Shell and Tube Wärmetauschertheorie

- Jul 21, 2018-

Ein Wärmetauscher ist ein Gerät, das kontinuierlich Wärme von einem Medium zum anderen überträgt, um Prozessenergie zu übertragen.

Die Naturgesetze der Physik lassen immer die Antriebsenergie in einem System fließen, bis das Gleichgewicht erreicht ist. Solange es einen Temperaturunterschied gibt, verlässt Wärme die heißeste Flüssigkeit und wird in die kältere Flüssigkeit übertragen. Ein Wärmetauscher ist ein Maschinenstück, das ausschließlich für die Übertragung von Wärmeenergie zwischen zwei Medien bestimmt ist. Es ist daher notwendig, dass es große Kontaktoberflächenbereiche aus Material aufweist, die jedes Medium trennen.

Die Theorie der Wärmeübertragung von einem Medium zu einem anderen oder von einer Flüssigkeit zu einer anderen wird durch mehrere Grundregeln bestimmt:

• Wärme wird immer von einem heißen Produkt auf ein kaltes Produkt übertragen.
• Zwischen den Produkten muss immer ein Temperaturunterschied bestehen.
• Die durch das heiße Produkt verlorene Wärme entspricht der Wärmemenge, die durch das kalte Produkt gewonnen wird, mit Ausnahme von Energieverlusten in die Umgebung.

Über Wärmetauscher
Wärmetauscher sind Geräte, die dazu dienen, Wärme von einer Flüssigkeit auf eine andere zu übertragen, während sie die Vermischung der beiden verhindern. Wärmetauscherhersteller können drei Haupttypen herstellen: Rohrbündelwärmetauscher, luftgekühlte Wärmetauscher und Plattenwärmetauscher. Im Allgemeinen befindet sich zwischen den beiden Fluiden eine Metallwand, die als Leiter fungiert. Eine heiße Lösung, die auf einer Seite der Barriere fließt, überträgt ihre Wärme auf eine kühlere Lösung, die auf der anderen Seite fließt. Die thermische Energie fließt nur vom heißeren zum kühleren, um das Gleichgewicht zu erreichen. Die Oberfläche eines Wärmetauschers beeinflusst seine Geschwindigkeit und Effizienz: Je größer die Oberfläche eines Wärmetauschers ist, desto schneller und effizienter ist der Wärmeübergang.

Über Shell and Tube Type Heat Exchangers
Rohrbündelwärmetauscher bestehen aus einem Bündel paralleler Sanitärrohre, deren Enden in Rohrböden expandiert sind. Das Bündel ist in einer zylindrischen Hülle enthalten. Die Verbindungen sind so, dass die Röhren je nach Anwendung entweder das Produkt oder das Medium enthalten können. Die Hauptbeschränkung ist, dass sie nicht zum Regenerieren verwendet werden können, aber aufgrund der großen Oberfläche können sie eine große Wärmemenge übertragen.
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