Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи (K) в пластинчатом теплообменнике — это важный параметр, характеризующий эффективность передачи тепла между двумя средами через разделяющие их пластины. Он зависит от множества факторов, включая свойства рабочих сред, конструкцию теплообменника и условия эксплуатации.

Формула для расчета коэффициента теплопередачи:

Коэффициент теплопередачи K определяется по формуле:

​

Где:

• α1 и α2— коэффициенты теплоотдачи со стороны первой и второй среды соответственно, Вт/(м²·К);

• δ — толщина пластины, м;

• λ— теплопроводность материала пластины, Вт/(м·К);

• Rf— термическое сопротивление загрязнений (накипи или отложений), м²·К/Вт.

Типичные значения коэффициента теплопередачи:

• Для жидкость-жидкость:
  K обычно находится в диапазоне 2000–6000 Вт/(м²·К).
  Например, для воды с обеих сторон $K$ может достигать 3000–5000 Вт/(м²·К).

• Для газ-газ:
  K значительно ниже, обычно 10–300 Вт/(м²·К), из-за низкой теплопроводности газов.

• Для конденсации или испарения:
  K может варьироваться от 1000 до 10000 Вт/(м²·К) в зависимости от условий.

Факторы, влияющие на коэффициент теплопередачи:

1. Свойства рабочих сред:

   • Теплопроводность, вязкость, плотность и теплоемкость.

   • Например, вода имеет высокий коэффициент теплоотдачи, а масло — низкий.

2. Скорость потоков:

   • Увеличение скорости улучшает теплообмен, но повышает гидравлическое сопротивление.

3. Конструкция пластин:

   • Форма и размер каналов (например, гофрированные пластины создают турбулентность, улучшая теплообмен).

   • Толщина и материал пластин (обычно нержавеющая сталь, титан или другие сплавы).

4. Загрязнение поверхностей:

   • Накипь или отложения снижают $K$, поэтому важно учитывать RfRf​.

5. Температура и давление:

   • Высокие температуры могут изменить свойства сред, а давление влияет на плотность и скорость потоков.

Оптимизация коэффициента теплопередачи:

• Увеличьте скорость потоков (но учитывайте рост гидравлического сопротивления).

• Используйте пластины с улучшенной геометрией (например, с турбулизаторами).

• Поддерживайте чистоту поверхностей (регулярная очистка от накипи).

• Выбирайте материалы с высокой теплопроводностью.

Для точного расчета $K$ рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение или обратиться к производителю теплообменников.

Кроме составления проектной документации, мы также осуществляем обслуживание пластинчатых теплообменников. Профессиональный расчет пластинчатого теплообменника позволяет определить оптимальную конфигурацию оборудования для решения важных инженерных задач. Заказать услугу можно в группе компаний «Теплогаз».+7 (343) 269-35-37