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【熱利用設備】プレート式熱交換器のU値を簡単に計算する方法

更新日:

プレート式の熱交換器を選定するときに、U値がどのくらいになるのか計算したい時ってありますよね。

一般的なU値は熱伝導率や胸膜伝熱係数によって計算できますが、そこまで精緻な値じゃなく、もっと簡易的にU値を計算する方法をご紹介します。一般的なU値の計算方法についてはこちらをご覧ください。

【伝熱】熱伝導率と熱伝達率の違いは!?2つを合わせたU値の求め方

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プレート式熱交換器のU値の求め方

プレート式熱交換器のU値はこちらのシミュレーターを利用して計算ができます。

HISAKA Web Simlator

このシミュレーターはプレート式熱交換器メーカーの日坂製作所が一般向けに公開しているソフトで条件を入れると自動で熱交換器を選定してもらえ非常に便利です。

熱交換器を選定するのに必要な条件は次の6つです。

  1. 高温側入口温度(℃)
  2. 高温側出口温度(℃)
  3. 高温側流量(m3)
  4. 低温側入口温度(℃)
  5. 低温側出口温度(℃)
  6. 低温側流量(m3)

左下の「次へ」をクリックすると数値入力の画面に移ります。

それぞれの条件を入力して行きます。

熱交換器の種類、プレート材質、流体を選択し先ほどの温度、流量条件を入力していきます。熱交換器では高温側と低温側の交換熱量が一致する必要があるので、右下の交換熱量が同じになるように温度、流量の値を調整します。

交換熱量が同じになる条件で「計算」ボタンを押すと計算結果の画面に映ります。

今回入力した条件ではU値が483W/m2℃だとわかります。同じ流体同士でも条件によってU値は微妙に変わってくるのでその時に知りたい条件を入力してください。

ちなみにスチームと水の条件を入力した場合は2000~4000W/m2℃程度の値が表示されます。ワットからジュールへの変換方法についてはこちらの記事をご覧ください。

【単位】ワットとジュールの変換方法

熱量を表す単位のワットとジュール。 熱の計算になれないうちは、この2つの単位を理解するのに苦労するの ...

まとめ

プレート式熱交換器は様々な流体で利用される非常にメジャーなタイプなので、簡易的にU値を知りたい場合にこちらのシミュレーターは非常に便利です。

U値が分かれば、最大交換熱量や伝熱面積などの計算ができるので設備の更新などの際には非常に便利です。

一度、試してみてはいかがでしょうか?

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