Quelle: Michael G. Benton und Kerry M. Dooley, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA

Wärmetauscher übertragen Wärme von einer Flüssigkeit auf eine andere Flüssigkeit. Es gibt mehrere Klassen von Wärmetauschern, um unterschiedliche Bedürfnisse zu erfüllen. Einige der häufigsten Typen sind Schalen- und Rohraustauscher und Plattenaustauscher¹. Schalen- und Rohrwärmetauscher verwenden ein Rohrsystem, durch das Flüssigkeit fließt¹. Ein Satz von Rohren enthält die zu kühlende oder zu erwärmende Flüssigkeit, während der zweite Satz die Flüssigkeit enthält, die entweder Wärme absorbiert oder^{1 überträgt.} Plattenwärmetauscher verwenden ein ähnliches Konzept, bei dem Platten eng mit einem kleinen Spalt zwischen jedem flüssigkeitsdurchfluss¹verbunden sind. Die Flüssigkeit, die zwischen den Platten fließt, wechselt zwischen heiß und kalt, so dass wärme in oder aus den notwendigen Strömen bewegt¹. Diese Austauscher haben große Flächen, so dass sie in der Regel effizienter sind¹.

Ziel dieses Experiments ist es, die Wärmeübertragungseffizienz eines Rippenrohr-Wärmetauschers zu testen (Abbildung 1) und ihn mit der theoretischen Effizienz eines Wärmetauschers ohne Flossen zu vergleichen. Die experimentellen Daten werden für drei verschiedene Durchflussraten von Monoethylenglykol (MEG) gemessen. Für jede MEG-Durchflussrate werden zwei unterschiedliche Wasserdurchflussraten verwendet. Mit der Wilson-Plot-Methode werden die Wärmeübertragungskoeffizienten aus den experimentellen Daten ermittelt. Darüber hinaus werden die Anzahl des Reynolds und die übertragene Wärmemenge für den Durchfluss mit und ohne die Flossen verglichen, um die Wärmeübertragungseffizienz zu bewerten.

Abbildung 1: Finnrohr-Wärmetauscher. 1) MEG-Ausgangstemperatur 2) Wassereinlasstemperatur 3) MEG-Einlasstemperatur 4) Wasseraustrittstemperatur 5) Wasserzähler 6) MEG Akkumulation Sichtglas/Zylinder.

1. Start- und Durchflussrate-Bestimmung

1. Öffnen Sie das Ladeventil unterhalb des Dampferzeugers.
2. Starten Sie das Gerät, und lassen Sie 15 min für Dampf beginnen, sich zu bilden.
3. Berechnen sie den Durchfluss von Wasser
   1. Starten Sie eine Stoppuhr und überwachen Sie das Messgerät, das die Wassermenge anzeigt.
   2. Stoppen Sie die Uhr nach 30 s und notieren Sie die Gesamtmenge des Wassers, das auf dem Messgerät angezeigt wird.
   3. Dividieren Sie das Wasservolumen durch die Zei

Der Rippenrohrwärmetauscher erreichte keinen turbulenten Durchfluss (Abbildung 2). Die Flossen bieten zusätzliche Flächen, auf denen sich Begrenzungsschichten bilden, wie durch laminare und turbulente Strömungstheorie bekannt. Wenn die Flüssigkeit nicht mit einer ausreichenden Geschwindigkeit ist, erreicht die Flüssigkeit keine Turbulenzen. Die Grenzschichten zwischen den Flossen überlappen sich im laminaren Bereich, so dass die Flüssigkeit laminar bl...

Wärmetauscher werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, einschließlich Landwirtschaft, chemische Produktion und HLK. Ziel dieses Experiments war es, die Wärmeübertragungseffizienz eines Rippenrohr-Wärmetauschers zu testen und mit der theoretischen Effizienz eines Wärmetauschers ohne Flossen zu vergleichen. Experimentelle Daten wurden für drei verschiedene Durchflussraten von Monoethylenglykol (MEG) und zwei eindeutigen Wasserdurchflussraten für jede verwendete MEG-Durchflussrate gemessen. Die Anzahl des R...

1. Types of Heat Exchangers." Types of Heat Exchangers. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
2. Heat exchangers for sugar factories and distilleries." Heat exchanger for sugar and ethanol industry. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
3. Biotechnology and green chemistry heat exchangers." Heat exchanger for green chemical industry. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.
4. Heat exchangers for heating and cooling." Heat exchangers for district heating, cooling and HVAC. N.p., n.d. Web. 19 Jan. 2017.