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:
-
Свойства рабочих сред:
-
Теплопроводность, вязкость, плотность и теплоемкость.
-
Например, вода имеет высокий коэффициент теплоотдачи, а масло — низкий.
-
-
Скорость потоков:
-
Увеличение скорости улучшает теплообмен, но повышает гидравлическое сопротивление.
-
-
Конструкция пластин:
-
Форма и размер каналов (например, гофрированные пластины создают турбулентность, улучшая теплообмен).
-
Толщина и материал пластин (обычно нержавеющая сталь, титан или другие сплавы).
-
-
Загрязнение поверхностей:
-
Накипь или отложения снижают KK, поэтому важно учитывать RfRf.
-
-
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