{"id":38852,"date":"2017-09-25T09:36:14","date_gmt":"2017-09-25T07:36:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sacome.com\/warmeberechnung-rohrwarmetauscher\/"},"modified":"2025-10-01T10:27:09","modified_gmt":"2025-10-01T08:27:09","slug":"warmeberechnung-rohrwarmetauscher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/warmeberechnung-rohrwarmetauscher\/","title":{"rendered":"Dimensionierung von Rohrw\u00e4rmetauschern"},"content":{"rendered":"

[et_pb_section bb_built=“1″ admin_label=“section“ _builder_version=“3.0.63″ parallax=“on“ parallax_method=“off“ background_image=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Intercambiador-tubular-Industrial-sacome-1.png“ background_color=“#35789b“ next_background_color=“#ffffff“][et_pb_row admin_label=“row“ custom_padding=“30px|0px|0px|0px“ background_position_1=“top_left“ background_repeat_1=“no-repeat“ _builder_version=“3.0.63″ background_size=“initial“ background_position=“top_left“ background_repeat=“repeat“][et_pb_column type=“4_4″][et_pb_blurb admin_label=“Blurb“ animation=“bottom“ text_orientation=“center“ _builder_version=“3.0.63″ background_size=“initial“ background_position=“top_left“ background_repeat=“repeat“ url_new_window=“off“ use_icon=“off“ use_circle=“off“ use_circle_border=“off“ icon_placement=“top“ use_icon_font_size=“off“ background_layout=“light“ border_style=“solid“ image_max_width=“100%“ \/][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row admin_label=“row“ custom_padding=“0px|0px|0px|0px“ background_position_1=“top_left“ background_repeat_1=“no-repeat“ _builder_version=“3.0.63″ background_size=“initial“ background_position=“top_left“ background_repeat=“repeat“][et_pb_column type=“4_4″][et_pb_text admin_label=“Text“ background_layout=“dark“ text_orientation=“center“ _builder_version=“3.21″ background_size=“initial“ background_position=“top_left“ background_repeat=“repeat“ background_color=“rgba(53,120,155,0.54)“ module_alignment=“center“]<\/p>\n

Wie dimensioniert man einen Rohrw\u00e4rmetauscher?<\/h2>\n

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Definition des Prozesses zur Berechnung und Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

F\u00fcr die zuverl\u00e4ssige und pr\u00e4zise Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern<\/b> m\u00fcssen wir mehrere wichtige Aspekte ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n

Ein W\u00e4rmetauscher <\/b><\/a>ist ein System zum Austausch von Energie in Form von W\u00e4rme zwischen einem hei\u00dfen und einem kalten<\/b> Medium. In der Praxis wird die gesamte vom hei\u00dfen Medium abgegebene Leistung (fc) vom kalten Medium (ff) aufgenommen, wobei die folgende Energiebilanz<\/b> erf\u00fcllt ist:<\/p>\n

\"Balance<\/p>\n

Die thermische Leistung<\/b> in einer Fl\u00fcssigkeit h\u00e4ngt von der Massen-Durchflussmenge<\/b> und der Differenz zwischen den Ein- und Austrittstemperaturen<\/b> ab. Bei einer Fl\u00fcssigkeit mit Phasenwechsel unter S\u00e4ttigungsbedingungen (Kondensation<\/b> oder Verdampfung)<\/b> h\u00e4ngt die thermische Leistung von der Massen-Durchflussmenge und der Phasenwechsel-Enthalpie ab, die durch den S\u00e4ttigungsdruck bestimmt wird.<\/p>\n

Der Prozess ist definiert, wenn alle Parameter vom Kunden festgelegt wurden, mit Ausnahme eines Parameters, der durch Anwendung der oben genannten Energiebilanz<\/b> berechnet wird. Beispiel:<\/p>\n

Produkt (p), Betriebsmedium (s).<\/b> In der Regel werden die Durchflussmenge und die Ein- und Austrittstemperaturen des Produkts definiert, wobei einer dieser drei Werte f\u00fcr das Betriebsmedium frei bleibt:<\/p>\n

\"Fluido<\/p>\n

Produkt (p), Dienstleistung mit Phasenwechsel (s). <\/b>In der Regel werden die Durchflussmenge und die Ein- und Austrittstemperaturen des Produkts sowie der Druck w\u00e4hrend der Dienstleistung definiert, wobei die Durchflussmenge frei bleibt.<\/p>\n

\"Caudal<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_divider _builder_version=“"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;3.0.63&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"“ divider_style=“solid“ divider_position=“top“ hide_on_mobile=“on“ disabled_on=“on|on|off“ color=“"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;#ffffff&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"“ show_divider=“"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;off&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"“ \/][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

Thermische Eigenschaften bei der Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

F\u00fcr die Auslegung des W\u00e4rmetauschers<\/b> <\/a>m\u00fcssen die folgenden thermischen Eigenschaften<\/b> sowohl f\u00fcr das Produkt als auch f\u00fcr den Prozess bekannt sein: Dichte, spezifische W\u00e4rme, Leitf\u00e4higkeit und Viskosit\u00e4t<\/b>. Im Allgemeinen ist es f\u00fcr den Konstrukteur interessant, die Werte dieser Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen<\/b> innerhalb des Arbeitsbereichs zu kennen.<\/p>\n

In der Lebensmittelindustrie<\/u> sind diese Informationen jedoch von entscheidender Bedeutung: Die Viskosit\u00e4t von Lebensmitteln \u00e4ndert sich sehr stark mit der Temperatur<\/b> (besonders bei niedrigen Temperaturen) und es kommt h\u00e4ufig zu einem nicht-newtonschen<\/b> Verhalten des Produkts, bei dem die Viskosit\u00e4t auch von der Durchflussgeschwindigkeit<\/b> durch den W\u00e4rmetauscher abh\u00e4ngt.<\/p>\n

Daher ist eine angemessene Charakterisierung der thermischen Eigenschaften<\/b> die Grundlage f\u00fcr eine optimale Auslegung des Rohrw\u00e4rmetauschers.<\/b><\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_divider _builder_version=“"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;3.0.63&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"“ divider_style=“solid“ divider_position=“top“ hide_on_mobile=“on“ disabled_on=“on|on|off“ color=“"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;#ffffff&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"“ show_divider=“"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;off&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"“ \/][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

Definition des W\u00e4rmetauschers<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

Sobald der Prozess festgelegt und die thermischen Eigenschaften der Fl\u00fcssigkeiten<\/b> charakterisiert sind, beginnt die Arbeit zur Definition des W\u00e4rmetauschers.<\/b><\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

Auswahl der Materialien bei der Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

SACOME fertigt seine W\u00e4rmetauscher aus Edelstahl und Kohlenstoffstahl<\/b><\/a> und bietet seinen Kunden weitere Spezialwerkstoffe<\/b> f\u00fcr Anwendungen mit hoher Korrosionsgefahr an.<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″]<\/p>\n

Auswahl der Geometrie bei der Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″ border_style=“solid“]<\/p>\n

Die Wahl h\u00e4ngt von der Art des Prozesses und der Beschaffenheit des Produkts ab. Die technische Abteilung von SACOME ber\u00e4t Sie bei der Auswahl des geeigneten Rohrw\u00e4rmetauschers<\/b> <\/a>und bewertet dabei die verschiedenen Anforderungen des Kunden: Durchflussgeschwindigkeiten, Druckverluste, verf\u00fcgbarer Platz usw. Die am h\u00e4ufigsten verwendeten Rohrgeometrien sind Rohr-in-Rohr, Ringraum und Geh\u00e4use und Rohre.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section bb_built=“1″ fullwidth=“off“ specialty=“off“ prev_background_color=“#000000″ next_background_color=“#000000″][et_pb_row][et_pb_column type=“1_3″][et_pb_image _builder_version=“3.21″ src=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Intercambiador-de-dos-tubos-concentricos.jpg“ alt=“Rohrw\u00e4rmetauscher bestehend aus zwei konzentrischen Rohren“ title_text=“Dimensionierung eines Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauschers“ \/][et_pb_text _builder_version=“3.21″ background_layout=“light“ text_orientation=“left“ border_style=“solid“]<\/p>\n

Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=“1_3″][et_pb_image _builder_version=“3.21″ src=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Intercambiador-de-espacio-anular.jpg“ alt=“Ringraum-Rohrw\u00e4rmetauscher“ title_text=“Dimensionierung von Ringraum-W\u00e4rmetauschern“ \/][et_pb_text _builder_version=“3.21″ background_layout=“light“ text_orientation=“left“ border_style=“solid“]<\/p>\n

Ringraum-W\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=“1_3″][et_pb_image _builder_version=“3.21″ src=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Intercambiador-de-carcasa-y-tubos.jpg“ alt=“Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauscher“ title_text=“Dimensionierung von Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauschern“ \/][et_pb_text _builder_version=“3.0.63″ background_layout=“light“ text_orientation=“left“ border_style=“solid“]<\/p>\n

Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=“4_4″][et_pb_text _builder_version=“3.21″]<\/p>\n

Auswahl der Konfiguration und Oberfl\u00e4chen bei der Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=“3.21″]<\/p>\n

SACOME bietet spezifische Konfigurationen f\u00fcr Anwendungen mit besonderen Anforderungen: zerlegbare Ger\u00e4te f\u00fcr vollst\u00e4ndige Inspektion und Reinigung, Doppelrohrplatten zur Vermeidung von Produktverunreinigungen, geneigte Montagen f\u00fcr vollst\u00e4ndige Produktentleerung usw.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus garantiert SACOME Oberfl\u00e4chen mit kontrollierter Rauheit<\/b> f\u00fcr sanit\u00e4re Anwendungen<\/b><\/a> und pharmazeutische Anwendungen<\/b><\/a>.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=“1_3″][et_pb_image _builder_version=“3.21″ src=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Acabados-disponibles-en-intercambiadores-de-calor.jpg“ alt=“Wie dimensioniert man einen W\u00e4rmetauscher?“ title_text=“Rohrw\u00e4rmetauscher auf Rahmen“ \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=“1_3″][et_pb_image _builder_version=“3.21″ src=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Bastidor-Intercambiadores-de-calor-de-espacio-anular_SACOME.png“ alt=“Wie dimensioniert man einen W\u00e4rmetauscher?“ title_text=“Zerlegbare W\u00e4rmetauscher zur Inspektion und Reinigung“ \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=“1_3″][et_pb_image _builder_version=“3.21″ src=“https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/Intercambiadores-farmaceuticos-con-acabados-especiales.jpg“ alt=“Wie dimensioniert man einen W\u00e4rmetauscher?“ title_text=“Rohrw\u00e4rmetauscher mit speziellen Oberfl\u00e4chen“ \/][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section bb_built=“1″ fullwidth=“off“ specialty=“off“ prev_background_color=“#000000″ next_background_color=“#000000″][et_pb_row][et_pb_column type=“4_4″][et_pb_text _builder_version=“3.21″]<\/p>\n

Thermische Auslegung des Rohrw\u00e4rmetauschers<\/h2>\n

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Ausgehend von der Definition des Rohrw\u00e4rmetauschers<\/b><\/a> ist der wichtigste Punkt bei der Arbeit des Konstrukteurs die Dimensionierung der Anlage<\/b>. Der Konstrukteur muss die optimale Austauschfl\u00e4che<\/b> berechnen, die den spezifizierten Prozess unter Erf\u00fcllung aller vom Kunden vorgegebenen Anforderungen erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Dazu wird die folgende \u00dcbertragungsgleichung<\/b> angewendet, wobeiQ<\/i> <\/b>die von den Fl\u00fcssigkeiten ausgetauschteLeistung<\/b>,U<\/i><\/b> derGesamtheizkoeffizient<\/b>, A<\/i><\/b> die Austauschfl\u00e4che<\/b> und LMTD<\/i><\/b> die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ist.<\/p>\n

\"\u00c1rea<\/p>\n

Diese Gleichung muss entlang des W\u00e4rmetauschers<\/b> <\/a>in eine ausreichende Anzahl von Abschnitten unterteilt werden: Die Effektivit\u00e4t der W\u00e4rme\u00fcbertragung zwischen den Fl\u00fcssigkeiten<\/b> variiert entlang des W\u00e4rmetauschers, unter anderem weil sich die thermischen Eigenschaften mit der Temperatur \u00e4ndern und komplexe thermische Ph\u00e4nomene entlang des Rohrw\u00e4rmetauschers auftreten.<\/p>\n

Um das Berechnungsverfahren zu verstehen, kann die \u00dcbertragungsgleichung auf den gesamten W\u00e4rmetauscher angewendet werden, um eine erste Ann\u00e4herung an die erforderliche Austauschfl\u00e4che<\/b> zu erhalten. Dieses Verfahren wird im Folgenden anhand eines W\u00e4rmetauschers mit zwei konzentrischen Rohren veranschaulicht, der Fl\u00fcssigkeiten im Gegenstrom verarbeitet.<\/p>\n

Bestimmung der \u00fcbertragenen Leistung<\/h3>\n

Diese ergibt sich direkt aus den bereits f\u00fcr das Produkt festgelegten Prozessdaten, wobei das Produkt in der Regel durch das Innenrohr verarbeitet wird.<\/p>\n

\"Determinaci\u00f3n<\/p>\n

Bestimmung der mittleren logarithmischen Temperaturdifferenz<\/h3>\n

Sie wird zwischen zwei Abschnitten des W\u00e4rmetauschers<\/b> definiert und h\u00e4ngt von den Eintritts- und Austrittstemperaturen<\/b> des Produkts und des Betriebs ab. Bei Anwendung auf den gesamten Rohrw\u00e4rmetauscher<\/b> sind diese vier Temperaturen bekannt; bei Anwendung auf eine Diskretisierung gibt es a priori unbekannte Werte, sodass ein iterativer Konvergenzprozess durchgef\u00fchrt werden muss.<\/p>\n

\"Determinaci\u00f3n<\/p>\n

Bestimmung des Gesamtw\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizienten<\/h3>\n

Er wird als Summe aller vorhandenen W\u00e4rmewiderst\u00e4nde<\/b> berechnet:<\/p>\n

\"Determinaci\u00f3n<\/p>\n

Konvektionsw\u00e4rmewiderstand<\/u><\/h4>\n

Er bewertet die W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/b>, die durch Konvektion in beiden Durchflusskan\u00e4len entsteht. Er ist umgekehrt proportional zum W\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizienten des Fluids<\/b>, h.<\/p>\n

Im Produktkanal,<\/b> wobei Dp<\/sub> und dp<\/sub> der Au\u00dfen- und Innendurchmesser des Innenrohrs sind, betr\u00e4gt er:<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

Im Servicekanal<\/b> ist es:<\/p>\n

\"Canal<\/p>\n

Der entscheidende Schritt bei der Konstruktion eines W\u00e4rmetauschers<\/b> <\/a>ist die zuverl\u00e4ssige und genaue Bestimmung der W\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizienten<\/b> h. Eine fehlerhafte Berechnung dieser Koeffizienten f\u00fchrt zu einer unzureichenden Leistung des Rohrw\u00e4rmetauschers<\/b> und sogar dazu, dass die gew\u00fcnschten Temperaturen nicht erreicht werden.<\/p>\n

Je nach Durchgangskanal (Rohr, Ringraum usw.) und Str\u00f6mungsregime (laminar, turbulent usw.) muss eine geeignete empirische Korrelation f\u00fcr die Nusselt-Zahl Nu hergestellt werden, die den dimensionslosen Parameter darstellt, aus dem der \u00dcbertragungskoeffizient h abgeleitet wird. Im Allgemeinen h\u00e4ngt der Nusselt-Wert von anderen dimensionslosen Parametern wie der Reynolds-Zahl, der Prandtl-Zahl, der Graetz-Zahl, der Grashof-Zahl usw. ab.<\/p>\n

W\u00e4rmeleitwiderstand<\/u><\/h4>\n

Er bewertet die W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/b>, die durch W\u00e4rmeleitung im Innenrohr zwischen den beiden Fl\u00fcssigkeiten entsteht. F\u00fcr ein Rohr, wobei k die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Metalls<\/b> ist, wird er wie folgt definiert:<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

W\u00e4rmeaustausch-Widerstand<\/u><\/h4>\n

W\u00e4hrend des Betriebs des W\u00e4rmetauschers<\/b> kommt es h\u00e4ufig vor, dass sich auf den mit den Fl\u00fcssigkeiten in Kontakt stehenden Oberfl\u00e4chen durch Verunreinigungen der Fl\u00fcssigkeiten selbst Filme ablagern. Diese Verschmutzungswiderst\u00e4nde oder \u201eFouling\u201c verschlechtern die W\u00e4rme\u00fcbertragung.<\/p>\n

In Anwendungen, in der Regel in der Industrie, in denen ein Stillstand des Rohrw\u00e4rmetauschers<\/b> zur Reinigung verz\u00f6gert werden soll, wird \u00fcblicherweise davon ausgegangen, dass diese zus\u00e4tzlichen Widerst\u00e4nde von Anfang an vorhanden sind, wodurch die Anlage \u00fcberdimensioniert wird. In Lebensmittelanwendungen werden sie nicht ber\u00fccksichtigt, da die Reinigungsarbeiten kontinuierlicher erfolgen.<\/p>\n

Im Produktkanal<\/b> ist:<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

Im Servicekanal<\/b> ist es:<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

Berechnung der erforderlichen Austauschfl\u00e4che<\/h3>\n

Durch direkte Anwendung der \u00dcbertragungsgleichung l\u00e4sst sich bereits die erforderliche Austauschfl\u00e4che<\/b> ermitteln. Da der Durchmesser des Innenrohrs bereits festgelegt ist, besteht die L\u00f6sung des Problems darin, die Gesamtl\u00e4nge des W\u00e4rmetauschers Lt<\/sub> zu ermitteln:<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/p>\n

Das Ergebnis ist die erforderliche theoretische Fl\u00e4che. Es muss jedoch eine auf dem Markt erh\u00e4ltliche Rohrl\u00e4nge L ausgew\u00e4hlt werden: Ist diese L\u00e4nge geringer als die theoretische L\u00e4nge, muss eine bestimmte Anzahl von W\u00e4rmetauschern n in Reihe geschaltet werden.<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/p>\n

In jedem Fall ist es ratsam, einen Austauschbereich zu w\u00e4hlen, der gr\u00f6\u00dfer<\/b> ist als der theoretische, je nach der gr\u00f6\u00dferen oder geringeren Unsicherheit bei der Bestimmung der thermischen Eigenschaften der Fl\u00fcssigkeiten<\/b>, der Verschmutzungswiderst\u00e4nde oder der W\u00e4rme\u00fcbertragungsfaktoren. Um diese \u00dcberdimensionierung zu quantifizieren, wird ein erforderlicher oder \u201eschmutziger\u201d Gesamtw\u00e4rme\u00fcbertragungskoeffizient definiert:<\/p>\n

\"Coeficiente<\/p>\n

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Bei der Berechnung und Dimensionierung von W\u00e4rmetauschern ist die zuverl\u00e4ssige und genaue Bestimmung der W\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizienten der entscheidende Schritt.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":38848,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[227],"tags":[],"class_list":["post-38852","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technische-dokumentation-warmetauscher"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38852"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=38852"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38852\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":40321,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38852\/revisions\/40321"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/38848"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38852"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38852"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38852"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}