コンデンサー表面積計算機

コンデンサー表面積計算機は、コンデンサーが2つの流体間で熱を効率的に伝達するために必要な表面積を決定するのに役立ちます。コンデンサーは、HVACなどのシステムにとって重要なコンポーネントです。 電力 工場や工業プロセスでは、効率を維持し、過熱を防ぐために効果的な熱交換が不可欠です。

この計算機を使用することで、エンジニアやオペレーターは、システムの熱伝達要求に対応できる適切なサイズの凝縮器を確保できます。これにより、 エネルギー効率 運用コストも削減され、機器の故障のリスクも最小限に抑えられます。

コンデンサー表面積計算の公式

コンデンサーの表面積は次の式を使用して計算されます。

A = Q / (U × ΔTₘ)

どこ：

• A = コンデンサの表面積（m²またはft²）
• Q = 熱伝達率 (W または BTU/時)
• U = 総熱伝達係数 (W/m²·K または BTU/hr·ft²·°F)
• ΔTₘ = 平均温度差の対数（K または °F）

計算手順

ステップ1: 熱伝達率(Q)を計算する

直接提供されていない場合は、次を使用して熱伝達率を計算します。
Q = m × Cp × ΔT
どこ：

• m = 質量 フロー 流体の速度（kg/s または lb/hr）
• Cp = 比熱 流体の容量（kJ/kg·K または BTU/lb·°F）
• ΔT = 流体の温度変化（°C または °F）

ステップ 2: 対数平均温度差 (ΔTₘ) を計算する

ΔTₘ は熱交換器全体の温度差の変化を表します。次の式を使用します。
ΔTₘ = [(T₁ - T₃) - (T₂ - T₄)] / ln[(T₁ - T₃) / (T₂ - T₄)]
どこ：

• た₁ = 高温流体の入口温度（°C または °F）
• た₂ = 高温流体の出口温度（°C または °F）
• T₃ = 冷却液の入口温度（°C または °F）
• T₄ = 冷却液の出口温度（°C または °F）

ステップ3: 全体の熱伝達係数(U)を取得する

一般的な値はシステムによって異なります。

• 水冷式コンデンサー: 500～1,000 W/m²·K
• 空冷式コンデンサー: 10～50 W/m²·K

ステップ4: 表面積(A)を求める

Q、U、ΔTₘの値を次の式に代入します。
A = Q / (U × ΔTₘ)

代表的な熱伝達係数の参照表

コンデンサータイプ	U値範囲（W/m²·K）	U 値範囲 (BTU/hr·ft²·°F)
水冷コンデンサー	500-1,000	88-176
空冷コンデンサー	10-50	1.76-8.8

この表は、凝縮器の種類に基づいた全体的な熱伝達係数の標準的な範囲を示しています。

コンデンサー表面積計算機の例

問題：

水冷式コンデンサーには次のパラメータがあります。

• 熱伝達率（Q）：200,000 W
• 総熱伝達係数（U）：800 W/m²·K
• 高温流体入口温度（T₁）：120°C
• 高温流体出口温度（T₂）：80°C
• 冷却液入口温度（T₃）：30°C
• 冷却液出口温度（T₄）：50°C

解決法：

ステップ 1: 対数平均温度差 (ΔTₘ) を計算します。

ΔTₘ = [(120 - 30) - (80 - 50)] / ln[(120 - 30) / (80 - 50)]
ΔTₘ = 60 / ln(3) ≈ 54.6°C

ステップ2: 表面積(A)を計算する:

A = Q / (U × ΔTₘ)
A = 200,000 / (800 × 54.6)
A ≈ 4.57 平方メートル

コンデンサーに必要な表面積は約 4.57 m² です。

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