冷却管に対する伝熱特性の維持

伝熱特性

• 熱通過率の指標
  下記の維持を伴い運転
  • 空冷式蒸発器:0.7～1.16[kW/m²K]
  • 水冷蒸発器:0.35～0.41[kW/m²K]
  • 蒸発式蒸発器(裸管):0.023～0.035[kW/m²K]

• 構造固有における熱伝導率の低下要因･弊害
  • 冷却水流路への水垢の付着
    • 対象
      液体に因る下記冷却方式が対象
      • 水冷蒸発器
      • 蒸発式蒸発器
    • 要因
      水質不良に因り誘引
    • 水垢の付着後、継続使用に因り蓄積量が増加
    • 熱伝導率は0.00093[kW/m²K]

• アンモニア冷媒固有における熱伝導率の低下要因･弊害
  • 要因
    潤滑鉱油の不溶に因り冷却管･冷媒側に油膜を形成
  • 弊害
    熱伝導率は0.00014[kWm²K]

水垢･油膜に因る性能低下･弊害

• 水垢･油膜の付着に因る熱通過率の低下
  • K[kW/m²K]:熱通過率
  • α_r[kW/m²K]:冷媒側熱伝達率
  • δ_o[m]:油膜の蓄積圧
  • λ_o[kW/mK]:油膜の熱伝導率
  • m:有効内外伝熱面積比
  • α_w[kW/m²K]:冷却水側の熱伝達率
  • δ_s[m]:水垢の蓄積圧
  • λ_s[kW/mK]:水垢の熱伝導率
    算出式:
    
         
  • f_o[m²K/kW]:油膜の汚れ係数
    算出式:
    
  • f_s[m²K/kW]:水垢の汚れ係数
    算出式:
    

• 水垢･油膜参考

...

• 水垢･油膜の付着に因る弊害
  • 熱伝導抵抗が上昇
  • 熱通過率が低下
  • 凝縮において下記が上昇
    • 温度
    • 圧力
  • 圧縮機の消費電力が上昇
  • 冷凍能力が減少

• 水垢固有の性能低下
  付着に対し熱通過率が大幅に低下