Hőátvitel és hőcserélők

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Hőközlés – Alapfogalmak Hővezetés és hősugárzás
Advertisements

Folyadékok és gázok mechanikája
Készítette: Gáll Gergő Hő- és áramlástechnikai gépek
Többfázisú rendszerek
VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA
A szabályozott szakasz- és berendezés fogalma
Hősugárzás Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék.
VER Villamos Berendezések
A hőterjedés alapesetei
Energiaellátás Hőellátás.
VER Villamos Berendezések
Hőközlés – Alapfogalmak Hővezetés és hősugárzás
Hőközlés – Alapfogalmak Hővezetés és hősugárzás
3. Gőzkazánok szabályozása
Vízgőz, Gőzgép.
HŰTŐTORNYOK Szólláth Péter.
Hősugárzás.
Hőcserélők Mechatronika és Gépszerkezettan Hő- és Áramlástan Gépei
Hőátvitel.
A hőátadás.
Műszaki furnér gyártás
HŐCSERE (1.) IPARI HŐCSERÉLŐK.
AZ IPARI HŐCSERE ALKALMAZÁSAI, BEPÁRLÓK ÉS SZÁRÍTÓK
A KÖZVETETT HŐCSERE FOLYAMATA
HŐCSERE (4.) KÖZVETLEN HŐCSERE.
Hőtan (termodinamika)
HŐSUGÁRZÁS (Radiáció)
HŐÁRAMLÁS (Konvekció)
Vegyészeti-élelmiszeripari Középiskola CSÓKA
KÉSZÍTETTE: SZELI MÁRK
16.ÓRA A HIDROGÉN ÉS AZ OXIGÉN
Ülepítés A folyadéktól eltérő sűrűségű szilárd, vagy folyadékcseppek a gravitáció hatására leülepednek, vagy a felszínre úsznak. Az ülepedési sebesség:
Folyadékok keverése ~ leginkább valamely technológiai művelet megkönnyítése a célunk Folyadék és szilárd fázis keverése: Szuszpenzió előállítása, fenntartása.
Élelmiszeripari gépek I
Vizek keveredése Dr. Fórizs István. Vizek keveredése Cél:- keveredés kimutatása/bizonyítása - keveredési arány számítása Eszközök: a (feltehetően) keveredő.
Fertőtlenítés klórral  Az elemi klór vízben oldva hipoklórossavat képez: Cl 2 + H 2 O ⇌ HOCl + H+ + Cl-  Az ionizáció mértékét a pH határozza meg: HOCl.
Légtechnikai rendszerek
Hőátvitel és hőcserélők
BMEGEENAEHK BMEGEENAEG2
Fénytörés. A fénytörés törvénye Lom svetla. Zákon lomu svetla.
Az UO 2 hővezetési együtthatója a hőmérséklet függvényében.
Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév március 23.
Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc.
Épületgépészet B.Sc. 5. félév; Épületenergetika B.Sc. 5. (6.) félév
Hőtan (termodinamika)
Hullámmozgás.
Fúrótorony katasztrófa, Mexikói-öböl,
9. előadás Hőtan (termodinamika). A „termodinamika” elnevezés megtévesztő A termodinamikában egyensúlyi folyamatok sorozatán át jutunk a kezdő állapotból.
SZERKEZETI ÉS FUNKCIONÁLIS ANYAGOK Polimer mátrixú nanokompozitok
Hővezetés falakban Író Béla Hő- és Áramlástan II.
Rezonancia katasztrófák világunkban
Szaktanári fórum Budapest, május 23. Az autótechnika fejlődési irányai Előadó: Előadó: Szalai László Szalai László.
Hőcserélők Mechatronika és Gépszerkezettan Hő- és Áramlástan Gépei
Termodinamika Részösszefoglalás Hőközlés ráhangolódás
Hőelvezetés.
Csővezetékek.
A változó tömegáramú keringetés gazdasági előnyei Távhővezeték hővesztesége Kritikus hőszigetelési vastagság Feladatok A hőközponti HMV termelés kialakítása.
Kovács Viktória Barbara | Hőközlés| © 2015 Hőtan BMEGEENATMH| K150 | | 1 BMEGEENATMH Hőközlés – Alapfogalmak - hővezetés, - hőátadás, - hősugárzás.
Levegőellátás - a levegő tulajdonságai, a sűrített levegő előállítása,
Szelep választása hőcserélő tömegáram- szabályozásához Épületüzemeltetés, Készítette: Garamvári Andrea Czétány László Petróczi Zsolt.
Hőátvitel és hőcserélők
Áramlástani alapok évfolyam
Hősugárzás.
Hővezetés falakban Író Béla Hő- és Áramlástan II.
BMEGEENATMH kiegészítés
Társított és összetett rendszerek
FAZEKAS ANDRÁS ISTVÁN PhD c. egyetemi docens
„FÉG-SPIREC” HŐCSERÉLŐ ISMERETEK SZERELŐKNEK
Fluidizáció Jelensége: Áramlás szemcsehalmazon
Hősugárzás Hősugárzás: 0.8 – 40 μm VIS: 400 – 800 nm UV: 200 – 400 nm
Előadás másolata:

Hőátvitel és hőcserélők Hőtan Hőátvitel és hőcserélők

Hőátvitel A hőátvitel jelensége és leírása A hőátviteli tényező

Hőátvitel - síkfal A hőátvitel fizikai és hőellenálláshálózatos modellje 𝑡 ∞,1 𝑡 𝑄 𝑥 = 𝑡 ∞,1 − 𝑡 ∞,2 𝑅 𝑡𝑜𝑡 𝑡 𝑤,1 𝛼 2 𝑡 𝑤,2 𝛼 1 𝑅 𝑡𝑜𝑡 = 1 𝛼 1 ∙𝐴 + 𝛿 𝜆∙𝐴 + 1 𝛼 2 ∙𝐴 = 𝑅 ∗ 𝑡𝑜𝑡 ∙ 1 𝐴 𝜆 𝑡 ∞,2 𝜆 𝛼 1 𝜆 𝛼 2 𝛿 𝑈= 1 𝑅 ∗ 𝑡𝑜𝑡 𝑈∙𝐴= 1 𝑅 𝑡𝑜𝑡 síkfalra A=áll 𝑥 𝑡 ∞,1 𝑡 𝑤,1 𝑡 𝑤,2 𝑡 ∞,2 𝑄 𝑥 =𝑈∙𝐴∙( 𝑡 ∞,1 − 𝑡 ∞,2 ) 𝑄 𝑥 𝑅 𝑘,1 = 1 𝛼 1 ∙𝐴 𝑅 𝑣 = 𝛿 𝜆∙𝐴 𝑅 𝑘,1 = 1 𝛼 2 ∙𝐴 𝑈<MIN( 𝛼 1 , 𝜆 𝛿 , 𝛼 2 )

Hőátvitel „javítása” A hőátadási tényezők hatása a hőátvitelre: ha 𝑅 𝑣 = 𝛿 𝜆 ≅0 𝑈<MIN( 𝛼 1 , 𝛼 2 )

Szennyeződés hatása egyre „látványosabb” Hőátvitel Szennyeződés (lerakódás) hatása a hőátvitelre 𝑈 0 =1 lerakódások nélkül: 𝑈 0 = 1 1 𝛼 1 + 1 𝛼 2 Szennyeződés hatása egyre „látványosabb” lerakódással: 𝑈= 1 1 𝛼 1 + 1 𝛼 2 + 𝛿 𝜆 = 1 1 𝑈 0 + 𝛿 𝜆

közepes hőátvivő felület Hőátvitel - henger 𝑈∙𝐴= 1 1 𝛼 1 ∙ 𝐴 1 + 𝑖 𝑅 𝑣,𝑖 + 1 𝛼 2 ∙ 𝐴 2 közepes hőátvivő felület 𝑡 ∞,1 𝑡 𝑤,1 𝑡 𝑤,2 𝑡 ∞,2 𝐴≠𝐴 1 𝐴≠𝐴 2 𝑄 𝑥 de: 𝑅 𝑣 = ln⁡( 𝑟 2 𝑟 1 ) 2𝜋𝜆𝐿 𝑅 𝑘,1 = 1 𝛼 1 ∙ 𝐴 1 𝑅 𝑘,1 = 1 𝛼 2 ∙ 𝐴 2 𝑈 1 ∙ 𝐴 1 = 𝑈 2 ∙ 𝐴 2 𝑈≠𝑈 1 ≠ 𝑈 2

Hőátvitel – (emlékeztető) Kritikus szigetelési méret (hengeres cső)

Hőátvitel – bordázott felület 𝜆 𝑡 ∞,2 , 𝛼 0 𝑡 ∞,1 , 𝛼 1 𝑡 𝑤 Bordák: 𝜂 𝑏 , 𝐴 𝑏 , 𝛼 𝑏 Hőáram a bordázott oldalon: 𝑄 = (𝑡 𝑤 − 𝑡 ∞,2 )∙( 𝛼 0 ∙𝐴 0 + 𝛼 𝑏 ∙𝜂 𝑏 ∙ 𝐴 𝑏 ) 𝛼= 𝛼 0 = 𝛼 𝑏 𝑄 = (𝑡 𝑤 − 𝑡 ∞,2 )∙𝛼∙( 𝐴 0 + 𝜂 𝑏 ∙ 𝐴 𝑏 ) 𝐴 𝑒 bordázatlan szabad felület: 𝐴 0 Ha mindkét oldalon bordázott (ritka eset): 1 𝑈∙𝐴 = 1 𝛼 0,1 ∙𝐴 0,1 + 𝛼 𝑏,1 ∙𝜂 𝑏,1 ∙ 𝐴 𝑏,1 + 𝑖 𝑅 𝑣,𝑖 + 1 𝛼 0,2 ∙𝐴 0,2 + 𝛼 𝑏,2 ∙𝜂 𝑏,2 ∙ 𝐴 𝑏,2

Hőcserélők Típusok Méretezés

Hőcserélők Közegek egymással való érintkezése Közvetlen v. „keverő” (egy térben, azonos időben a két közeg) Közvetett v. felületi Időbeliség Rekuperatív (külön térben, azonos időben a két közeg) Regeneratív (azonos térben, eltérő időben a két közeg) -töltetes, forgó betétes Közegek áramlási iránya Paralell Keresztáramlású irányultság Keveredés egyenáramú ellenáramú Önmagával keveredő (egyik / mindkét közeg) nem keveredő

Csoportosítás, tulajdonságok Fajlagos felületnagyság A/V > 700 m2/m3  KOMPAKT A/V ≤ 700 m2/m3  NORMÁL (autó hűtő: ~6000 m2/m3, emberi tüdő ~20.000 m2/m3 Időbeliség / Térbeliség azonos tér, eltérő idő: regeneratív külön tér, azonos idő: rekuperatív Áramlási irány parallel áramlású (egyen/ellen) keresztáramlású (keveredő/részlegesen keveredő/nem keveredő)

Hőcserélők Hőcserélők típusai Felületi - Regeneratív http://www.youtube.com/watch?v=jdsNoRgt7zY Felületi - Regeneratív Felületi - Rekuperatív

Típusok Cső a csőben, csőköteges-köpenycsöves (shell and tube) http://www.youtube.com/watch?v=hxhB3k0vh2g

Típusok http://www.youtube.com/watch?v=LsfRQGm4-Lc Köpenycsöves

Típusok A vér-víz hőcserélő

Típusok Kompakt hőcserélő - autóhűtő

Típusok Kompakt hőcserélő - lemezes http://www.youtube.com/watch?v=L3Pd5qEn024

Típusok Kompakt hőcserélő - spirális http://www.youtube.com/watch?v=R59_HclTlx8

Lemezes hőcserélő http://www.youtube.com/watch?v=mprUo-xoMxM http://www.youtube.com/watch?v=osrj5S_hnHA

Hőcserélők Felületi rekuperatív hőcserélők (funkcionális) alaptípusai ~6000 m2/m3

Hőcserélők – Jellemző mennyiségek 𝑄 = 𝑐 ∙𝑚∙ 𝑡 𝑏𝑒 − 𝑡 𝑘𝑖 = 𝐶 ∙∆𝑡 𝐶 , hőkapacitás áram [k/W] 𝑄 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑔 = 𝑄 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 𝐶 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑔 ∙ ∆𝑡 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑔 = 𝐶 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 ∙ ∆𝑡 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 𝑄 =𝑈∙𝐴∙ ΔTln ΔTln = ΔTmax−ΔTm𝑖𝑛 ln( ΔTmax ΔTm𝑖𝑛 )

Hőcserélők - Jellemző mennyiségek Bošnjaković-féle hatásosság Φ=𝑓 𝑁𝑇𝑈, 𝑅 𝑐 = 𝑡é𝑛𝑦𝑙𝑒𝑔𝑒𝑠 á𝑡𝑣𝑖𝑡𝑡 ℎőá𝑟𝑎𝑚 ( 𝑄 ) 𝑒𝑙𝑣𝑖𝑙𝑒𝑔 á𝑡𝑣𝑖ℎ𝑒𝑡ő 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚á𝑙𝑖𝑠 ℎőá𝑟𝑎𝑚 ( 𝑄 max⁡ ) = Δ𝑡 𝐶 𝑚𝑖𝑛 𝑡 𝑏𝑒,1 − 𝑡 𝑏𝑒,2 𝑁𝑇𝑈= 𝑈∙𝐴 𝐶 𝑚𝑖𝑛 [-] 𝑅 𝑐 = 𝐶 𝑚𝑖𝑛 𝐶 𝑚𝑎𝑥 [-]

Hőcserélők - Méretezés Módszer: felületnagyság (A) és log. Közepes hőm. különbség ( ΔTln ) alapján Módszer: hatásosság (Φ) átviteli hányados alapján (NTU)

Hőcserélők Hőcserélők összehasonlítása (felületnagyság alapján)

Hőcserélők Hőcsere különleges esetei 𝐶 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 ≫ 𝐶 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑟 𝐶 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 ≫ 𝐶 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑟 𝐶 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 ≪ 𝐶 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑟 vagy ( 𝐶 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑔 →∞) ( 𝐶 ℎ𝑖𝑑𝑒𝑔 →∞) 𝐶 𝑚𝑖𝑛 = 𝐶 𝑚𝑎𝑥

Hőcserélők – (akit érdekel) Hőcserélő (egyenáramú) matematikai modellje

Hőcserélők – (akit érdekel) Logaritmikus közepes hőmérséklet különbség