Vanaların Isı Kaybının Hesabı

Question

Merhaba, vanaların vana ceketi ile yalıtılmadan önceki ısıl kaybını bulup, ceketin kendini ne kadar sürede amorti edeceğini bulmaya çalışıyorum. Vanaların ısıl kaybını nasıl hesaplayacağım hakkında net bir bilgi bulamadım. Bilgisi olan var mı? Şimdiden çok teşekkür ederim.

Answer 1

Merhabalar ;

Kendi fikirlerimi paylaşmak istiyorum. bir vanadan olan ısı kaybını hesaplayacak  olursak öncelikle  vana içinden geçen akışkanın türbülanslı veya laminar olması vana dışında olan ısı transferine etkisi olmayacağının bilinmesidir.Pratikte vana içinden geçen akışkan sıcaklığı bir süre sonra vana yüzey sıcaklığına eşitlenecektir.Gerçekte akışkan sıcaklığı ile vana yüzey sıcaklığına dışardaki taşınımla ısı transferinden dolayı kesin eşittir diyemeyiz ama hesaplamalarda kabul edebiliriz.  Örnek tesisat içinde 70 derece su geçiyorsa vana yüzey sıcaklığı 70 derece olacaktır . Hesap yaparken vana dışında taşınım ve radyasyonla ısı transferini hesaba katmalısınız. Vana yüzeyi düzgün bir yapıda olmadığından matematiksel olarak direkt hesap yapamazsınız. Bilgisayar ortamında Fluent benzeri FEM  (Finite Element Method ) programları ile analiz yapıp taşınım katsayılarını bulup direkt sonuca ulaşabilirsiniz.

Direkt olarak ben böyle bir problemle karşılaşmış olsa idim şöyle bir yol izlerdim. Vana dış yüzey alanını hesaplar daha sonra vanayı bir boru gibi kabul edip taşınım için  Rayleigh sayısını bulup  Nusselts ten taşınım katsayısına , radyasyon içinde direkt formülden katsayıyı bulup direkt sonuca giderdim. Örnek vana yüzey alanım 0,5 m2 çıktı bu kaçlık boru olur diye düşünür ısı kaybını yukarıda belirttiğim yoldan giderek hesaplardım. Doğal taşınımda çok farklı etmenler olduğundan kesin sonuç vermese de yaklaşık çözüme ulaştıracaktır. Ayrıca bulunan katsayılar üzerinden iterasyon yapılırsa hata payıda düşmüş olacaktır.

Saygılarımla.

Comments

Merhaba,

Aslında sadece vana değil, flanş bağlantıları, çekvalfler, filtreleri de düşünmeliyiz, çünkü bu bağlantı ekipmanlarından da ısı kaybı olduğu düşünülebilir. Tekstil sanayinde enerji kayıplarında umumiyetle vana ve benzeri ekipmanları için ısı kaybı hesabını 3 m çıplak borunun ısı kaybı olarak alınarak yapılacak hesaplamalar belli bir hata payı ile doğru bir yaklaşım olur. Aslında vananın malzemesi ve fiziksel boyutu bu kayıpların hesaplanmasında bir faktördür. Çünkü boru kayıpları şekline icra ederek <kayıp hesabı> rasyonel duruma gelir. Saygılarımla.13/03/19

---

Merhaba,

Çözüm öneriniz doğru olabilir ama, sanki önerdiğiniz fikir daha ziyade arge çalışmalarında kullanılacak  bir proje metodu olabilir. Bu tip ekipmanların çeşitliği göz önüne alınırsa soruyu soran kişi, görevini en kısa zamanda sonuçlandıracağını düşünürsek, önerdiğiniz metot ancak ilmi çalışmalarda kullanılabilir. Ayrıca ısı iletiminin tek boyutlu çözümlerle elde edilen pratik sonuçlar, mühendislik işlemlerin de belli bir hata payı ile elde edilen pratik sonuçlar tatbikatta yeterli olur. Aksi halde ana konuyu bırakıp matematik formülleri arasında veya bilgisayar programları ile uğraşmaya değer mi siz düşünün. Bence ana konu arada kaybolur.

Saygılarımla.14/03/19

---

İnce hesaplama için söylediklerim geçerlidir. Her ne kadar pratik hesap yapmak istesek de iş ortam sıcaklığı ile boru içindeki akışkan sıcaklığında bitiyor. Kestirme yol ise borular için belli sıcaklık aralıklarında 1m metre borudan havaya olan ısı miktarının deneysel ya da katalog değerlerini cok rahat bir şekilde bulabilirsiniz. Bu değerler üzerinden vanayı boru gibi düşünüp hesaplama yapabiliriz. Aşağıdaki linkten erişebilirsiniz.

Borularda Isı Kaybı Hesap Metodu

Saygılarımla