熱交換器について

質問

熱交換器温度計算について悩んでいます。

高温側流体条件
　入口温度：１８０℃
　出口温度：７０℃（任意設定可）
　流量　　：３６０Ｌ／ｈ
低温側流体条件
　入口温度：３５℃
　出口温度：Ｘ
　流量　　：７，２００Ｌ／ｈ
熱交換材質：ＳＵＳ（総括伝熱係数　１２０ｋｃａｌ／Ｈｒｍ２℃）
伝熱面積　：０．３６m2

以上の条件で、低温側出口温度Ｘを求めるにはどのようにしたら良いでしょうか？

回答No.1

poohhoop · ベストアンサー

高温側出口温度は任意設定ということではなく、熱交換能力によって決まってしまいます。

高温側を一次側、低温側を二次側と表現します。
低温側（二次側）出口温度をｘ
高温側（一次側）出口温度をｙとすると

一次側と二次側の熱量が同じとなることから
（180－ｙ）×360＝(ｘ－35)×7200　・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)

また熱交換能力が一次側→二次側の熱量に等しいことから
（熱交一次二次の温度差）×120×0.36＝（180－ｙ）×360
熱交一次二次の温度差は熱交の平均として
一次入口と二次出口の差と一次出口と二次入り口の差の平均を取ります
平均温度差＝{(180－ｘ)＋（ｙ－35）}／２
したがって
{(180－ｘ)＋（ｙ－35）}／２×120×0.36＝（１８０－ｙ）×360・・・・・・(2)

(1)、(2)の方程式を解くと
ｘ＝35.8
ｙ＝163.6
となります。

お礼

大変有難う御座いました。
思ったより、二次側出口温度は上がらない物ですね。
伝熱面積増加の検討が必要ですね。