Lytron - Total Thermal Solutions
Quick NW Quick NE
 

Tools & Technische Hinweise

 
 

Einen Wärmetauscher auswählen

1. Kühlflüssigkeit

Für die Auswahl des richtigen Lytron Wärmetauschers oder Ölkühlers müssen Sie zunächst die für Ihre Anwendung abzuführende Verlustleistung bestimmen. Verwenden Sie dazu das unten angezeigte Beispiel:

Schritt 1: Anwendungsdaten

Art der Kühlflüssigkeit: Wasser
Erforderliche Verlustleistung (Q): 3.300 W (11.263 BTU/h)
Temperatur der einfließenden Flüssigkeit (TFlüss. ein): 80°C (176°F)
Temperatur der einströmenden Luft (TLuft ein): 21°C (70°F)
Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit: 7,57 l/min (2 gal/min)

Schritt 2: Wählen Sie die Produktserie für Wärmetauscher aus

Wählen Sie einen Aluminium-, Kupfer- oder Edelstahlwärmetauscher, je nach der Flüssigkeitskompatibilität. Aluminiumrohrleitungen werden normalerweise mit leichten Ölen oder Etyhlenglykol-Wasser-Lösungen verwendet. Kupfer wird normalerweise mit Wasser verwendet. Edelstahl wird mit deionisiertem Wasser oder korrosiven Flüssigkeiten verwendet.

Schritt 3: Berechnen Sie den anfänglichen Temperaturunterschied (ITD)

Ziehen Sie die Temperatur der einströmenden Luft von der Temperatur der einfließenden Flüssigkeit bei Eintritt in den Wärmetauscher ab.

ITD = TFlüss. ein- TLuft ein
= 80°C - 21°C = 59°C (oder 176°F - 70°F = 106°F)

Schritt 4: Berechnen Sie die erforderliche Leistungskapazität (Q/ITD)

Dividieren Sie die erforderliche Verlustleistung (Q) durch den in Schritt 3 ermittelten anfänglichen Temperaturunterschied (ITD).

Wärmetauscher Equation 1

Diagramm für Luftdurchsatz von WärmetauschemSchritt 5: Wählen Sie das passende Wärmetauschermodell aus

Nutzen Sie die Graphen für thermische Leistung für die ausgewählte Wärmetauscherproduktlinie (siehe Leistungsgraphen für Kupferwärmetauscher - Serie 6000, Kupferwärmetauscher - OEM Coils, Edelstahlwärmetauscher - Serie Aspen, Edelstahlwärmetauscher - Serie 4000 und Ölkühler ). Alle Wärmetauscher, deren Leistung 56 W/°C bei 7,57 l/min (2 gal/min; mit einem Standardlüfter) überschreitet, sind geeignet. Wie im folgenden Diagramm angezeigt, übertrifft der 6210 von Lytron die erforderliche Leistung.

Schritt 6: Bestimmen Sie den Flüssigkeitsdruckverlust

Aufgrund der angegebenen Daten wissen wir, dass unsere Pumpe Wasser bei 7,57 l/min (2 gal/min) liefern muss. Anhand des Diagramms mit Druckverlusten auf der Flüssigkeitsseite für die Leistungskurve des 6210 können wir sehen, dass der Schnittpunkt zwischen einer vertikalen Geraden vom Punkt 7,57 l/min (2 gal/min) zur x-Achse mit der Kurve des 6210 den Flüssigkeitsdruckverlust im 6210 bei 8 psi (0,55 bar) markiert. Die ausgewählte Pumpe muss einen höheren Druckverlust haben, um eine Strömungsgeschwindigkeit von 7,57 l/min (2 gal/min) zu gewährleisten.

Schritt 7: Bestimmen Sie den Luftdruckverlust

Die vertikale Linie auf dem Wärmegraphen zeigt die Luftdurchsatzmenge (190 cfm beim Marin-Lüfter) so an, wie sie von unseren Standardlüftern bei 60 Hz geboten wird. Der Schnittpunkt zwischen dieser Luftströmungsgeschwindigkeit und dem luftseitigen Druckverlust des Graphen für den 6210 zeigt an, dass der luftseitige Druckverlust im 6210 0,24 Zoll Wasser (0,61 cm oder 55 Pascal) beträgt.

 Wärmetauscher - Flüssigseitiger Druckverlust - Diagramm

 Wärmetauscher - Luftseitiger Druckverlust - Diagramm

2. Luft kühlen

Bei Schaltschrankkühlungen ist die Luft heißer als die Flüssigkeit. In diesem Fall ist die ITD die Differenz zwischen der in den Wärmetauscher einströmenden heißen Luft und der in den Wärmetauscher eintretenden kalten Flüssigkeit. Sie müssen eventuell den Temperaturanstieg anhand der Verlustleistung und der Temperatur der in den Schaltschrank eintretenden kühlen Luft berechnen.

Beispiel: Anwendung: Schaltschrankkühlung

Sie kühlen einen Schaltschrank, der elektronische Komponenten enthält, die 2400 W Hitze erzeugen. Die Luft im Schaltschrank darf nicht über 55 °C betragen. Welcher Wärmetauscher sollte ausgewählt werden, und welche Temperatur muss die kühle Luft haben, welche in den Elektronikschaltschrank einströmt?

Schritt 1: Anwendungsdaten

Art der Kühlflüssigkeit: Wasser
Erforderliche Verlustleistung (Q): 2.400 W (8.189 BTU/h)
Temperatur der einfließenden Flüssigkeit (TFlüss. ein):  20°C (68°F)
Max. Lufttemperatur im Schaltschrank (TLuft ein): 55 °C (131 °F) - Dies ist die Temperatur der heißen Luft bei Eintritt in den Wärmetauscher.
Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit: 7,57 l/min (2 gal/min)

Schritt 2: Berechnen SIe den anfänglichen Temperaturunterschied (ITD)

Ziehen Sie die Temperatur der einfließenden Flüssigkeit von der Temperatur der einströmenden Luft bei Eintritt in den Wärmetauscher ab.

ITD = TLuft ein - TFlüss. ein = 55 °C – 20 °C = 35 °C (oder 131 °F – 68 °F = 63 °F)

Schritt 3: Berechnen Sie die erforderliche Leistungskapazität (Q/ITD)

Dividieren Sie die erforderliche Verlustleistung (Q) durch den in Schritt 2 ermittelten anfänglichen Temperaturunterschied (ITD).

 Wärmetauscher Equation 2

 

Diagramm für Luftdruchsatz von WärmetauschemSchritt 4: Wählen Sie das passende Wärmetauschermodell aus

Nutzen Sie die Graphen für thermische Leistung für den ausgewählten Wärmetauscher (siehe Leistungsgraphen für Kupferwärmetauscher - Serie 6000, Kupferwärmetauscher - OEM Coils, Edelstahlwärmetauscher - Serie Aspen, Edelstahlwärmetauscher - Serie 4000 und Ölkühler ). Alle Wärmetauscher, deren Leistung 68,6 W/°C bei 7,57 l/min (2 gal/min; mit einem Standardlüfter) überschreitet, sind geeignet. Wird Wasser als Kühlmittel verwendet, so wird ein Kupferwärmetauscher empfohlen. Wie in dem folgenden Graphen angezeigt, überschreitet der 6310 von Lytron die erforderliche Leistung mit einer Q/ITD von ca. 96 W/°C unter Verwendung unseres Ostro-Lüfters.

Der Druckverlust von Flüssigkeit und Luft kann in derselben Weise bestimmt werden wie in dem vorherigen Beispiel.

Schritt 5: Berechnen Sie die Temperatur der in den Schaltschrank einströmenden kühlen Luft

Um nun die Temperatur der in den Schaltschrank einströmenden kühlen Luft zu berechnen, verwenden Sie den Graphen für die Lufttemperaturänderung. Mit einer Verlustleistung von 2.400 W und einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cfm (der für den Caravel-Lüfter empfohlenen Strömungsgeschwindigkeit bei Verwendung mit dem 6310) können wir sehen, dass die Temperaturänderung 17 °C beträgt. Das bedeutet, dass die in den Schaltschrank einströmende kühle Luft 55 °C – 17 °C = 38 °C beträgt.

 Graph für die Lufttemperaturveränderung

Bitte beachten Sie: Diese Diagramme bieten eine einfache graphische Form, um die Änderung der Flüssigkeitstemperatur einzuschätzen. Sie brauchen nur Ihre Verlustleistung und Strömungsgeschwindigkeit zu kennen, ohne zusätzliche Berechnungen anstellen zu müssen. Anhand der Diagramme für Wasser, Luft, 50/50-Ethylenglykol-Wasser-Gemische und Öl können Sie die Temperaturänderung für Luft und Flüssigkeiten für alle Arten von Wärmetauschern berechnen.

Schritt 6: Berechnen Sie die Temperatur des abfließenden Wassers

Um die Temperatur des abfließenden Wassers zu berechnen, verwenden wir das Diagramm "Wasserströmung". So können wir feststellen, dass die Temperaturänderung ca. 5 °C beträgt. Die Temperatur des abfließenden Wasser beträgt darum 20 °C + 5 °C = 25 °C.

 Diagramm für Wasserdurchsatz

Alternative Gleichung für die Größenberechnung

Die allgemeine Wärmeübertragungsgleichung kann für die Berechnung der Verlustleistung und der Flüssigkeitstemperaturänderung verwendet werden, wenn die Durchflussmenge der Flüssigkeit und die spezifische Wärme bekannt sind.

 Equation

symbol kann anhand der folgenden Gleichungen für Wasser und Luft berechnet werden:

 equation

Die Graphen für Temperaturänderung stellen die oben stehende Gleichung für häufig verwendete Wärmeübertragungsmedien dar (Luft, Wasser, Öl und ein 50%-iges EGW-Gemisch), so dass Sie auf einfache Weise ΔT nachsehen können, wenn Sie Ihre Verlustleistung und die Durchflussmenge der Flüssigkeit kennen.

Auswahltool Für Wärmetauscher