MŰSZAKI HŐTAN II. Hőátvitel és hőcserélők. Kovács Viktória Barbara Hőátvitel és Hőcserélők 2014 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K

Hasonló dokumentumok
Lemezeshőcserélő mérés

HŐKÖZLÉS ZÁRTHELYI BMEGEENAMHT. Név: Azonosító: Helyszám: K -- Munkaidő: 90 perc I. 30 II. 40 III. 35 IV. 15 ÖSSZ.: Javította:

Hőtan (BMEGEENATMH) Gyakorlat A gyakorlat célja A gyakorlat eredményes végrehajtásához szükséges előzetes ismeretek Hőközlés

A BÍRÁLÓ TÖLTI KI! Feladat: A B C/1 C/2 C/3 ÖSSZES: elégséges (2) 50,1..60 pont

Ellenáramú hőcserélő

MŰSZAKI HŐTAN II. (HŐKÖZLÉS) ÍRÁSBELI RÉSZVIZSGA

BME Energetika Tanszék

A BÍRÁLÓ TÖLTI KI! Feladat: A B C/1 C/2 C/3 ÖSSZES: elégséges (2) 50,1..60 pont

MŰSZAKI HŐTAN II. EXTRA PÓTZÁRTHELYI. Hőközlés. Név: Azonosító: Terem Helyszám: Q-II- Munkaidő: 120 perc

A gyakorlat célja az időben állandósult hővezetési folyamatok analitikus számítási módszereinek megismerése;

Danfoss Hőcserélők és Gömbcsapok

B.: HŐTAN. Dr. Farkas Tivadar

Használati meleg víz termelés

MUNKAANYAG. Szabó László. Felületi hőcserélők. A követelménymodul megnevezése:

A vizsgaérdemjegy: elégtelen (1) elégséges (2) közepes (3) jó (4) jeles (5)

1. Milyen hőterjedési formát nevezünk hőmérsékleti sugárzásnak? 2. Milyen kölcsönhatások lépnek fel sugárzás és anyag között?

BME Energetika Tanszék

hőátadás, hőátvitel, hőcsere Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai Intézet

BME Energetika Tanszék

TERMIKUS ELJÁRÁSOK ÉS BERENDEZÉSEK kézirat


HŐSUGÁRZÁS. A hősugárzás két test között úgy valósul meg, hogy a testek között elhelyezkedő teret kitöltő anyag nem vesz részt a hőátvitelben.

HŐHIDAK. Az ÉPÜLETENERGETIKÁBAN. Energetikus/Várfalvi/

Többjáratú hőcserélő 3

Hőcserélők: funkció, alapfogalmak, kiválasztás/méretezés, üzemeltetés/karbantartás. Hegel István Sondex Hőcserélők Magyarország Kft.

1. feladat Összesen 21 pont

ÉLELMISZER-IPARI ALAPISMERETEK

Sugárzásos hőátadás. Teljes hősugárzás = elnyelt hő + visszavert hő + a testen áthaladó hő Q Q Q Q A + R + D = 1

Hőátviteli műveletek példatár. Szerkesztette: Erdélyi Péter és Rajkó Róbert

DL drainback napkollektor rendszer vezérlése

Fotovillamos és fotovillamos-termikus modulok energetikai modellezése

1. feladat Összesen 25 pont

Lemezes hőcserélő XGF , -035, -050, -066

MŰSZAKI ISMERETEK, VEGYIPARI GÉPEK II.

Segédenergia-nélküli hőm. szab. Danfoss Elektronikus Akadémia.

I. TÉTEL. Alapkérdések. A hősugárzás főbb jellegzetességei és matematikai leírása (a STEFAN- BOLTZMANN és a PLANCK egyenlet).

5. Hőcsere és berendezései

A BÍRÁLÓ TÖLTI KI! Feladat: A B C/1 C/2 C/3 ÖSSZES: elégséges (2) 50,1..60 pont

A szükségesnek ítélt, de hiányzó adatokat keresse ki könyvekben, segédletekben, rendeletekben, vagy vegye fel legjobb tudása szerint.

Hőtan. Vegyipari és biomérnöki műveletek segédanyag Simándi Béla, Székely Edit BME, Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék














































FÉG kondenzációs technológia, alkalmazástechnikai kérdései FÉG ECON 26. FÉG ECON 45. FÉG ECON 90.

Fujitsu Waterstage levegős hőszivattyú

DV285 lemezes hőcserélők, E típus

Hőátviteli műveletek példatár

HŐTRANSZPORT. ANYAGMÉRNÖKI ÉS KOHÓMÉRNÖKI MESTERKÉPZÉSI SZAK ENERGETIKA SZAKIRÁNY KÖZELEZŐ TANTÁRGYA (nappali munkarendben)

v og v FOLLYADÉK c. A hőmérséklet hatása az ülepedési sebességre: Ülepítés Az ülepedési sebesség: ( részletesen; lásd: Műv.-I. ) t FOLY => η FOLY

J03 ACU-S. Uszodai légkezelő berendezés.

A höcserélő feladata müködése A hőcserélő szerepe Tipusai szerint: kettős csöves cső a csőben hőcserélő

HŐKÖZLÉS GYAKORLATI FELADATOK GYŰJTEMÉNYE HALLGATÓI VÁLTOZAT

BI/1 feladat megoldása Meghatározzuk a hőátbocsátási tényezőt 3 különböző szigetelés vastagság (0, 3 és 6 cm) mellett.

Járművek és motorok hő- és áramlástani rendszerei

BME Energetika Tanszék

A települési szilárd hulladéklerakókban keletkező bomlási hő kinyerésének- és hasznosításának vizsgálata

FEHU-H kompakt álló légkezelők

Átírás:

MŰSZAKI HŐTAN II. Hőátvitel és hőcserélők Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április

HŐÁTVITEL - SÍKFAL A hőátvitel fizikai és hőellenálláshálózatos modellje t t, α t w, λ t w,2 α 2 t,2 Q x = t, t,2 R tot R tot = α A + δ λ A + α 2 A = R tot A λ α δ λ α 2 x síkfalra U A = U = R tot A=áll R tot Q x q x t, T, tt w, s, t w,2 T s,2 Tt,2,2 L R t,konv, = R A t,vez = R t,konv, 2 = A A 2 R k, = α A R v = δ λ A R k, = α 2 A Q x = U A (t, t,2 ) U < MIN(α, λ δ, α 2) q x = T, T,2 R tot Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 2

HŐÁTVITEL JAVÍTÁSA A hőátadási tényezők hatása a hőátvitelre: ha R v = δ λ 0 0 9 8 7 6 5 4 3 2 0-3 3 U 0 k, W/m 2 K 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 20 20 5 0 5 2 αα 2 U α α W m 2 K 2 U < MIN(α, α 2 ) Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 3

HŐÁTVITEL Szennyeződés (lerakódás) hatása a hőátvitelre lerakódások nélkül: U 0 = α + α 2 U U lerakódással: U = α + α + δ 2 λ 0 δ U0 λ = U 0 + δ λ 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0. 0 UU k/ k 0 Szennyeződés hatása egyre látványosabb 0 0 20 30 40 50 60 70 80 90 00 m 2 K/W ku 0 0 = 00 500 2.000 5.000 000 0.000 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 4

HŐÁTVITEL - HENGER Meleg közeg T f,2, 2 T s, Tr () T s, T s,2 Hideg közeg T f,, r T s,2 r 2 hőellenállás-hálózatos modell Tt, f, tt w, s, tt w,2 s,2 tt,2 f,2 q r Q x In(r 2 /r ) R k, = R R k, = 2 α r AL v = ln (r 2 r ) 2 2πλL Lk 2 2 r 2 Lα 2 A 2 L r r 2 r hőfokeloszlás a falban U A = α A + i R v,i + α 2 A 2 közepes hőátvivő felület A A A A 2 de: U A = U 2 A 2 U U U 2 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 5

HŐÁTVITEL (EMLÉKEZTETŐ) Kritikus szigetelési méret (hengeres cső) R L R d k ln 2 szig d b kdk L d 2 2 k szigdk kd k 0.30 0.25 0.20 W, R k m K, k 0 W m 2 K 0. 20 W m K 0.5 dkr 2 0.0 0.05 20 40 60 80 00 20 40 d 0 0 k, mm 60 80 200 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 6

HŐÁTVITEL BORDÁZOTT FELÜLET t,, α 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 ) λ α = α 0 = α b t w t,2, α 0 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): U A = α 0, A 0, +α b, η b, A + b, i R v,i + α 0,2 A 0,2 +α b,2 η b,2 A b,2 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 7

HŐCSERÉLŐK Közvetlen v. keverő (egy térben, azonos időben a két közeg) Keresztáramlású Közegek egymással való érintkezése Rekuperatív (külön térben, azonos időben a két közeg) Közegek áramlási iránya Közvetett v. felületi Időbeliség Paralell Regeneratív (azonos térben, eltérő időben a két közeg) -töltetes, forgó betétes Keveredés irányultság Önmagával keveredő nem keveredő egyenáramú ellenáramú (egyik / mindkét közeg) Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 8

HŐCSERÉLŐK CSOPORTOSÍTÁS, TULAJDONSÁGOK Fajlagos felületnagyság A/V > 700 m 2 /m 3 KOMPAKT A/V 700 m 2 /m 3 NORMÁL (autó hűtő: ~6000 m 2 /m 3, emberi tüdő ~20.000 m 2 /m 3 Időbeliség / Térbeliség azonos tér, eltérő idő: regeneratív külön tér, azonos idő: rekuperatív Áramlási irány parallel áramlású (egyen/ellen) keresztáramlású (keveredő/részlegesen keveredő/nem keveredő) Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 9

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI http://www.youtube.co m/watch?v=jdsnorgt7zy Felületi - Regeneratív Felületi - Rekuperatív Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 0

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI CSŐ A CSŐBEN, CSŐKÖTEGES-KÖPENYCSÖVES (shell and tube) http://www.youtube.com/watch?v=hxhb3k0vh2g Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI KÖPENYCSÖVES (SHELL TUBE) http://www.youtube.com/watch?v=lsfrqgm4-lc Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 2

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI KÖPENYCSÖVES A vér-víz hőcserélő Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 3

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI KOMPAKT HŐCSERÉLŐ - AUTÓHŰTŐ Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 4

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI KOMPAKT HŐCSERÉLŐ - LEMEZES http://www.youtube.com/watch?v=l3pd5qen024 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 5

HŐCSERÉLŐK TÍPUSAI KOMPAKT HŐCSERÉLŐ - SPIRÁLIS http://www.youtube.com/watch?v=r59_hcltlx8 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 6

LEMEZES HŐCSERÉLŐ http://www.youtube.com/watch?v=mpruo-xomxm http://www.youtube.com/watch?v=osrj5s_hnha Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 7

HŐCSERÉLŐK - FELÜLETI REKUPERATÍV HŐCSERÉLŐK (FUNKCIONÁLIS) ALAPTÍPUSAI egyenáramú ~6000 m 2 /m 3 ellenáramú keresztáramú csőoldal kilépés köpenyoldal belépés terelőlemezek Cross?ow csőköteges-köpenycsőves köpenyo. kilépés csőoldal belépés Tube?ow keresztáramú Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 8

HŐCSERÉLŐK JELLEMZŐ MENNYISÉGEK Q = c m t be t ki = C t C, hőkapacitás áram [W/K] Q hideg = Q meleg Chideg t hideg = Cmeleg t meleg Q = U A Δt ln Δt ln = Δt max Δt min ln( Δt max Δt min ) Φ = Δt C min t be,meleg t be,hideg NTU = U A Cmin = U A C R c = C min Cmax = C C2 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 9

HŐCSERÉLŐK HŐMÉRSÉKLET VISZONYOK (Δt max ) Δt A (Δt min ) (Δt max ) da A da Δt A (Δt min ) A Δt A = Δt 0 e βua = Δt max e NTU(+R c) Tábla! Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 20

HŐCSERÉLŐK MÉRETEZÉS. - felületnagyság (A) és logaritmikus közepes hőm. különbség (ΔT ln ) Q = U A Δt ln Δt ln = Δt max Δt min ln( Δt max Δt min ) Tábla! Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 2

HŐCSERÉLŐK MÉRETEZÉS 2. hatásosság (Φ) - hatásosság (Φ) és átviteli hányados (NTU) Bošnjaković-féle hatásosság: Φ = f NTU, R c = tényleges átvitt hőáram (Q ) elvileg átvihető maximális hőáram (Q max ) = Δt C min t be, t be,2 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 R C =0 R C =0,2 R C =0,4 R C =0,5 R C =0,6 R C =0,8 R C =,0 NTU = U A Cmin R c = C min Cmax [-] [-] 0,3 0,2 0, 0 0 2 3 4 5 átviteli hányados (NTU) egyenáramú Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 22

HŐCSERÉLŐK Hőcserélők összehasonlítása (felületnagyság alapján) Relatív hőátadási felület 4 3 egyenáram keresztáram 2 ellenáram 0 0 20 30 40 50 60 70 80 90 Hőmérséklet változás a belépő hőmérséklet különbség %-ában Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 23

HŐCSERÉLŐK - HŐCSERE KÜLÖNLEGES ESETEI Cmeleg W h >> W Chider Cmeleg c W h << W Chider c vagy vagy vagy kondenzálódó elgőzölgő gőz (Cmeleg (W h ) ) foly. (Chideg (W c ) ) W c = W h Cmin = Cmax T T T T = T 2 x 2 x 2 x 2 Műszaki Hőtan II. (BMEGEENAEHK) K55 205. április 24