نحوه ی انجام محاسبات و تعیین ظرفیت مبدل حرارتی

سلام چطور میشه ظرفیت یک مبدل حرارتی رو محاسبه کرد
مثلا اینکه یک مبدل ۵۰ تن تبرید ظرفیت داره چجوری بدست میاد و محاسبه میشه؟

برای محاسبه ظرفیت یک مبدل حرارتی (مانند مبدلی که ظرفیت آن بر حسب تن تبرید بیان می‌شود)، باید اصول انتقال حرارت و تعادل انرژی را به کار بگیرید. ظرفیت مبدل حرارتی معمولاً به میزان حرارتی که مبدل می‌تواند منتقل کند اشاره دارد و می‌تواند با استفاده از فرمول‌های زیر محاسبه شود:

رابطه کلی انتقال حرارت :

Q=m⋅Cp⋅ΔT

Q: نرخ انتقال حرارت (واحد: وات یا کیلووات)

  • m: دبی جرمی سیال (واحد: کیلوگرم بر ثانیه)
  • Cp​: ظرفیت گرمایی ویژه سیال (واحد: ژول بر کیلوگرم درجه سلسیوس)
  • ΔT: اختلاف دمای ورودی و خروجی سیال (واحد: درجه سلسیوس)

ظرفیت در واحد تن تبرید :

معمولا " ظرفیت یک تن تبرید برای سیال Refrigerant متداول برابر است با 3517 وات (یا 12000 BTU/hr ) و بیانگر مقدار گرمایی است که برای ذوب یک تن یخ در 24 ساعت لازم است. اگر ظرفیت Q را به وات محاسبه کنید، می‌توانید آن را به تن تبرید تبدیل کنید:

ظرفیت (تن تبرید)=Q(وات)/3517

در نظر گرفتن شرایط دیگر (مثل مبدل گاز به مایع) :

اگر سیال دیگری (مانند هوا یا گاز) استفاده شود، ظرفیت گرمایی و مشخصات دبی باید مطابق آن سیال در نظر گرفته شوند. همچنین، برای حالت‌هایی که تغییر فاز رخ می‌دهد (مانند میعان بخار یا تبخیر مایع)، باید از گرمای نهان تبخیر یا میعان Hfgاستفاده کنید:

Q=m⋅Hfg.Q ​

  • مقادیر دبی جرمی، ظرفیت گرمایی ویژه، و اختلاف دما را از شرایط عملیاتی مبدل بگیرید.
  • اگر مقادیر فوق مشخص نیستند، نرم‌افزارهایی مانند HTRI یا Aspen می‌توانند برای شبیه‌سازی استفاده شوند.

با تشکر