Bienvenido al blog de Linkip. Hoy y en este artículo, discutiremos la eficiencia del intercambiador de calor. La información de este artículo proporciona una importante colección de datos que necesita saber sobre lo que significa eficiencia en un sistema de intercambiador de calor. El concepto de eficiencia del intercambiador de calor no está bien definido en la literatura técnica. La eficiencia de cualquier sistema debe calcularse en función del rendimiento de algún sistema ideal. En lo que respecta a los intercambiadores de calor, no tenemos un intercambiador de calor “ideal” bien definido.
La relación de transferencia de calor está en Prácticos intercambiadores de calor La teoría del calor transferido en un intercambiador de calor se llama eficiencia del intercambiador de calor. El concepto de eficiencia del intercambiador de calor introduce un nuevo enfoque para el diseño y análisis de redes de intercambiadores de calor e intercambiadores de calor. Al utilizar este producto, la eficiencia del intercambiador de calor es crucial. Los intercambiadores de calor están disponibles en una variedad de Proveedores y empresas, así como fabricantes y distribuidores, y muchos más Intercambiadores de calor en venta En Linkip.
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Tabla de contenido
- ¿Cuál es la eficiencia del intercambiador de calor?
- Sistema de intercambiador de calor ideal
- Calcular la eficiencia del intercambiador de calor
- En general, ¿qué tipo de intercambiador de calor es el más efectivo?
- ¿El intercambiador de calor es 100% eficiente?
- conclusión
- Descargar el PDF de eficiencia del intercambiador de calor
¿Cuál es la eficiencia del intercambiador de calor?
La eficiencia es una comparación entre el rendimiento real y el rendimiento ideal; La relación entre el calor transferido en el intercambiador de calor real y el calor transferido en un intercambiador de calor ideal. El rendimiento ideal se establece a través del modelado, incluidas las limitaciones de factores como la segunda ley de la termodinámica, que establece que se desperdicia más y más energía con cada transferencia o conversión.
Al establecer el nivel involucrado en la eficiencia de un intercambiador de calor perfecto o ideal, es decir, transferir el máximo calor y generar una entropía mínima, se establece una línea de base en la que se pueden medir los intercambiadores de calor de placas existentes.
Sistema de intercambiador de calor ideal
En la mayoría de los casos, se da la diferencia de temperatura promedio. La tasa de transferencia de calor está determinada principalmente por el producto UA, que es el producto del área de superficie y el coeficiente de transferencia de calor. La UA siempre se puede mejorar cambiando el diseño del intercambiador de calor o aumentando el área de superficie obteniendo un intercambiador de calor más grande. Por lo tanto, no tenemos una definición práctica de un intercambiador de calor ideal.
Calcular la eficiencia del intercambiador de calor
Para cualquier sistema, la eficiencia generalmente se calcula comparando el rendimiento real con el rendimiento ideal.
Eficiencia = salida / salida real del sistema ideal
Dado que no tenemos intercambiadores de calor ideales para comparar, no podemos utilizar los conceptos tradicionales de eficiencia del intercambiador de calor. En su lugar, podemos usar el valor de “UA” (producto del área superficial y el coeficiente de transferencia de calor) para representar la tasa óptima de transferencia de calor que se puede lograr en una condición de proceso dada (ΔT). Cuando compara diferentes diseños de intercambiadores de calor, es una buena idea comparar sus valores de UA. Esto debería darle una buena idea de cuánto calor puede transferir cada uno de ellos.
Además, existen dos modelos principales para ayudarle a calcular la eficiencia de rendimiento de los intercambiadores de calor de placas. El método logarítmico de diferencia de temperatura media (LMTD) proporciona la tasa de transferencia de calor calculando lo siguiente:
Q = UA(FΔTlm)
En esta ecuación, U es el coeficiente global de transferencia de calor, Uno es el área total de transferencia de calor, ΔTlm Diferencia de temperatura media logarítmica, también F Factor de corrección de la diferencia de temperatura media logarítmica. El método LMTD se usa con mayor frecuencia cuando se determinan las temperaturas de entrada y salida, pero el tamaño del intercambiador de calor aún no se ha decidido. Como alternativa al método LMTD, el método de eficiencia térmica determina la transferencia de calor real que ocurre dentro del intercambiador de calor frente a la transferencia de calor máxima posible. Se expresa como una proporción.
E = Q / Qmax
Este método es más común cuando un administrador de edificios o ingeniero está tratando de determinar la velocidad de transferencia de calor y la temperatura de salida del fluido, y el tamaño y la temperatura de entrada del intercambiador de calor ya se conocen.
En general, ¿qué tipo de intercambiador de calor es el más efectivo?
Los intercambiadores de calor de placas son dispositivos de recuperación de calor altamente eficientes para una variedad de entornos comerciales, industriales y residenciales. Al extraer energía aparente de los gases de escape y usarla para enfriar o calentar el aire entrante, los intercambiadores de calor de placas pueden tener un gran impacto en los costos de energía y el impacto ambiental de un edificio. Se construyen utilizando principios de ingeniería simples.
Las láminas de aluminio o polímero se encuentran en el núcleo de intercambio de calor, y hay espacios entre ellos que permiten que el aire fluya libremente. Los gases de escape se canalizan cuidadosamente entre algunas capas. Al mismo tiempo, el aire entrante se canaliza en la otra dirección entre las otras capas. Dependiendo del clima, los gases de escape se calientan o la placa se enfría. Esta energía dominante se transfiere al aire entrante. Los intercambiadores de calor de placas modernos pueden recuperar la gran mayoría de la energía térmica sensible, por lo que su impacto es significativo.
Los intercambiadores de calor de placas ofrecen otras ventajas considerables. Dado que los intercambiadores de calor de placas separan el aire de admisión y de salida, no hay riesgo de contaminación cruzada.
Los intercambiadores de calor de placas también son capaces de recuperar energía reversible, lo que los hace ideales para climas cálidos donde la atención se centra en enfriar en lugar de calentar el aire entrante. Son populares en regiones populares como Oriente Medio, donde la demanda de soluciones HVAC siempre ha sido alta. Finalmente, los intercambiadores de calor de placas están disponibles en una variedad de tamaños diferentes. Esto significa que son adecuados para diferentes edificios, diferentes situaciones y diferentes industrias.
Después de incorporar estos factores en los cálculos de la industria, los intercambiadores de calor de placas todavía se consideran los más eficientes de todos los intercambiadores de calor. Por lo general, pueden lograr eficiencias de alrededor del 90%. Esto es más alto que la eficiencia ofrecida por los intercambiadores de calor de caldera, tubulares, espirales o de carcasa y tubulares. Es esta eficiencia la que hace que los intercambiadores de calor de placas sean tan atractivos para los gerentes de construcción que buscan reducir los costos de energía y reducir el impacto ambiental. Sin embargo, la gama de intercambiadores de calor de placas todavía está disponible en una variedad de propiedades.
¿El intercambiador de calor es 100% eficiente?
La eficiencia térmica de los intercambiadores de calor es del 100% en todas las aplicaciones prácticas, excepto por muy poca pérdida de calor (que puede ser inferior al 1%). Por lo tanto, hay pocas mejoras concebibles y no nos importa.
Los intercambiadores de calor de placas son los más eficientes debido a la turbulencia en ambos lados. Debido a la distribución homogénea del flujo, un alto coeficiente de transferencia de calor y una gran cantidad de turbulencia son esenciales. Las grandes diferencias de temperatura, las altas velocidades del fluido, la alta turbulencia y las grandes áreas de superficie contribuyen a una transferencia de calor más eficiente.
conclusión
Este artículo intenta tratar la eficiencia del intercambiador de calor y proporcionar toda la información básica sobre qué es la eficiencia del intercambiador de calor, cómo calcularla y qué tipo de intercambiador de calor es más eficiente. La eficiencia es una comparación entre el rendimiento real y el rendimiento ideal; La relación entre el calor transferido en el intercambiador de calor real y el calor transferido en un intercambiador de calor ideal.
El concepto de eficiencia del intercambiador de calor no está bien definido en la literatura técnica. La eficiencia de cualquier sistema debe calcularse en función del rendimiento de algún sistema ideal. En lo que respecta a los intercambiadores de calor, no tenemos un intercambiador de calor “ideal” bien definido.
Si tiene alguna experiencia con intercambiadores de calor tubulares, estaremos encantados de escuchar sus opiniones sobre su rendimiento en los comentarios de nuestro sitio web Linquip. Además, si tiene alguna pregunta sobre este tema, puede registrarse en nuestro sitio web y esperar a que nuestros expertos respondan sus preguntas. Espero que hayas disfrutado leyendo este artículo.
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