Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 33 - Bedömning av värmeväxlardata, av Sverre Jenssen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
re än 1 kan man tala 0111 en kort värmeväxlare,
överstiger den 2—3 kan man tala om en lång
värmeväxlare.
Värmegenomgångstal
Ur prov med värmeväxlare kan sambandet
mellan J-talet och värmegenomgångstalet
beräknas, fig. 1. Kurvorna 1 och 2 är tagna från
prov med plåtvärmeytor, där strömningen
givits extra turbulens genom olika typer av
in-pressningar på värmeytan. Kurvan 3
representerar en värmeväxlare med värmeytan
bestående av släta plåtar med 4 mm spalt och
kanalens hydrauliska diameter 8 mm,
motsvarande invändig strömning i tuber med 8 mm
invändig diameter. Kurvorna 4 och 5
representerar på samma sätt hydrauliska diametern
16 mm och 40 mm. Kurvorna blir med de
valda skalorna räta eller svagt krökta linjer.
Om man flyttar till vänster i diagrammet,
minskar pumparbetet för
värmeväxlingsupp-giftens genomförande, om man flyttar till
höger ökas pumparbetet. Diagrammet är uppgjort
för värmeytor med relativt liten försmutsning.
Vid mer belagda värmeytor flyttas kurvorna
neråt.
Värmeväxlarkostnad
Man frågar sig då, vilken storleksordning
J-talet bör ha för att man skall få lägsta
årskostnad, dvs. summan av annuitet och
kraftkostnad per år skall vara ett minimum.
Med värmegenomgångstal enligt kurva 1 i fig.
1 har den specifika årskostnaden B per
överförd Mcal/h°C beräknats och angivits som
funktion av J-talet, fig. 2. Den totala
årskostnaden får man sedan genom att multiplicera B
med värmeeffekten i Mcal/h, dividerad med
temperaturskillnaden.
Vid beräkningen av diagrammet har
anskaffningskostnaden för värmeväxlaren antagits till
350 kr/m2. Som kraftpris har valts 4 och 12
öre/kWh. Kurvor är inritade för 40, 20 och
10 % avskrivning och ränta per år, som t.ex.
vid 7 % ränta representerar ungefär 3, 6 och
18 års avskrivning.
Kurvorna är ifyllda med ett tjockare streck i
det område där årskostnaden ej överstiger 5 %
av årskostnadsminimum. Om man accepterar
dessa 5 % som felmarginal i kalkylerna så
finner man, att med undantag av två av kurvorna
med högsta kWh-priset samtliga förtjockade
kurvor når över området J = 1,8—2,2.
Kurvorna i fig. 2 representerar normalt
försmutsade värmeytor. Vid inkrustering flyttas
kurvorna uppåt till höger. Om t.ex. vid 12
öre/kWh, 6 års avskrivning och 3 skift
värmeväxlaren skulle få värmegenomgångstalet
nedsatt 50 °/o skulle man få kurvan flyttad uppåt
till höger, och den skulle bli identisk med
kurvan för 3 års avskrivning vid oförändrade
data i övrigt.
Denna kurvsamling visar sålunda att man i
de flesta fall kommer relativt nära kostnads-
Fig. 2. Specifik årskostnad för en värmeväxlare för
vatten-vatten vid medeltemperaturen 50°C;
värmegenomgångstal enligt fig. 1, kurva 1;
värmeväxlar-pris 350 kr/m’; amorteringstid 3, 6 och 18 år; 7 °/o
ränta.
minimum för värmeväxlare i denna prisklass,
om man väljer
Ap
J =-—— — ■>
AdjQm
Man får härigenom en norm för valet av
tryckfall och temperaturer.
Samma resultat som i fig. 2 hade erhållits för
kurva 3 (fig. 1) och värmeväxlarpriset 275
kr/m2 eller kurva 4 och 240 kr/m2. Alla dessa
priser kan anses rimliga för värmeväxlare av
rostfritt eller syrafast stål.
Man finner vidare av fig. 2 att om man väljer
tryckfall och temperaturer så att J-talet blir 2,
så får man i värmeväxlare med strömning
längs släta ytor (kurvorna 3—5)
vätskehastigheten ca 2 m/s. Man kan därför vända på
problemet och säga, att man för en
värmeväxlare med släta ytor och hastigheten 2 m/s får
J = 2. Fördelen med att använda J-talet i
stället för hastigheten som variabel för bestämning
av värmegenomgångstalet är att J-talet kan
användas för kanaler med varierande tvärsnitt,
där den riktiga hastigheten ej går att avgöra.
J-talet ger också direkt tryck- och
temperatur-förhållandena.
Värmeåtervinning
Eftersom en värmeväxlares uppgift ofta är att
återvinna värme ur en vätska kan det vara av
intresse att för några fall undersöka hur man
bör välja avkylningen eller uppvärmningen A&
och temperaturdifferensen 9m för att
årsvinsten, dvs. värdet av det återvunna värmet minus
årskostnaden för värmeväxlaren, skall bli ett
maximum. Lösandet av denna fråga
underlättas avsevärt om J-talet är känt.
För värmeväxlare med värmegenomgångstal
enligt fig. 1, kurva 1, har årsvinsten beräknats
som funktion av temperaturdifferensen vid 40
och 80° C skillnad mellan den heta och den
kylande vätskans temperatur (fig. 3). Med hän-
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 5 79
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
