শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের হিট ট্রান্সফার এরিয়া কিভাবে গণনা করবেন?

কেন তাপ স্থানান্তর এলাকা গুরুত্বপূর্ণ

সঠিক তাপ স্থানান্তর এলাকা গণনা শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার নকশা সবচেয়ে সমালোচনামূলক পদক্ষেপ। একটি undersized এক্সচেঞ্জার তাপ দায়িত্ব পূরণ করতে ব্যর্থ হয়,যখন একটি oversized ইউনিট মূলধন অপচয় এবং fouling নেতৃস্থানীয় কম নল পাশ বেগ হতে পারেএই গাইড একটি কাজ উদাহরণ সঙ্গে সম্পূর্ণ হিসাব পদ্ধতি মাধ্যমে হাঁটা।

1মৌলিক সমীকরণ

সমস্ত তাপ এক্সচেঞ্জার আকার এখানে শুরু হয়ঃ

Q = U × A × LMTD

• Q= তাপ লোড বা কাজ (ডাব্লু বা বিটিইউ/ঘন্টা)
• ইউ= মোট তাপ স্থানান্তর সহগ (W/m2·K)
• এ= তাপ স্থানান্তর এলাকা (m2 বা ft2)
• এলএমটিডি= লোগার গড় তাপমাত্রার পার্থক্য (°C বা °F)

এলাকার জন্য সমাধান করার জন্য পুনরায় সাজানোঃ

A = Q / (U × LMTD)

2ধাপ ১ঃ তাপ লোড (Q) নির্ধারণ করুন

প্রক্রিয়া তরল শক্তি ভারসাম্য থেকে Q গণনা করুনঃ

Q = ṁ × c_পি× ΔT

কোথায়ṁহ'ল ভর প্রবাহের হার (কেজি/সেকেন্ড),সি_পিহ'ল নির্দিষ্ট তাপ (J/kg·K), এবংΔTহল তরল তাপমাত্রার পরিবর্তন।

উদাহরণঃ৮০°সি থেকে ৪০°সি পর্যন্ত ১০ কেজি/সেকেন্ড প্রক্রিয়া জল ঠান্ডা করা (c_পি≈ ৪,১৮০ জে/কেজিঃ

Q = 10 × 4,180 × (80 - 40) =1৬৭২ কিলোওয়াট

3ধাপ ২ঃ LMTD গণনা করুন

লোগ মিডান তাপমাত্রা পার্থক্য এক্সচেঞ্জারের দৈর্ঘ্যের সাথে তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য অ্যাকাউন্ট দেয়।

LMTD = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)

যেখানে ΔT1 এবং ΔT2 হল এক্সচেঞ্জারের প্রতিটি প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্যঃ

LMTD = (85 - 60) / ln ((85/60) = 25 / 0.3483 =71.8°C

মাল্টি-পাস বা ক্রস-ফ্লো কনফিগারেশনের জন্য, TEMA স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ী সংশোধন ফ্যাক্টর F (0.8 √ 1.0) দ্বারা গুণ করুন।

4. ধাপ 3: ইউ-ভ্যালু নির্বাচন করুন

সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ U টিউব প্রাচীর পরিবাহিতা, উভয় পক্ষের fouling এবং convective ফিল্ম সহগ এর সমন্বিত তাপ প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে। সাধারণ পরিসীমাঃ

আমাদের উদাহরণে, জল থেকে জলের পরিষেবার জন্য U = 1,200 W/m2·K নির্বাচন করা।

5ধাপ ৪ঃ প্রয়োজনীয় এলাকা গণনা করুন

পুনরায় সাজানো সমীকরণে মানগুলি প্লাগ করুনঃ

A = Q / (U × LMTD) = 1,672,000 / (1,200 × 71.8) =19.4 মি2

ফাউলিং এবং অপারেশনাল ভ্যারিয়েবিলিটির জন্য 10 ¢ 15% ডিজাইন মার্জিন যোগ করুনঃ

এ_নকশা= ১৯.৪ × ১.১৫ =22.৩ মি.

6. ধাপ 5: টিউব জ্যামিতিতে রূপান্তর করুন

প্রয়োজনীয় এলাকাটি শারীরিকভাবে টিউব বান্ডিল দ্বারা সরবরাহ করা হয়ঃ

A = n × π × d_o× এল

কোথায়nহল টিউব সংখ্যা,d_oটিউবের বাইরের ব্যাসার্ধ, এবংএলকার্যকরী টিউব দৈর্ঘ্য।

টিউব বান্ডেলের আকার নির্ধারণ

৩০০০ মিমি কার্যকর দৈর্ঘ্যের ১৯.০৫ মিমি ওডি টিউব ব্যবহার করেঃ

প্রতি টিউবের আয়তন = π × 0.01905 × 3.0 =0.1795 মি 2
প্রয়োজনীয় টিউব = 22.3 / 0.1795 =১২৫ টি টিউব

7. ডিজাইন বিবেচনা

সংক্ষিপ্ত তালিকা

1. Q গণনা করুনভর প্রবাহ, নির্দিষ্ট তাপ এবং ΔT থেকে
2. LMTD নির্ধারণ করুনচারটি টার্মিনাল তাপমাত্রা থেকে (জটিল কনফিগারেশনের জন্য F-ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন)
3. U-মান নির্বাচন করুনরেফারেন্স টেবিল বা বিস্তারিত প্রতিরোধের গণনা থেকে
4. গণনা করুন A = Q / (U × LMTD)এবং ১০-১৫% ডিজাইন মার্জিন যোগ করুন
5. টিউব গণনায় রূপান্তর করুনঃn = A / (π × d)_o× এল)

আপনার প্রসেস স্পেসিফিকেশন অনুযায়ী ডিজাইন করা কাস্টম শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার দরকার?ইউহং গ্রুপের সাথে যোগাযোগ করুনইঞ্জিনিয়ারিং সমর্থন এবং প্রতিযোগিতামূলক উদ্ধৃতি জন্য. আমরা সম্পূর্ণ তাপ এক্সচেঞ্জার সরবরাহ, টিউব বান্ডিল, টিউব শীট, baffles, এবং পূর্ণ ASME সার্টিফিকেশন সঙ্গে গঠিত মাথা.