製品概要
構造・使用条件
選定表には公称冷却面積、50 号マシン油と 28 号圧延機油の流量、油入口・出口温度・圧力、冷却水流量・入口温度を記載します。寸法図は BRLQ0.05、0.1、0.2A、0.3A、0.5 および吊下げ X 仕様を対象とし、板寸法と質量も示します。K-v 曲線は流速と熱通過率、Δp-v 曲線は水・油系統の流速と圧力損失の関係を示します。
高温流体:50 号マシン油、V1 = 200 L/min = 12 m³/h、入口 T1 = 50 °C、出口 t1 = 42 °C、密度 ρ1 = 870 kg/m³、比熱 cp1 = 2.005 kJ/(kg·°C)。低温流体:工業用水、V2 = 160 L/min = 9.6 m³/h、入口 T2 = 28 °C、密度 ρ2 = 995 kg/m³、比熱 cp2 = 4.179 kJ/(kg·°C)。要求油側圧力損失 ≤0.1 MPa。
2. 水出口 温度: t2 = T2 + Q/(V2 ×ρ2 ×cp2) = 28 + 167,457.6/(9.6 ×995 ×4.179) = 32.19 °C.
3. 対数平均温度差:Δtm = [(T1 - t2) - (t1 - T2)] / ln[(T1 - t2)/(t1 - T2)] = [(50 - 32.19) - (42 - 28)] / ln[(50 - 32.19)/(42 - 28)] = 15.82 °C。
4. 必要面積:圧力損失の制限に従い、板流路内流速を ≤0.25 m/s とします。0.25 m/s で BRLQ0.1 曲線から K ≈440 W/(m²·°C)。F = Q/(K ×Δtm) = 46,516/(440 ×15.82) = 6.68 m²。7 m² の BRLQ0.1 を選定します。
5. 板枚数:7/0.1 + 1 = 71 枚。図示の二パス構成では、高温側を 17 および 18 流路、低温側を 17 および 18 流路とします。
6. 確認:油流速 = 12/(17 ×0.000824 ×3600) = 0.24 m/s、水流速 = 9.6/(17 ×0.000824 ×3600) = 0.2 m/s。この条件で K ≈430 W/(m²·°C)。伝熱量 = 430 ×15.82 ×7 = 47,618 W で、46,516 W を上回ります。油流速 0.24 m/s で一パスの圧力損失は 0.018 MPa、二パスで 0.036 MPa となり、0.1 MPa 未満です。したがって、この選定は計算例の条件を満たします。