Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 3 - Värme- och fuktväxlare med trånga spalter, av Per Norbäck
<< 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.
För en växlarkropp med trånga, raka kanaler
kan man säga att värmeövergångstalet cc är
omvänt proportionellt mot kanaldiametern
eller spaltvidden d, eftersom det rör sig om
laminär strömning, alltså
oc = konst • ~ (1)
Den värmeöverförande yta F, som ryms
bakom en viss frontarea A är vidare direkt
proportionell mot kanallängden l och antalet
kanaler, dvs. omvänt proportionell mot
spaltvidden:
F = konst • 4 • A (2)
a
Produkten av oc och F är ett mått på
värmeväxlarens kapacitet eller verkningsgrad vid
givna mediemängder. Om denna kapacitet och
frontarean hålls konstanta, blir växlarens djup
proportionellt mot kvadraten på spaltvidden.
oc F,= konst • — • A (3)
a1
l = konst • d2 (4)
Små spaltvidder resulterar alltså i en
kompakt konstruktion, fig 2. En vital fråga i detta
sammanhang är även hur spaltvidden påverkar
de tryckfall, som uppstår vid mediernas
strömning genom växlarkroppen. Eftersom
strömningen är laminär, kommer tryckfallet AP att
följa Poiseuilles lag och vara direkt
proportionellt mot växlardjup och hastighet w, men
omvänt proportionellt mot spaltviddens
kvadrat
Ap = konst • — • tv (5)
a’
För växlare med samma kapacitet ocF enligt
ekv. (3) blir tryckfallet oberoende av
spaltvidden och endast beroende av hastighet och
frontarea eller, eftersom dessa storheter hänger
ihop, av hastighetens kvadrat:
Ap = konst • ~~ = konst • w3 (6)
A
varvid förutsätts att genomflödet w A är
konstant. För växlare med given kapacitet och
given fronthastighet är det alltså ur
tryckfalls-synpunkt likgiltigt, vilka spaltvidder man
använder.
En annan viktig fråga är, om man med de
trånga kanaler det är fråga om kommer att få
alltför höga tryckfall. Inför man växlarens
volym
V = A - l (7)
får man med ekv. (3) vid given kapacitet och
för en och samma spaltvidd även
växlarkroppens volym konstant, oberoende av hur man
arrangerar den:
ocF = konst • V (8)
Eftersom tryckfallet enligt ekv. (6) är
proportionellt mot hastighetens kvadrat, får man
t.ex. genom en ökning av frontarean till det
Fig. 2. Värmeväxlare med
samma ocF men olika
spaltvidder; upptill spaltvidd d,
djup l, nedtill spaltvidd 2 d,
djup i l.
dubbla i kombination med en minskning av
djupet till hälften en minskning av tryckfallet
till en fjärdedel vid oförändrad kapacitet hos
växlaren. Det går alltså i princip att
åstadkomma hur små tryckfall som helst.
Några konkreta exempel visar tydligt
innebörden av det sagda. I cirkulära rör med luft
som strömmande medium får man vid 2 mm
diameter värmeövergångstalet 36 kcal/meh°C
och vid 0,5 mm diameter 144 kcal/m2h°C, dvs.
överraskande höga värden. Som exempel har
beräknats dimensionerna för en apparat för
växling av temperatur mellan två lika stora
ventilationsluftströmmar och 90 %
temperaturverkningsgrad, tabell 1, varvid förutsätts att
växlarkroppens trånga kanaler har cirkulärt
tvärsnitt och att tryckfallet är 10 mm
vattenpelare, vilket är ett i ventilationssammanhang
rimligt värde. Använder man så trånga
kanaler som 0,5 mm, blir växlarens djup bara 3 cm,
och vid 2 mm kanaler är växlardjupet < 0,5 m.
Som jämförelse har i tabell 1 även införts de
gynnsammaste värden man kan räkna med vid
turbulent strömning under de angivna
förutsättningarna. Anledningen till den turbulenta
Fig. 3. Tillstdndsändringar i Mollier-diagram vid
temperaturväxling mellan tvä ventilationsströmmar.
68 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
