Dr. Manfred Nitsche has more than 40 years' experience as a chemical engineer. During his career he has designed and built several chemical plants and has been giving engineering training courses for young engineers since 1980. He has written a number of books on piping design, heat exchanger design, heating and cooling systems in plants, column design and waste air cleaning (all in German).Dr. Nitsche's extensive experience includes designing and building distillation units, tank farms, stirred tank reactor facilities, air purification units and absorption and stripping units for various applications.
Heat Exchanger Design Guide: A Practical Guide for Planning, Selecting and Designing of Shell and Tube Exchangers takes users on a step-by-step guide to the design of heat exchangers in daily practice, showing how to determine the effective driving temperature difference for heat transfer. Users will learn how to calculate heat transfer coefficients for convective heat transfer, condensing, and evaporating using simple equations. Dew and bubble points and lines are covered, with all calculations supported with examples. This practical guide is designed to help engineers solve typical problems they might encounter in their day-to-day work, and will also serve as a useful reference for students learning about the field. The book is extensively illustrated with figures in support of the text and includes calculation examples to ensure users are fully equipped to select, design, and operate heat exchangers. - Covers design method and practical correlations needed to design practical heat exchangers for process application- Includes geometrical calculations for the tube and shell side, also covering boiling and condensation heat transfer- Explores heat transfer coefficients and temperature differences- Designed to help engineers solve typical problems they might encounter in their day-to-day work, but also ideal as a useful reference for students learning about the field
Calculations of the Temperature Differences LMTD and CMTD
Abstract
First the logarithmic mean temperature difference (LMTD) for equipments with ideal countercurrent stream is derived. In multipass heat exchangers with nonideal countercurrent stream, the LMTD must be converted to the corrected effective mean temperature difference (CMTD) with the temperature efficiency factor F. It is shown how the temperature efficiency factor F can be graphically determined or how the CMTD can be calculated. Also, the effect of the bypass streams on the temperature difference LMTD and the determination of the mean weighted temperature difference for curved condensation curves are explained. Finally, the heat exchanger outlet temperature for a given heat exchanger is determined.
Keywords
Bypass stream; Corrected effective mean temperature difference (CMTD); Logarithmic mean temperature difference (LMTD); Mean weighted temperature difference (WMTD); Outlet temperatures; Temperature efficiency factor (F)
Contents
2.1 Logarithmic Mean Temperature Difference for Ideal Countercurrent Flow 21
2.2 Corrected Temperature Difference for Multipass Heat Exchanger 22
2.3 Influence of Bypass Streams on LMTD 29
2.4 Mean Weighted Temperature Difference 30
2.5 Determination of the Heat Exchanger Outlet Temperatures 32
2.5.1.1 Calculation of the outlet temperature Tc2 of the cold medium 33
2.5.2 Calculation of the outlet temperature th2 for ideal countercurrent without F 33
2.1. Logarithmic Mean Temperature Difference for Ideal Countercurrent Flow
=Δt1−Δt2lnΔt1Δt2Δt1=T1−t2Δt2=T2−t1
2.2. Corrected Temperature Difference for Multipass Heat Exchanger
=F×LMTD
=(R2+1R−1)ln[(1−Pz)/(1−RPz)]ln[(2/Pz)−1−R+R2+1(2/Pz)−1−R−R2+1]Pz=1−(RP−1P−1)1/NR−(RP−1P−1)1/N
=t2−t1T1−t1R=T1−T2t2−t1
58 | 42 | 15 | 35.1 | 1 | 24.9 | 0.906 | 22.6 |
58 | 42 | 20 | 40.1 | 1 | 19.9 | 0.844 | 16.8 |
58 | 42 | 25 | 45.1 | 1 | 14.9 | 0.670 | 10 |
Table Continued |
58 | 42 | 25 | 45.1 | 2 | 14.9 | 0.936 | 13.9 |
58 | 42 | 30 | 50.1 | 2 | 9.8 | 0.840 | 8.2 |
58 | 42 | 35 | 55.1 | 4 | 4.7 | 0.818 | 3.8 |
58 | 42 | 37 | 57.1 | 6 | 2.4 | 0.631 | 1.5 |
58 | 42 | 37 | 57.1 | 7 | 2.4 | 0.764 | 1.8 |
=MlnO+MO−M(°C)O=(T1−t2)+(T2−t1)M=(T1−T2)2+(t2−t1)2
Erscheint lt. Verlag | 28.9.2015 |
---|---|
Sprache | englisch |
Themenwelt | Kunst / Musik / Theater ► Design / Innenarchitektur / Mode |
Mathematik / Informatik ► Informatik ► Theorie / Studium | |
Naturwissenschaften ► Chemie ► Technische Chemie | |
Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Thermodynamik | |
Technik ► Maschinenbau | |
Technik ► Umwelttechnik / Biotechnologie | |
ISBN-10 | 0-12-803822-5 / 0128038225 |
ISBN-13 | 978-0-12-803822-2 / 9780128038222 |
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Größe: 15,4 MB
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