伝熱面積についてご教授ください

質問

当方、熱について全くの素人です。
今回、化学反応漕の加熱ならびに除熱をおこなうための
熱交換器の伝熱面積を算出しなければならなくなりました。
ネットなどで調べてみたのですが、全く解らず途方に暮れ、
どなたかご教授いただければと思い投稿させていただきました。

条件は以下の二つになります。

加熱
漕液量：250(L)
温度条件（所定温度まで2時間）：15（度C）-> 62（度C）
蒸気圧力：2.7（kgf/cm2）
加熱熱量：7050(kcal)

冷却
漕液量：250(L)
温度条件（所定温度まで2時間）：15（度C）-> 27（度C）
冷却：チラー水 10（度C）

加熱につきましては、蒸気表より129.32（度C）を求め、
私なりに計算をしてみましたが全く自信がありません。
どうぞよろしくお願いいたします。

回答No.1

shiroha · ベストアンサー

熱交換器の設計は
Q＝KA△T
です。
Q：熱量（kcal/h）
K：熱通過率（kcal/m2h℃）
A：伝熱面積（m2)
△T：対数平均温度差（℃）

そこで、質問者様がどのような熱交換器をつかうかによってK値が変わってきます。K値が分からないと、伝熱面積は計算できません。K値は伝熱する面を通過する速度、材質などによって変わってきます。
例えば、風呂の中に氷の入った袋を入れます。お湯を撹拌した時の方が氷の解けが早いはずです。同じ物（材質、形）でも熱の伝わりが変わってきます。それをK値で表わしています。

本題は、熱交換器メーカーに問い合わせるのが一番いいですね。
彼らは、このK値が熱交換器の形によっていくつか？分かっています。
液体が何か分かりませんが、ステンレスでもチタンでも銅、フッ素樹脂でも作れますよ。

熱交換の液体（材質選定のため）
その液体の入口、出口温度、流量、比熱、比重、粘度など
蒸気の温度（圧力）、チラー水の入口、出口温度、流量

これぐらいあれば金額大きさ全部教えてもらえますよ。

お礼

shiroha様
ご丁寧なご回答ありがとうございます。
心から感謝します。

K：熱通過率（kcal/m2h℃）というのは、
総括伝熱係数とも言われているものですね。
この値の意味していることが全く解らなかったのですが、
shiroha様のご説明で明確に理解できました。
大変参考になり、本当に助かりました。

ありがとうございました。