.w. hoe hoger de k_c waarde, des te lager is de R_f-waarde om dezelfde ontwerpmarge te bereiken

Voor een uitgebreidere uitleg van warmteoverdracht en berekeningen, kunt u onderstaande brochure downloaden: