Eficiência do trocador de calor: o que, fórmula, como calcular a eficiência do trocador de calor diferente, perguntas frequentes

O conceito de “eficiência do trocador de calor” com eficiência do trocador de calor relacionado a vários fatos será resumido. Dependendo do desempenho do sistema ideal, a eficiência do trocador de calor será determinada.

O termo eficiência do trocador de calor pode ser explicado como a relação entre a quantidade de calor que é transferida no ambiente físico. permutador de calor à quantidade de calor que é transferida no trocador de calor ideal. Com a ajuda da eficiência do trocador de calor, podemos analisar e projetar o trocador de calor.

O que é eficiência do trocador de calor?

O processo de trocador de calor ocorre entre dois fluidos que estão contendo diferentes temperaturas e os fluidos podem ser classificados por qualquer parede sólida ou os fluidos podem ser tocados entre si.

O termo de eficiência do trocador de calor explica como, a proporção entre a quantidade de calor transferido através do trocador de calor que é a real que se trabalha como entrada do sistema e a quantidade de transferência de calor através do trocador de calor que é a prática que se trabalha funciona como um fora do sistema.

O termo eficiência do trocador de calor pode ser escrito como,

η =Qagir/Qideal

Onde,

η = Eficiência do trocador de calor

Qagir = A quantidade de calor que é transferida no trocador de calor físico

Qideal = A quantidade de calor que é transferida no trocador de calor ideal

Fórmula de eficiência do trocador de calor:

A fórmula da eficiência do trocador de calor é dado abaixo,

Q̇ = UAΔT

Onde,

Q̇= A quantidade de fluxo de calor através dos trocadores de calor e sua unidade é Watt

U = coeficiente de transferência de calor e sua unidade é Watt por metro quadrado grau centígrado

A = A área de onde o calor é floe e sua unidade é metro quadrado

ΔT= Diferença de temperatura e sua unidade é Kelvin.

eficiência do trocador de calor
Imagem – Vista parcial do plenum de entrada do trocador de calor casco e tubo de um chiller à base de refrigerante para fornecer ar condicionado a um edifício;
Crédito de imagem - Wikipedia

Como calcular a eficiência do trocador de calor?

Para o sistema de permutador de calor a eficiência pode ser calculada comparando os fatores de desempenho real com o desempenho prático.

Trocador de calor eficiência = Saída real / Saída do sistema prático ….eqn (1)

Mas onde o trocador de calor prático não estiver disponível para esse caso, a eqn (1) não é aplicável. Nesse caso, podemos usar o produto do coeficiente de transferência de calor e a área da superfície de onde o calor está fluindo, expresso como UA, para expressar a melhor taxa de transferência de calor que pode ser facilmente obtida pela condição de processo ΔT. Então, a equação que usamos nesse caso é dada abaixo,

Q = UA(FΔTLM)….eqn (2)

Onde,

Q = A quantidade de fluxo de calor através dos trocadores de calor e sua unidade é Watt

U = coeficiente de transferência de calor e sua unidade é Watt por metro quadrado grau centígrado

A = A área de onde o calor é floe e sua unidade é metro quadrado

FΔTLM = Log diferença média de temperatura e sua unidade é Kelvin

A abordagem LMTD é aplicada quando a temperatura de entrada e saída é fornecida, mas o tamanho do trocador de calor não é selecionado. A abordagem alternativa para o LMTD o método de eficácia térmica é aplicado que está calculando a quantidade de transferência de calor do mundo prático e o interior de uma quantidade de transferência de calor do trocador de calor. A expressão é dada abaixo,

E = Q/Qmáx...eqn (3)

Eficiência típica do trocador de calor:

O termo típico permutador de calor A eficiência explica como, a relação entre a quantidade de calor que é transferida no trocador de calor físico e a quantidade de calor que é transferida no trocador de calor ideal dá a taxa de fluxo próxima a cerca de 90 por cento.

O valor típico de eficiência do trocador de calor é maior do que o trocador de calor casco e tubo, espiral, chaleira e tubular.

Como melhorar a eficiência do trocador de calor?

Melhorar a eficiência do trocador de calor é dado abaixo,

  1. Limpeza online
  2. off-line
  3. Limpeza periódica
  4. Manutenção do trocador de calor
  5. Limpeza do PHE manualmente

Limpeza online:-

A limpeza online ajuda a evitar a incrustação e a incrustação sem interromper a operação do trocador de calor ou sem interromper a operação do trocador de calor. Limpeza online incluindo o sistema tipo cesto, escova e bola. A limpeza on-line trata de um arranjo de combinação química e de uma abordagem independente.

Desligada:-

A limpeza off-line outro nome é pigging. A limpeza offline é muito útil para melhorar a eficiência do trocador de calor. Neste processo um equipamento que é utilizado assemelha-se a uma bala que é colocada em cada tubo do trocador de calor e empurrado para baixo com ar de alta pressão. Limpeza química, hidrolançamento e hidrojateamento são métodos comuns para usar a limpeza offline.

Limpeza periódica:-

Os métodos mais úteis para limpar a sujeira e os detritos do trocador de calor são a limpeza periódica. Depois de um certo tempo, muita sujeira indesejada se acumulará no sistema, o que diminui a eficiência de trabalho, portanto, após um tempo, a limpeza periódica é muito essencial.

Manutenção do trocador de calor:-

Para aumentar a eficiência do trocador de calor, a manutenção regular é muito importante. A manutenção do trocador de calor ajuda a evitar bloqueios, vazamentos e incrustações do sistema.

Limpeza do PHE manualmente:-

A limpeza manual é importante para seguir as instruções do fabricante. Quando o PHE é instalado, prefira limpar as placas do sistema sem isolá-las da estrutura do sistema.

Como calcular a eficiência do trocador de calor de placas?

Para o sistema de trocador de calor a eficiência pode ser calculada comparando os fatores de desempenho real com o desempenho prático.

Eficiência do trocador de calor = Saída real / Saída do sistema prático ….eqn (1)

Mas onde o trocador de calor prático não estiver disponível para esse caso, a eqn (1) não é aplicável. Nesse caso, podemos usar o produto do coeficiente de transferência de calor e a área da superfície de onde o calor está fluindo, expresso como UA, para expressar a melhor taxa de transferência de calor que pode ser facilmente obtida pela condição de processo ΔT. Então, a equação que usamos nesse caso é dada abaixo,

Q = UA(FΔTLM)….eqn (2)

Onde,

Q = A quantidade de fluxo de calor através dos trocadores de calor e sua unidade é Watt

U = coeficiente de transferência de calor e sua unidade é Watt por metro quadrado grau centígrado

A = A área de onde o calor é floe e sua unidade é metro quadrado

FΔTLM = Log diferença média de temperatura e sua unidade é Kelvin

A abordagem LMTD é aplicada quando a temperatura de entrada e saída é fornecida, mas o tamanho do trocador de calor não é selecionado. A abordagem alternativa para o LMTD o método de eficácia térmica é aplicado que está calculando a quantidade de transferência de calor do mundo prático e o interior de uma quantidade de transferência de calor do trocador de calor. A expressão é dada abaixo,

E = Q/Qmax …equação (3)

Como melhorar a eficiência do trocador de calor de placas?

A maneira como melhorar a eficiência do trocador de calor de placas está listada abaixo,

  1. Reduza a espessura da placa
  2. A placa deve ser escolhida
  3. Diminuindo a resistência térmica

Reduza a espessura da placa:-

O design da espessura da placa não depende da resistência à corrosão. A espessura do projeto da placa depende da capacidade de suporte de pressão. A espessura da placa do trocador de calor pode ser aumentada pela capacidade de carga de pressão.

A placa deve estar escolhendo: -

A escolha da placa para o trocador de calor desempenha um papel muito importante. Os materiais que possuem condutividade térmica, como liga de cobre, aço inoxidável, aço de titânio, são selecionados. A condutividade térmica para o aço inoxidável é de cerca de 14.4 watts por metro Kelvin.

Diminuindo a resistência térmica:-

A resistência térmica do trocador de calor da camada de incrustação é reduzida apenas para evitar a incrustação da placa. A espessura da incrustação é quando cerca de 1 mm nesse momento a quantidade de coeficiente de transferência de calor é reduzida em cerca de 10 porcentagens. Por esta razão é importante controlar a quantidade de água em ambas as partes do trocador de calor.

800px PHE Trieste 013
Imagem – Um trocador de calor de placas intercambiável aplicado diretamente ao sistema de uma piscina;
Crédito de imagem - Wikipedia

Como calcular a eficiência do trocador de calor de casco e tubo?

Para o sistema de trocador de calor a eficiência pode ser calculada comparando os fatores de desempenho real com o desempenho prático.

Eficiência do trocador de calor = Saída real / Saída do sistema prático ….eqn (1)

Mas onde o trocador de calor prático não estiver disponível para esse caso, a eqn (1) não é aplicável.

Então, a equação que usamos nesse caso é dada abaixo,

Q = UA(FΔTLM)….eqn (2)

Onde,

Q = A quantidade de fluxo de calor através dos trocadores de calor e sua unidade é Watt

U = coeficiente de transferência de calor e sua unidade é Watt por metro quadrado grau centígrado

A = A área de onde o calor é floe e sua unidade é metro quadrado

FΔTLM = Log diferença média de temperatura e sua unidade é Kelvin

A abordagem LMTD é aplicada quando a temperatura de entrada e saída é fornecida, mas o tamanho do trocador de calor não é selecionado. A abordagem alternativa para o LMTD o método de eficácia térmica é aplicado que está calculando a quantidade de transferência de calor do mundo prático e o interior de uma quantidade de transferência de calor do trocador de calor. A expressão é dada abaixo,

E = Q/Qmax …equação (3)

Como aumentar a eficiência do trocador de calor de casco e tubo?

O processo de aumento da eficiência do trocador de calor de casco e tubo está listado abaixo,

  1. Limpeza online
  2. off-line
  3. Limpeza periódica
  4. Reduza a espessura da placa
  5. A placa deve ser escolhida
  6. Diminuindo a resistência térmica
  7. Manutenção do trocador de calor
  8. Limpeza do PHE manualmente

Eficiência do trocador de calor versus eficácia:

A principal diferença entre eficiência e eficácia do trocador de calor é discutida abaixo,

ParâmetroEficiência do trocador de calorEficácia do trocador de calor
DefiniçãoA eficiência do trocador de calor é a qualidade ou estado de ser adequado no desempenho.A eficácia do trocador de calor é um grau que define a história de sucesso de algo que cria o resultado desejado.
FocoA eficiência do trocador de calor se concentra nos recursos e no processo.A eficácia do trocador de calor se concentra na Gol do resultado.
PensandoA eficiência do trocador de calor é aplicada apenas para o estado atual.Eficácia do trocador de calor aplicada a longo prazo.
CrençasPara fazer as coisas corretas no processo.Para fazer as coisas corretas em processo.

Eficiência do trocador de calor vs. vazão:

A principal diferença entre a eficiência do trocador de calor e a taxa de fluxo é discutida abaixo,

ParâmetroEficiência do trocador de calorQuociente de vazão
DefiniçãoA relação entre a quantidade de calor que é transferida no trocador de calor físico e a quantidade de calor que é transferida no trocador de calor idealUm fluido é o fluxo em um determinado volume de tempo por taxa de tempo.
FórmulaQ̇= UAΔTQ = vA

Vantagens da eficiência do trocador de calor da lareira:

As vantagens da eficiência do trocador de calor da lareira estão listadas abaixo,

  • Fumaça não é produzida
  • Energia eficiente
  • Económico
  • A manutenção é baixa
  • longa vida útil
  • Disponibilidade

Eficiência do trocador de calor água para água:

A eficiência do trocador de calor água para água pode ser explicada como o tipo de dispositivo trocador de calor que transporta resfriamento líquido e que é o processo apropriado para reduzir o calor de muitas classificações de métodos industriais.

Eficiência do trocador de calor ar-ar:

Na unidade de trocador de calor ar-ar o ar funciona por muito tempo é maior o dispositivo do trocador de calor. A quantidade de calor de recuperação é de cerca de 80 porcentagens. As unidades do trocador de calor ar-ar são longas, retangulares e rasas.

O que afeta a eficiência do trocador de calor?

O efeito da eficiência do trocador de calor é com o aumento da razão de capacidade para o trocador de calor de contracorrente também é um aumento e com o aumento da razão de capacidade para o trocador de calor de fluxo também é uma diminuição.

Qual é a eficiência máxima para o trocador de calor de fluxo paralelo?

Não importa quão grande seja o trocador ou quão alto seja o fluxo de transbordamento no coeficiente de transferência, a eficiência máxima para trocador de calor de fluxo paralelo é de 5%.