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 KK 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 KK, 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 KK 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