総括 伝 熱 係数 求め 方

数学的には反応器内の液面変化を計算すればよさそうにも見えますが、運転時の液面は変動するのが一般的です。. スチームで計算したQvm1と同じ計算を行います。. 1MPaGで計画しているので問題ないです。回転数も100rpm程度なので十分に余裕があります。. バッチではそんな重要な熱交換器があまり多くないという意味です。. 設備設計でU値の計算を行う場合は、瞬間的・最大的な条件を計算していることが多いでしょう。. 槽サイズ、 プロセス流体粘度、 容器材質等を見て、 この比率がイメージできるようになれば、 貴方はもう一流のエンジニアといえるでしょう!.

バッチ系化学プラントでの総括伝熱係数(U値)の現場データ採取方法を解説しました。. さて、 皆さんは、 この2人の会話から何を感じられたでしょうか?. 蒸発したガスを熱交換器で冷却する場合を見てみましょう。. さすがは「総括さん」です。 5つもの因子を総括されています。 ここで、 図1に各因子の場所を示します。 つまり、 熱が移動する際、 この5因子が各場所での抵抗になっているということを意味しています。 各伝熱係数の逆数(1/hi等)が伝熱抵抗であり、 その各抵抗の合計が総括の伝熱抵抗1/Uとなり、 またその逆数が総括伝熱係数Uと呼ばれているのです。. この式を変換して、U値を求めることを意識した表現にしておきましょう。. 総括伝熱係数 求め方. 「伝熱=熱を伝える」と書くから、 移動する熱量の大小かな?そうです、 一般的な多管式熱交換器と同様に、 撹拌槽の伝熱性能(能力)は、 単位時間あたりの交換熱量(W又はKcal/hr)で表されます。. Ho||ジャケット側境膜伝熱係数であるが、 ジャケット内にスパイラルバッフルをつけて流速 1 m/s 程度で流せば、 水ベースで 1, 800 程度は出る。 100Lサイズの小型槽はジャケット内部にスパイラルバッフルがない場合が多いが、 その場合は流速が極端に低下してhoが悪化することがあるので注意要。|. トライアンドエラー的な要素がありますが、ぜひともチャレンジしたいですね。. そうは言いつつ、この伝熱面積は結構厄介です。. 2MPaG、最大回転数200rpm)で製造する予定だけど、温度と圧力は大丈夫?. 熱交換器側は冷却水の温度に仮定が入ってしまいます。. 撹拌や蒸発に伴う液の上下が発生するからです。. サンプリングしても気を許していたら温度がどんどん低下します。.

槽内部に伝熱コイルがなく、本体外側からのジャケット伝熱のみになるけど、伝熱性能面での問題はないよね?ちゃんと反応熱を除去できるかな?. 温度計や液面計のデータが時々刻々変わるからですね。. Ro||槽外面(ジャケット側)での附着·腐食等による伝熱抵抗。 同様に 6, 000(W/ m2·K)程度。|. 適切な運転管理をするためにはDCSに取り込む計器が必要であることに気が付きます。. 重要な熱交換器で熱制御を真剣に行う場合はちゃんと温度計を付けますので、熱交換器の全部が全部に対してU値の計算を真剣にしないという意味ではありません。. そこへ、 (今回出番の少ない)営業ウエダ所長が通りかかり、 なにやら怒鳴っています。. この精度がどれだけ信頼できるかだけで計算結果が変わります。. バッチ運転なので各種条件に応じてU値の計算条件が変わってきます。. いえいえ、粘度の低い乱流条件では撹拌の伝熱係数はRe数の2/3乗に比例すると習いました。Re数の中に回転数が1乗で入っていますので、伝熱係数は回転数の2/3乗で上がっているはずですよ。. 温度計の時刻データを採取して、液量mと温度差ΔtからmCΔtで計算します。. 反応器の加熱・蒸発ならプロセス温度計-スチーム飽和温度. 単一製品の特定の運転条件でU値を求めたとしても、生産レベルでは冷却水の変動がいくつも考えられます。. 熱の伝わり方には3種類あります。「伝導」「対流」あと1つは何でしょうか. えっ?回転数を上げれば伝熱性能が上がる?過去の試作品で試験機の回転数を変化させたことはあったけど、加熱や冷却での時間はあんまり変わらなかったと思うよ。. 通常、 交換熱量Qを上げるためには、 ジャケットや多重巻きコイルで伝熱面積Aを増やすか、 プロセス液とジャケット・コイル側液との温度差⊿Tを上げることが有効です。 特にこの2因子は交換熱量へ1乗でダイレクトに影響を及ぼすため、 非常にありがたい因子なのです。.

この段階での交換熱量のデータ採取は簡単です。. こういう風に解析から逃げていると、結果的に設計技能の向上に繋がりません。. Δtの計算は温度計に頼ることになります。. しかし、 伝熱コイル等の多重化は槽内での滞留部や附着等の問題とトレードオフの関係となりますし、 温度差もジャケット取り付け溶接部の疲労破壊やプロセス流体の焦げ付き等の問題を誘発するので、 むやみに大きくはできず、 撹拌槽のサイズに応じた常識的な範囲内で、 ある程度決まる因子と言えます。. 熱交換器なら熱交換器温度計-冷却水温度. 鏡の伝熱面積の計算が面倒かもしれませんが、ネットで調べればいくらでも出てきます。. メーカーの図面にも伝熱面積を書いている場合もあるでしょう。.